银川平原地下水水位监测网优化设计

论文摘要

地下水是一种宝贵的自然资源,随着人类社会的发展已被大量的开采利用,由此而引起地下水位下降和一系列的环境问题。对地下水的时空变化进行监测,是地下水管理、开发、预测与控制的一项重要任务。为了研究地下水资源质与量的时、空变化规律,及时提供地下水治理方案,在含水介质中设置一系列具有某种目的的监测井,这些井的有机组合,就形成了地下水监测网。为了对银川平原地下水水位监测网进行优化设计,本文在分析现有资料及前人研究成果的基础上,对银川平原水文地质条件进行了系统研究,对研究区地下水系统特征及已有监测井的分布及水位资料进行整理,进而对银川平原地下水水位监网优化,论文的主要研究内容及结论如下：（1）通过对银川平原气象、地下水水文地质条件等的研究分析,将影响地下潜水动态变化的因素归为降水入渗系数,土地利用、地貌类型类型、渗透系数、潜水水位埋深,包气带岩性。编制出了各影响因素的分区图。（2）运用ArcGis软件各影响因素分区图进行叠加,重新分区,最终做出一张综合各影响因素的地下水动态分区图,根据动态分区图按照一定的布设原则,对银川平原监测井进行优化设计。（3）根据银川平原已有监测井的水位资料,由变差函数的一些性质及前人的研究成果,通过Excel中的公式编辑和Visual Fortran编程语言计算出了银川平原试验变差函数的表达式为γ（h）=6.4274+0.1247h1.96。（4）根据计算的实验变差函数和利用动态分区法对银川平原地下水水位监测井的优化结果,用Kriging进行插值计算,分别算出优化前后的插值误差,并作出估计误差标准差等值线图,分析误差的分布情况,可以看出优化前误差值相差较大,而优化后误差明显减少,且整个平原内相差不大,优化后插值误差的标准差范围为0.08-0.53之间。（5）对比分析优化前后的结果可看出,本次通过动态分区法优化的结果是合理的,对于差值误差方差的临界值目前没有明确的规定,在进行监测井的布设实施过程中,可根据人力、经费及所需要的地下水信息精度设定方差临界值,在方差小于临界值的地方减少监测井的个数,在方差大于临界值的地方增加监测井,直到达到要求为止。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的依据和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容及方法
• 1.3.1 主要内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.3.3 技术路线
• 第二章 自然地理与经济概况
• 2.1 地理位置
• 2.2 地形地貌
• 2.2.1 地形特征
• 2.2.2 地貌特征
• 2.3 气象水文
• 2.4 社会经济概况
• 2.4.1 经济指标
• 2.4.2 土地资源
• 2.4.3 能源和矿产资源
• 2.4.4 生态环境
• 2.4.5 人文和旅游资源
• 第三章 地质和水文地质概况
• 3.1 地质概况
• 3.1.1 下更新统
• 3.1.2 中更新统
• 3.1.3 上更新统
• 3.1.4 全新统
• 3.2 地下水系统及特征
• 3.2.1 含水层结构及分区
• 3.2.2 单一潜水区
• 3.2.3 多层结构区
• 3.3 地下水补径排特征及变化特征
• 3.3.1 地下水的补给
• 3.3.2 地下水的径流
• 3.3.3 地下水排泄
• 第四章 监测网的优化设计
• 4.1 布设方法介绍
• 4.1.1 水文地质学方法
• 4.1.2 地质统计学方法
• 4.1.3 地下水系统确定—随机性数学模型方法
• 4.2 水文地质学方法应用
• 4.2.1 补给系数分区
• 4.2.2 水文地质分区图
• 4.2.3 非饱和带分区图
• 4.2.4 水源地分区图
• 4.2.5 地下水动态类型分区
• 4.3 潜水水位监测井优化
• 第五章 监测网优化合理性评价
• 5.1 评价方法
• 5.1.1 克里金方法
• 5.1.2 变差函数
• 5.2 优化合理性评价
• 5.2.1 布设前后估计误差计算
• 5.2.2 结果分析
• 结论与建议
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间参加的项目及研究成果
• 致谢