一种地下水动态预警方法

本发明涉及水位动态管控和预测的，尤其涉及一种地下水动态预警方法。

背景技术：

1、地下水监测，为地下水监测管理部门对辖区内地下水水位、水质等数据进行监测，以便及时掌握动态变化情况，对地下水进行长期的保护。地下水监测时有时难以有效及时预警，或者预警方式不能有效反应特征水点的变化情况，无法及时掌握水资源变动，对及时防治不利，可能会影响人们的生产和生活。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种地下水动态预警方法。

2、本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

3、一种地下水动态预警方法，包括监测预警和预测预警；

4、监测预警包括水位下降型预警和水位上升型预警；水位下降型预警包括超采区地下水水位预警和水位水量双控预警，超采区地下水水位预警采用五级预警体系，水位水量双控预警采用平水年指标；水位上升型预警包括城镇区水位上升型预警和农灌区水位上升型预警；

5、预测预警采用时间序列模型、多元线性回归模型、神经网络模型确定各地市最优预测模型。

6、超采区地下水水位预警的操作为：选取站网，确定计算方法和基准值，根据地下水水位埋深监测数据，与基准值进行对比分析，对月均埋深变化情况进行动态评价，采用五级预警体系，预警结果分别赋红色、橙色、黄色、蓝色、绿色5种颜色，其中对红色、橙色、黄色3个等级进行预警。

7、基准值为系列埋深最大值、最小值、均值及去年同期值。

8、超采区地下水水位预警的预警规则为：

9、①当月均水位小于或等于前五年同期序列水位最小值即为红色预警；

10、②当月均水位小于前五年同期序列水位均值超过1.0米，且大于前五年同期序列水位最小值，即为橙色预警；

11、③当月均水位小于去年同期水位超过1.0米，或小于同期序列水位均值不超过1.0米，即为黄色预警；

12、④当月均水位大于或等于前五年同期序列水位均值，且小于前五年同期序列水位最大值，赋蓝色；

13、⑤当月均水位大于或等于前五年同期序列水位最大值，赋绿色。

14、水位水量双控预警中：

15、地下水取用水量控制指标采取规划分析法、权重分解法的方法综合分析，将省级行政区地下水取用水量控制指标分解至基本单元；年度地下水取用水量控制是各省根据本辖区内各分区2020年、2030年地下水取用水量控制指标，采取规划分析法、内插法、趋势分析法的方法综合分析，确定不同水平年地下水取用水量控制指标；

16、区域性地下水水位控制指标确定工作对象包括浅层地下水和深层承压水，区域性地下水水位控制指标确定包括超采区地下水水位控制指标和未超采区地下水水位控制指标确定，超采区地下水水位控制指标确定包括平水年和不同丰枯来水条件下两种情形。

17、水位上升型预警中：

18、在城镇区考虑地下水回升过快对地下工程的影响，在农灌区考虑地下水位过高对土地盐碱化的影响，提出地下水位回升的预警方法。

19、城镇区和农灌区的预警分级标准设置为四级，分别为：

20、一级预警：月末平均地下水埋深≤一级预警阈值；

21、二级预警：一级预警阈值<月末平均地下水埋深≤二级预警阈值；

22、三级预警：二级预警阈值<月末平均地下水埋深≤三级预警阈值；

23、四级预警：三级预警阈值<月末平均地下水埋深≤四级预警阈值；

24、不预警：四级预警阈值<月末平均地下水埋深。

25、预测预警采用时间序列模型、多元回归模型、神经网络模型，建立各地市级行政区逐月地下水水位埋深变化预测预报方案，实现对各地市级行政区地下水水位埋深的逐月动态预测，为流域地下水资源管理提供依据。

26、本发明的有益效果是：本发明基于不同水文地质条件行政分区地下水水位主控要素分析，利用时间序列、多元回归、神经网络模型等技术方法，研发适用于不同行政区域的最优预测模型，实现超采区地下水水位埋深的逐月动态预测，有力支撑超采区水位动态管控和预测；结合水位-水量双控管理、地下水超采治理要求，提出流域不同类型区分层分类分级的地下水水位预警方法；基于地下水实时监测，实现双控指标动态预警，为流域地下水动态监管和水资源持续利用提供技术依据。

技术特征：

1.一种地下水动态预警方法，其特征在于，包括监测预警和预测预警；

2.根据权利要求1所述的一种地下水动态预警方法，其特征在于，超采区地下水水位预警的操作为：选取站网，确定计算方法和基准值，根据地下水水位埋深监测数据，与基准值进行对比分析，对月均埋深变化情况进行动态评价，采用五级预警体系，预警结果分别赋红色、橙色、黄色、蓝色、绿色5种颜色，其中对红色、橙色、黄色3个等级进行预警。

3.根据权利要求2所述的一种地下水动态预警方法，其特征在于，基准值为系列埋深最大值、最小值、均值及去年同期值。

4.根据权利要求3所述的一种地下水动态预警方法，其特征在于，超采区地下水水位预警的预警规则为：

5.根据权利要求1所述的一种地下水动态预警方法，其特征在于，水位水量双控预警中：

6.根据权利要求1所述的一种地下水动态预警方法，其特征在于，水位上升型预警中：

7.根据权利要求6所述的一种地下水动态预警方法，其特征在于，城镇区和农灌区的预警分级标准设置为四级，分别为：

8.根据权利要求1所述的一种地下水动态预警方法，其特征在于，预测预警采用时间序列模型、多元回归模型、神经网络模型，建立各地市级行政区逐月地下水水位埋深变化预测预报方案，实现对各地市级行政区地下水水位埋深的逐月动态预测，为流域地下水资源管理提供依据。

技术总结
本发明是一种地下水动态预警方法，包括监测预警和预测预警；监测预警包括水位下降型预警和水位上升型预警；水位下降型预警包括超采区地下水水位预警和水位水量双控预警，超采区地下水水位预警采用五级预警体系，水位水量双控预警采用平水年指标；水位上升型预警包括城镇区水位上升型预警和农灌区水位上升型预警；预测预警采用时间序列模型、多元线性回归模型、神经网络模型确定各地市最优预测模型。本发明基于地下水实时监测，实现双控指标动态预警，为流域地下水动态监管和水资源持续利用提供技术依据。

技术研发人员：王哲,朱静思,厉治平,高满,赵伟东,任彤,齐豫,吴昱樨
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：
技术公布日：2025/4/14