邯郸市主城区浅层地下水水质预测

　　摘要：通过对邯郸市主城区西大屯的地下水水质监测数据的分析，并建立基于DPS操作系统的建立GM（1，1）模型，预测地下水中主要水质指标浓度的变化趋势，为制定合理有效的地下防治措施、选择最佳治理方案提供科学依据。
　　关键词：浅层地下水，水质预测GM（1，1）
　　灰色系统理论是根据己知的少数去重建系统的动态过程，灰色模型是灰色系统理论的核心，是灰色预侧、决策、控制的基础。利用灰色模型及其他理论，可分析事物的可控性、可观性、可达性，从而为系统迅速健康满意的发展提供决策。
　　1GM（1，1）模型
　　GM(1，1)模型是最常用的一种灰色模型，它是由一个只包含单个变量的一阶微分方程构成的模型。
　　设有变量X(0)的原始数据序列：
　　
　　用AGO生成一阶累加数据序列：
　　
　　若变量X(0)为等间隔数据序列，则累加数据序列X(1)的白化背景值Z(1)为：
　　
　　由一阶灰色数据序列构造微分方程即等价于：
　　以k=2，3，…n代入，可得方程组
　　即矩阵方程：
　　在矩阵方程（5.11）中，矩阵的灰系数向量为：。
　　令
　　利用最小二乘法解，有：
　　2GM（1，1）模型实现平台
　　GM（1，1）模型在邯郸市主城区浅层地下水水质预测中的应用选用在DPS平台上实现。
　　3主城区水质预测模型
　　选择1986～2005年西大屯的水质资料，进行GM（1，1）模型的应用。测井氯离子和硫酸根实测值见表1。为强化原始数据的大趋势，使其更加符合灰色系统模型对原始数据的要求，将原始数据进行平滑处理。氯离子和硫酸根离子历年平滑值见表2。
　　表1测井氯离子和硫酸根实测值

　　表2氯离子和硫酸根离子历年平滑值

　　以1986～2005年各监测井的监测数据经过平滑处理后作为模型的数据样本，经DPS平台运算后，得到时间响应预测模型。西大屯氯离子预测模型如下：
　　a=-0.171126；b=27.529553
　　
　　各监测井的水质预测模型建立后，通过计算方差比C和小误差概率P来综合评定模型的精度，判断模型的等级，结果如表3。可以看出，经过对原始数据平滑处理后，各监测井各离子的精度等级为1级或2级，模型精度很好，可以利用建立起来的模型进行水质预测。2015年预测结果如表3：
　　表3精度检验成果表
　　4小结
　　邯郸市主城区浅层西大屯地下水水质预测GM（1，1）模型选用在DPS平台上实现，预测精度等级为1级。通过预测，得到2015年西大屯的氯离子和硫酸根离子的浓度值。