水位模型的识别与检验分析及结果展示

（一）模型识别

模型识别就是通常说的调参，即对模型的修正。选择某一资料完整的时段，将各种资料（初始各项、汇源项等）代入计算模型中，通过模型运转得出计算水位；若计算水位与实测水位误差较大，则说明模型参数（k、μ等）或边界条件不符合实际，需调整；调整模型参数，再次计算水位，对比计算水位与实测水位，重新调参，直到计算水位和实测误差满足精度为止。

1.模型识别时段的选择

根据计算区地下水位观测资料的实际情况，模型识别时段选择为2000年10月1日至2001年10月1日一个完整水文年，分12个计算时段，各时段的时间步长为1个月。

2.模拟计算源汇项的处理

模型识别期间，计算区岩溶地下水的补给为大气降水入渗补给、河道、水库渗漏补给及上覆含水层越流补给；其排泄包括泉水排泄、工农业人工开采排泄等。

（1）降水入渗补给量。由于受资料的限制，本次对覆盖区岩溶水接受上覆含水层越流补给量的计算，利用修正后的覆盖区降水入渗系数，采用和降水入渗量相类似的方法处理。根据计算区降水量的分布及降水入渗条件的差异，将整个计算区划分为12个降水入渗强度分区，如图9-14所示。

图9-14　降水入渗强度分区图

利用降水入渗系数（或修正后的降水入渗系数）及各时段的降水量值，求得各入渗分区的降水入渗补给强度，模型运行中入渗强度随时间变化（表9-9），在此以入渗文件filt.tim给出。

表9-9　识别时段各分区入渗强度

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（2）河道和水库渗漏补给量。计算区河道入渗段共有四处。对于河道的渗漏补给，在计算中按线性补给处理，即将沿河道分布的各节点概化为注水井点，求其对地下水的补给量；水库入渗只考虑董封水库，对于水库的渗漏补给，在计算中按点源补给处理，同样概化为注水井点，求其对地下水的补给量。河道及水库注水量见表9-10。

表9-10　节点注水量统计

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（3）岩溶地下水人工开采量。泉域内四个县市现有岩溶水井238眼，其中开采井为227眼。本次把泉域岩溶地下水人工开采井（或概化为大井）按点源处理，将其开采量分配在相应的节点上。各县市节点排水量统计见表9-11。

表9-11　节点排水量统计

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（4）泉水排泄量。在模型中，泉流量变化与泉出露高程、参考水位和水流常数有关，本次将各泉按点源分配在相应的节点上，按照软件的要求给节点赋必要参数。各泉在模拟计算时的参数见表9-12。

表9-12　泉水参数统计表

3.模型识别结果及分析

模拟计算时根据泉域水文地质条件的差异，将岩溶含水层划分为24个参数分区（图9-15）。尽管泉域内的观测点很多，但是因部分观测点的观测资料不全，本次只能对有代表性的12个水位观测点进行水位拟合。在识别过程中，以长观孔的水位动态资料与模拟计算水位之间的绝对误差小于0.5m作为依据，来进行模型的调参，经过一个完整水文年的调参识别，最后确定出模型的水文地质参数。

图9-15　延河泉域水文地质参数分区图

本次识别各时段长观点的水位计算值与实测值拟合误差（绝对误差）小于0.5m者达到92％，符合识别要求，这在岩性、构造复杂的延河泉域，拟合效果可以说是比较理想的。各长观点的拟合结果如图9-16所示。

图9-16（一）　模型识别水位拟合曲线

图9-16（二）　模型识别水位拟合曲线

经模型识别后，计算区仍划分为24个参数分区，各分区参数取值见表9-13。

表9-13　水文地质参数识别结果

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（二）模型的检验

根据计算区地下水位观测资料的实际情况，选择2001年10月1日至2002年10月1日一个完整水文年为模型检验时段，分12个计算时段，各时段步长为一个月。模型运行中入渗强度随时间变化（表9-14）。模型检验对12个长观点进行水位拟合，拟合结果如图9-17所示。本次检验各时段水位拟合误差小于0.5m者达96％，符合检验要求。

表9-14　检验时段各分区入渗强度

图9-17（一）　模型检验水位拟合曲线

图9-17（二）　模型检验水位拟合曲线

模型检验结果说明，本次模拟所建立的数学模型及其边界条件概化、水文地质参数选取和源汇项的处理是正确的，可用于地下水水位动态的预报。