邯郸市主城区浅层地下水水质预测

所属栏目:行政管理论文 发布日期:2010-12-23 08:46 热度:

  摘要:通过对邯郸市主城区西大屯的地下水水质监测数据的分析,并建立基于DPS操作系统的建立GM(1,1)模型,预测地下水中主要水质指标浓度的变化趋势,为制定合理有效的地下水污染防治措施、选择最佳治理方案提供科学依据。
  关键词:浅层地下水,水质预测GM(1,1)
  灰色系统理论是根据己知的少数去重建系统的动态过程,灰色模型是灰色系统理论的核心,是灰色预侧、决策、控制的基础。利用灰色模型及其他理论,可分析事物的可控性、可观性、可达性,从而为系统迅速健康满意的发展提供决策。
  1GM(1,1)模型
  GM(1,1)模型是最常用的一种灰色模型,它是由一个只包含单个变量的一阶微分方程构成的模型。
  设有变量X(0)的原始数据序列:
  
  用AGO生成一阶累加数据序列:
  
  若变量X(0)为等间隔数据序列,则累加数据序列X(1)的白化背景值Z(1)为:
  
  由一阶灰色数据序列构造微分方程即等价于:
  以k=2,3,…n代入,可得方程组
  即矩阵方程:
  在矩阵方程(5.11)中,矩阵的灰系数向量为:。
  令
  利用最小二乘法解,有:
  2GM(1,1)模型实现平台
  GM(1,1)模型在邯郸市主城区浅层地下水水质预测中的应用选用在DPS平台上实现。
  3主城区水质预测模型
  选择1986~2005年西大屯的水质资料,进行GM(1,1)模型的应用。测井氯离子和硫酸根实测值见表1。为强化原始数据的大趋势,使其更加符合灰色系统模型对原始数据的要求,将原始数据进行平滑处理。氯离子和硫酸根离子历年平滑值见表2。
  表1测井氯离子和硫酸根实测值
1.jpg
  表2氯离子和硫酸根离子历年平滑值
2.jpg

  以1986~2005年各监测井的监测数据经过平滑处理后作为模型的数据样本,经DPS平台运算后,得到时间响应预测模型。西大屯氯离子预测模型如下:
  a=-0.171126;b=27.529553
  
  各监测井的水质预测模型建立后,通过计算方差比C和小误差概率P来综合评定模型的精度,判断模型的等级,结果如表3。可以看出,经过对原始数据平滑处理后,各监测井各离子的精度等级为1级或2级,模型精度很好,可以利用建立起来的模型进行水质预测。2015年预测结果如表3:
  表3精度检验成果表
3.jpg  4小结
  邯郸市主城区浅层西大屯地下水水质预测GM(1,1)模型选用在DPS平台上实现,预测精度等级为1级。通过预测,得到2015年西大屯的氯离子和硫酸根离子的浓度值。

文章标题:邯郸市主城区浅层地下水水质预测

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