基于多源水文地质信息的基岩地下水供水勘测综合分析模型研究

论文摘要

水资源危机问题越来越受到人们的关注,地下水是水资源的重要组成部分,科学合理地开采地下水能解决一些地区,尤其是缺水山区的供水问题。传统地下水供水勘测主要依靠人工分析手段,但是,在基岩山区,由于受强烈构造活动的影响,基岩地下水的赋存和运动规律不明显,蓄水构造复杂,利用人工分析手段并不能合理而准确地开采地下水,经常造成供水工程失败。在蓄水构造复杂的区域,若仅从单要素信息勘察基岩地下水存在较大的难度,需要从能揭示基岩地下水运动规律的多源信息方面综合勘察才能达到预期的效果。因此,基于多源水文地质信息的基岩地下水供水勘测综合分析模型研究,实现地下水供水的智能分析具有重要的现实意义。本文以数学理论(包括层次分析法、熵值法、最小相对信息熵原理)、GIS空间分析技术与水文地质专业知识为基础,针对自然界中地层复杂的空间分布形态,依据地下水的赋存与运移规律,从水文地质钻探、地下水动态监测、地形、水文地质图件等多源信息方面研究了影响基岩地下水供水勘测的指标体系。通过对层次分析法和熵值法的研究,采用将主、客观赋权相结合使用的方法来确定指标的组合权重,两种方法互为补充,使得到的指标权重更加准确。最后通过对乘法合成和加法合成两种常用的评价模型进行比较,选用加权算术平均合成模型建立基于多源水文地质信息的基岩地下水供水勘测综合分析模型。依据基于多源水文地质信息的基岩地下水供水勘测综合分析模型研究过程中涉及的关键技术问题解决方案,设计并开发了“地下水供水勘测空间辅助决策系统”原型系统。并以江苏省镇江地区的丘陵缺水山区为实验区进行实例验证,验证了建立综合分析模型的关键技术问题解决方案的可行性和正确性。达到快速、智能识别蓄水构造的富水层位、富水程度与可视化表达宜井位置的目的,为基岩地下水供水勘测提供决策支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 图目录
• 表目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 开展基岩地下水供水勘测研究的背景
• 1.1.2 本论文的研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 多指标权重赋值方法的研究现状
• 1.2.2 地下水供水勘测模型的研究现状
• 1.2.3 地下水供水勘测中安全开采量和允许开采量的研究现状
• 1.2.4 水资源辅助决策系统的研究现状
• 1.2.5 存在的不足
• 1.3 论文研究目标与主要内容
• 1.4 论文研究的技术路线
• 1.5 本章小结
• 第2章 基岩地下水的赋存特征及其辅助勘测信息
• 2.1 基岩地下水概述
• 2.2 基岩地下水的赋存条件
• 2.2.1 基岩裂隙水
• 2.2.2 基岩溶隙水
• 2.2.3 基岩孔隙水
• 2.3 辅助基岩地下水供水勘测的多源信息
• 2.4 本章小结
• 第3章 指标体系研究与建立
• 3.1 数据源
• 3.2 建立供水勘测指标体系的原则和方法
• 3.2.1 建立供水勘测指标体系的原则
• 3.2.2 建立供水勘测指标体系的方法
• 3.3 基岩地下水供水勘测指标体系的建立
• 3.4 各个指标在基岩地下水供水勘测中的意义
• 3.5 基岩地下水供水勘测指标的分级标准
• 3.6 本章小结
• 第4章 指标的赋权研究及分析模型的构建
• 4.1 利用层次分析法确定指标因子的主观权重
• 4.1.1 层次分析法原理
• 4.1.2 层次分析法赋权研究
• 4.2 利用熵值法确定指标因子的客观权重
• 4.2.1 熵值法原理
• 4.2.2 熵值法赋权研究
• 4.3 组合权重的计算
• 4.4 构建综合分析模型
• 4.4.1 综合评价分析模型比较
• 4.4.2 模型构建
• 4.5 本章小结
• 第5章 综合分析模型实例验证
• 5.1 实验区概况
• 5.2 实验区数据预处理及数据库设计
• 5.2.1 数据预处理
• 5.2.2 数据库设计
• 5.3 实例验证
• 5.3.1 地形识别
• 5.3.2 权重赋值
• 5.3.3. 原型系统的实现
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢