海州露天矿闭坑后水质灰色预测研究

论文摘要

本文针对阜新市水资源短缺的现状,结合海州露天矿矿坑水的实际情况,对海州矿闭坑后水质进行预测,为合理利用矿坑水奠定基础。针对海州矿区水文、地质条件非常复杂而且相关水质资料匮乏的实际情况,本文采用室内静态浸泡试验的方法对闭坑后的水质指标进行测定,通过相似材料模拟进行第1～10年试验预测。根据水质样本信息的不完整性采用DPS工作平台软件建立灰色GM（1,1）模型,并采用“后验差”法对模型进行精度检验。结果表明模型精度等级较高,预测值精度较好,可以利用该模型对总硬度、SO42-、Fe2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+等指标进行闭坑后第11～15年的理论预测。预测结果表明:总硬度、SO42-超出了国家《地下水质量标准》,Fe2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+未超出国家标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 水质模拟预测的发展前景
• 1.4 研究的主要内容及思路
• 1.5 本文研究的技术路线
• 2 水质预测模型研究综述
• 2.1 机理性水质模型研究综述
• 2.1.1 水质模型研究的发展阶段
• 2.1.2 水质模型概述
• 2.2 随机性水质预测模型研究综述
• 2.2.1 马尔可夫法
• 2.2.2 灰色模型法
• 2.2.3 时间序列法
• 2.2.4 人工神经网络法
• 2.2.5 水质模拟模型预测法
• 2.2.6 混沌理论预测法
• 2.2.7 其他方法
• 3 海州矿矿坑的自然概况
• 3.1 自然地理
• 3.2 海州矿的地层及地质构造
• 3.2.1 地层
• 3.2.2 地质构造
• 3.2.3 煤层、岩层
• 3.3 阜新矿区水文地质特征
• 3.4 海州矿矿井水的涌水情况
• 3.5 海州矿矿井水的水质情况
• 4 室内静态浸泡试验及结果分析
• 4.1 岩样静态浸泡试验条件的确定
• 4.1.1 试验的目的
• 4.1.2 样品制备及成分分析
• 4.1.3 粒径选取
• 4.1.4 静态浸泡时间的确定
• 4.1.5 浸泡液的选取
• 4.1.6 固液比
• 4.2 静态浸泡试验过程
• 4.2.1 试验主要原材料
• 4.2.2 试验仪器
• 4.2.3 试验装置
• 4.2.4 试验的分析方法
• 4.2.5 试验步骤及结果分析
• 5 水质预测
• 5.1 灰色预测模型及应用
• 5.2 灰色理论的发展
• 5.3 灰色系统理论的思想特征
• 5.4 灰色理论基本概念
• 5.5 灰色模型的建立
• 5.5.1 灰色模型（GM）建模机理
• 5.5.2 数据处理
• 5.5.3 GM（1,1）灰色预测模型的建立
• 5.5.4 GM（1,1）模型精度检验
• 5.6 GM（1,1）模型在矿坑水水质预测中的应用
• 5.6.1 DPS 平台简介
• 5.6.2 GM（1,1）模型的应用
• 5.6.3 预测结果分析
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表论文及参加科研项目情况