[發(fā)明專利]一種基于組合評價的地下水分區(qū)預測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610290602.4
• 申請日: 2016-05-04
• 公開（公告）號: CN105976059B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 李傳哲;劉佳;程雙虎;李明良;田濟揚;范玲雪;于福亮;聶漢江
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院;河北省水文水資源勘測局
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙)51229
• 代理人: 李蕊

技術領域

本發(fā)明涉及地下水與水資源管理研究領域，尤其涉及這一種利用集合評價方法對不同地下水模擬預測模型進行集合以實現(xiàn)地下水分區(qū)預測的方法，該系統(tǒng)可以為地下水開發(fā)利用提供決策依據。

背景技術

隨著人口的迅速增加和經濟的快速發(fā)展，水資源緊缺成為各個地區(qū)亟需解決的重要問題，尤其在我國北方的干旱半干旱地區(qū)，地表水資源量不能滿足生產生活需要的情況下，地下水成為重要水源。

但在近年來，我國許多地區(qū)尤其是華北地區(qū)，地下水超采問題日益嚴峻，由此引發(fā)地面沉降、海水入侵等地質災害問題因持續(xù)超采而不能得到解決，這要求各地提高對水資源尤其是地下水資源的監(jiān)測力度和預測能力，加強地下水管理，在一定時期內限值地下水開采。

地下水模擬預測的模型和方法多種多樣，一般分為確定性模型和隨機性模型。但由于我國尤其是華北地區(qū)水文地質條件、含水層系統(tǒng)復雜，且目前測井相對較少，無法準確掌握地下水實時信息，使得每種模型和方法都有一定局限性，不能準確的預測每個區(qū)域的地下水動態(tài)變化情況。

發(fā)明內容

本發(fā)明設計了一種基于集合評價的地下水分區(qū)預測方法，其解決的技術問題是由于目前的地下水模擬和預測多采用單一方法或單一模型，但預測區(qū)可能存在較大的水文地質條件差別或者測井數量有限等問題，不能保證模擬預測結果準確可靠。

為了解決上述存在的技術問題，本發(fā)明采用了以下方案：

一種基于集合評價的地下水資源量分區(qū)預測方法，包括以下步驟：通過將預測區(qū)按照一定的條件劃分成不同的區(qū)域，運用多個不同模型對每個區(qū)域進行預測，根據每個月的預測誤差對每一區(qū)域不同模型的準確程度進行排序，再利用集合評價方法對這一排序進行綜合評價，直至排序結果通過Spearman檢驗，根據排名確定下一月的模型預測值所占權重，由此實現(xiàn)地下水資源量預測，為區(qū)域地下水資源合理開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護提供科學的管理決策依據，避免地下水的不合理開發(fā)所導致的一系列問題。

一種基于組合評價的地下水資源量分區(qū)預測方法，包括以下步驟：

步驟1、對上月不同預測區(qū)在不同預測模型預測出的結果與實際值進行誤差分析，記第i個預測區(qū)在第j種模型下的預測結果誤差為D_ij；

其中，Q′_i為上月第i個預測分區(qū)的地下水資源量的實際值，Q_ij為上月第i個預測分區(qū)在第j種模型下地下水資源量的預測值。

步驟2、對同一模型下不同預測區(qū)的預測誤差排序，記第i個預測區(qū)在第j種模型下的排名結果為R_ij；

步驟3、對不同模型下不同預測區(qū)的預測誤差排名進行Spearman檢驗，如不能通過則進行步驟4，如通過則進行步驟7；

步驟4、利用以下4種集合評價方法：平均值法、Borda法、Compeland法以及模糊Borda法，對步驟2中的排名進行綜合評價，并打分；

步驟5、對步驟4的不同評價結果進行排名；

步驟6、對步驟5的排名進行Spearman檢驗，如不能通過則返回步驟4，直至通過Spearman檢驗；

步驟7、依據通過Spearman檢驗的排名對各模型權重賦值，排名越高，權重越大，則研究區(qū)內某一分區(qū)的月地下水預測值為：

∑W_j＝1其中，Q_i為第i個分區(qū)的地下水資源量預測值，X_j為第j個模型的預測值，W_j為第j個模型的權重，n為模型個數,p為第j個模型的排名，取1,2，……，n。

預測區(qū)總的地下水資源量預測值為：

其中，Q為預測區(qū)總的地下水資源量預測值，m為分區(qū)個數。

進一步，所述步驟1中，預測區(qū)的分區(qū)方法為水資源分區(qū)嵌套行政分區(qū)后，按照水文地質分區(qū)，再按照礦化度細分為淡水區(qū)、微咸水區(qū)、咸水區(qū)、鹽水區(qū)和鹵水區(qū)。

進一步，所述步驟1中的預測模型為GMS、Visual MODFLOW、Visual Groundwater、PHREEQC、HST3D或TNTmips。

一種基于集合評價的地下水資源量分區(qū)預測方法的應用，其特征在于：根據上述地下水資源量預測值，確定和限定區(qū)域地下水資源合理開發(fā)利用數量，避免地下水的不合理開發(fā)。