基于人工神经网络的百泉泉域降水与地下水位关系分析段浩，潘世兵，孙涛**51015202530（中国水利水电科学研究院水资源研究所，北京100000）摘要：百泉是我国城市名泉之一，位于河北省邢台市区东南部。1979年以前，百泉泉水常年喷涌，流量为4-7m3/s，之后上游建设了朱庄水库，而且泉域地下水开采量持续增加，导致泉水流量不断衰减，特别是1983年以后，泉水流量急骤衰减，至1986年底干枯。百泉泉域地下水动态与泉域降水量关系密切。本文利用位于泉域地下水排泄区的水文二站长系列水位观测数据，以及降水和地下水开采资料作为训练样本，运用BP神经网络进行模拟分析，研究当地降水变化与地下水位之间的关系。初步结论是地下水位变动与降水之间存在着4-5个月的滞后期。关键词：降水量；地下水位；人工神经网络；百泉中图分类号：TV148AnalysisontheRelationshipbetweenPrecipitationandGroundWaterLevelinBaiquanSpringsBasedontheArtificialNeuralNetworkDUANHao,PANShibing,SUNTao(WaterresourceinstituteofChinainstituteofwaterresourcesandhydropowerresearch,Beijing100000)Abstract:BaiquanspringsisoneofthefamousspringsinChinawhichislocatedinthesoutheastofXingtaicity.Thespringswasperenniallygushedbefore1979,inwhichyeartheZhuzhuangreservoirwasbuilt,withadischargeof4to7cubicmeterpersecond.Asthegroundwaterexploitationcontinuouslyincreased,especiallyafter1983,thedischargeofthespringswassharplydecreased.Asaresult,thespringsweredried-upintheendof1986.Thereisacloserelationshipbetweenthegroundwaterdynamiccharacteristicsandtheprecipitationsandexploitations.Accordingtothelongseriesofobservationaldataofgroundwaterlevelofthesecondhydrologicstation,whichissituatedinthedischargingareaofkarstgroundwaterofXingtai-Baiquansprings,precipitationsandthegroundwaterexploitations,theprecipitations’relationshipwithgroundwaterlevelhasbeenresearchedbasedontheartificialneuralnetwork.Thepreliminaryconclusionisthegroundwaterlevelwouldbeaffectedbyfourtofivemonths’precipiations.Keywords:precipitation;groundwaterlevel;artificialneuralnetwork;baiquansprings350引言邢台百泉泉域的岩溶地下水是当地工农业及生活用水的主要来源，在历史上，泉域内丰富的地下水以上升泉的形式溢出地表，形成著名的百泉景观。但近年来，随着邢台社会经济的迅速发展，对地下水的开采量日益增加，导致该区域的地下水位迅速下降。1987年后，除个别年份百泉短时间小流量复涌外，均处40于干枯状态。随着邢台“百泉复涌”工程的开展，水生态修复成为当地的重要工作之一，研究当地降水与地下水位变动之间的关系也就有了重要的现实意义。本文运用人工神经网络方法，对泉域内水文二站1997-2004年的水文数据进行分析，以期揭示该区域的降水对地下水位的影响。作者简介：段浩（1989-），男，硕士研究生，主要研究方向：遥感水资源通信联系人：潘世兵（1965-），男，教授级高级工程师，主要研究方向：水资源学.psb@163.com-1-水位之间的相互关系。节性和周期性变化规律。百泉岩溶水年周期水位动态变化，可分为三个阶段。第一阶段为回升期：岩溶。多年平均补给量为1.6亿m3，目前全部消耗于人(m)水位标高(mm)降水量1研究区概况451.1自然地理概况该区位于邢台、邯郸两市的西部，太行山南段，地势西高东低，起伏较大。地理位置为114°07′-114°30′E、36°25′-37°10′N之间，流域总面积3843km2。泉域地处温带季风区，年降水分布不均，据邢台气象站多年降水资料分析，泉域内降水多集中于6-9月份，多年平均降水量为516.8mm。区内分布白马河、七里河、大沙河等河流。501.2水文地质条件从百泉泉域的地下水形成条件看，泉域以降水为主要补给来源，岩溶水主要接受西部裸露区面状补给以及河流的线状入渗补给。泉域内分为白马河、七里河、沙河和北洺河径流带，向市区及百泉汇集。水流遇到东侧的错层隔水大断裂带，在一定水压力下，就形成了百泉泉群。可见，百泉泉域...