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第1章 绪论 1

1.1 选题背景及研究意义 1

1.1.1 选题背景 1

1.1.2 研究意义 2

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 地下水数值模拟研究现状 2

1.2.2 地下水管理模型研究现状 5

1.2.3 地下水管理模型求解方法研究进展 9

1.2.4 地下水管理模型中互馈协变关系问题研究进展 13

1.2.5 地下水管理模型软件 14

1.2.6 地下水管理模型存在的问题 15

1.3 研究内容与技术路线 16

1.3.1 研究内容 16

1.3.2 技术路线 17

1.4 创新点 18

第2章 地下水系统与地下水管理模型 21

2.1 地下水系统理论 21

2.2 地下水管理模型 23

2.2.1 地下水管理模型的数学表达式 24

2.2.2 地下水管理模型的组成 24

2.2.3 地下水管理模型的分类 25

2.2.4 地下水管理的研究步骤 26

第3章 含有协变量的地下水管理模型的建立 27

3.1 协变量与地下水位之间关系的数学表达式 27

3.2 含有协变量的地下水模拟模型的建立 28

3.3 含有协变量的地下水管理模型的构建 30

3.3.1 应用嵌入法构建含有协变量的地下水管理模型 30

3.3.2 应用响应矩阵法构建含有协变量的地下水管理模型 31

3.3.3 应用状态转移方程法构建含有协变量的地下水管理模型 36

第4章 地下水动态规划管理模型 40

4.1 动态规划的相关理论 40

4.1.1 动态规划的基本概念 40

4.1.2 动态规划的基本方程和解法 41

4.1.3 动态规划的最优性原理 41

4.1.4 动态规划在地下水资源系统中的应用 41

4.2 非线性规划问题及库恩-塔克条件 45

4.2.1 非线性规划问题 45

4.2.2 库恩-塔克条件 47

4.3 应用微分动态规划方法求解地下水动态规划管理模型 48

4.3.1 逆序递推过程 48

4.3.2 顺序决策过程 49

4.3.3 迭代过程 50

第5章 假想地下水系统互馈协变关系问题研究 51

5.1 假想例子 51

5.2 含有协变量的模拟模型的建立及求解 52

5.3 含有协变量的地下水管理模型的构建及求解 54

5.3.1 地下水非线性规划管理模型的构建及求解 54

5.3.2 地下水动态规划管理模型的构建及求解 55

5.4 求解结果 56

第6章 松原地区含有协变量的地下水数值模拟 59

6.1 松原地区自然地理与区域水文地质条件 59

6.1.1 地理位置 59

6.1.2 气象水文 59

6.1.3 地貌类型及地下水动态类型 60

6.1.4 水资源利用情况及地下水开发利用现状 64

6.1.5 含水系统的组成 64

6.1.6 地下水系统的循环条件 64

6.2 松原地区地下水数值模拟模型 65

6.2.1 水文地质概念模型 65

6.2.2 数值模拟模型 66

第7章 松原地区部分地段含有协变量的地下水管理模型 77

7.1 重点研究区简介 77

7.1.1 地理位置 77

7.1.2 研究区的含水层类型 77

7.1.3 地下水位变化特征 77

7.1.4 研究区内的协变量 78

7.2 含有协变量的地下水管理模型的建立及求解 79

7.2.1 管理模型的建立 80

7.2.2 管理模型的优化结果 82

7.2.3 优化结果分析 84

第8章 结论及建议 85

8.1 结论 85

8.2 建议 86

参考文献 87