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基于灰朦胧集的地下水流灰色数值模型研究

作　者: 武毅冰
导　师: 李树文
学　校: 河北工程大学
专　业: 环境工程
关键词: 地下水流系统 灰色朦胧集 灰色数值模型 概化与朦胧化
分类号: P641.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 39次
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内容摘要


本文的研究得到了河北省自然科学基金的资助,项目编号:D2010001005。由于地下水流系统的复杂性以及人们对它认识的局限性,经典数值模拟方法的研究存在着不少困难。灰色系统理论的建立,为人们进行地下水流的动态研究开辟了新的途径。灰色朦胧集作为灰色理论的基础,很好的解释了“经典”数值思维方法的不足,填补了数值模拟中“连续”与“离散”的鸿沟。从灰色朦胧集理论出发分析地下水流系统,建立较为客观的灰色数学模型,进行地下水流水位动态变化的灰色数值模拟,对合理开发和利用地下水资源有着重要的现实意义。本文在已有的地下水流系统灰色模型研究的基础上,运用灰色朦胧集理论,对地下水流系统进行灰色数值模型研究。即首先研究地下水流系统中客观存在的灰色信息,建立地下水流系统基于灰色朦胧集的灰色微分方程;在灰数及其灰色运算性质的基础上,求得灰色微分方程的解。在理论分析的基础上,选择武安市康陶水源地水资源评价方面的典型实例,分别就水文地质条件的概化与朦胧化、灰色模型建立、模型的检验校正以及预测评价等方面进行分析研究。对于合理开发利用水资源、积极有效地进行水资源环境保护以至最终实现水资源可持续利用的战略目标具有十分重要的意义。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 研究背景和意义  10-12
  1.2 国内外研究现状  12-15
  1.3 研究内容、方法和技术路线  15-17
    1.3.1 研究内容  15
    1.3.2 研究方法  15-16
    1.3.3 技术路线  16-17
  1.4 本章小结  17-18
第2章 灰色理论基础  18-37
  2.1 灰集合概论  18-23
    2.1.1 灰集合的概念  18-21
    2.1.2 常规灰集的运算  21-23
  2.2 区间型灰数学基础  23-36
    2.2.1 区间型灰数及其代数运算  23-27
    2.2.2 区间型灰矩阵及其运算  27-30
    2.2.3 区间型灰行列式  30-32
    2.2.4 区间型灰线性方程组的求解  32-36
  2.3 本章小结  36-37
第3章 灰色朦胧集理论  37-46
  3.1 灰色朦胧集背景  37-38
  3.2 灰色朦胧集  38-40
    3.2.1 透明集  38-39
    3.2.2 灰色朦胧集  39-40
  3.3 灰色朦胧集公理  40-42
  3.4 灰色朦胧集代数  42-43
  3.5 灰色朦胧集的特性  43-45
  3.6 本章小结  45-46
第4章 基于灰朦胧集的地下水流灰色数值模型的建立  46-57
  4.1 地下水流系统中的灰色朦胧量分析  47-49
    4.1.1 渗流系统中的灰色朦胧量  47-48
    4.1.2 地下水流系统的灰色方程  48-49
  4.2 水文地质条件的概化与朦胧化原理  49-51
    4.2.1 水文地质条件的概化  49-50
    4.2.2 水文地质条件的朦胧化  50-51
  4.3 信息的提取、分析与处理  51-52
  4.4 地下水流系统的灰色建模准则  52-53
  4.5 基于灰色朦胧集的地下水流系统基本灰色数值模型  53-55
    4.5.1 模型灰色参数的确定  53-54
    4.5.2 基于灰色朦胧集的理论模型的建立  54-55
  4.6 本章小结  55-57
第5章 灰色数值模型在水资源评价中的应用  57-75
  5.1 研究区域概况  57-59
    5.1.1 地理位置  57
    5.1.2 地形地貌  57-58
    5.1.3 土壤植被  58
    5.1.4 水文与气象  58-59
  5.2 区域水文地质条件  59-66
    5.2.1 基岩地下水简述  59-60
    5.2.2 第四系地下水  60
    5.2.3 含水层结构及分布规律  60-63
    5.2.4 地下水位动态  63
    5.2.5 地下水化学特征及污染现状  63-66
  5.3 研究区域地下水流系统灰色模型的建立  66-68
    5.3.1 水文地质条件的概化  66-68
  5.4 灰色数值模型的检验与校正  68-73
    5.4.1 灰色数值模型的检验与校正的基本原理与准则  68
    5.4.2 基本数据的收集与确认  68-70
    5.4.3 模型检验的结果与评价  70-73
  5.5 本章小结  73-75
第6章 结论与展望  75-78
  6.1 主要结论  75-76
  6.2 未来展望  76-78
参考文献  78-82
致谢  82-83
作者简介  83
攻读硕士学位期间发表的论文  83
参加科研情况  83-84

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 水文地质学与工程地质学 > 水文地质学（地下水水文学） > 地下水动力学
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