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基于時(shí)間序列模型的濟(jì)南趵突泉地下水位預(yù)測(cè)

作者:張鄭賢; 劉藝; 張鋒賢 濟(jì)南大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院/山東省地下水?dāng)?shù)值模擬與污染控制工程技術(shù)研究中心; 山東濟(jì)南250022; 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院; 安徽合肥230026

摘要:本文對(duì)2012年5月至2017年12月濟(jì)南泉域趵突泉的地下水位波動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了分析,并采用3種灰色時(shí)間序列模型,評(píng)價(jià)了保泉形勢(shì),通過模型的擬合效果檢驗(yàn)可知:對(duì)于存在周期性波動(dòng)趨勢(shì)的地下水位觀測(cè)值,GM(1,1)模型優(yōu)勢(shì)未能得到充分體現(xiàn),ARIMA與Holt-Winters模型的預(yù)測(cè)結(jié)果較為接近,整體精度較高,表現(xiàn)出明顯的預(yù)測(cè)優(yōu)勢(shì)。深入比選ARIMA與Holt-Winters模型的8項(xiàng)擬合優(yōu)度指標(biāo),最終確定利用預(yù)測(cè)效果最優(yōu)的Holt-Winters模型,從時(shí)間序列的角度對(duì)趵突泉地下水位進(jìn)行分析,并預(yù)測(cè)2018—2019年趵突泉的年平均水位分別為27.734m和27.605m,泉水位波動(dòng)的峰值為28.215m,谷值將出現(xiàn)于2019年的6月份,數(shù)值僅為27.124m,逼近27.01m的泉水停噴線,為近7年來的最低水位。預(yù)測(cè)結(jié)果表明:現(xiàn)狀降雨與開采條件下,2019年6月趵突泉將面臨潛在的停噴的危機(jī),保泉形勢(shì)不容樂觀。

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