基于Holt-Winters模型的济南泉域地下水资源保护研究

以济南名泉趵突泉历年的地下水位为研究对象,对2012年5月至2017年11月趵突泉地下水位波动规律进行分析,评价保泉形势,探索保泉供水的有效措施。通过模型的比选,最终确定利用HoltWinters指数平滑加法模型,从时间序列的角度分析预测趵突泉地下水位的变化趋势,并计算出了模型的拟合优度指标和拟合统计量。决定系数R2值为0.897,平稳的R2值为0.627,数值均较大且其余各项拟合优度指标均较好,说明模型的拟合效果整体精度较高。利用模型对2018年趵突泉的地下水位进行了预测并给出了预测值95%的置信区间,预测年平均水位为27.814 m,泉水位波动的峰值为28.291 m、谷值为27.329 m且谷值将出现于2018年的6月份,为近6年来的最低水位值,低于27.6 m的保泉红色警戒线,接近27.01 m的泉水停喷线。预测结果表明:2018年趵突泉将存在潜在停喷的危机,济南市的保泉任务依然严峻。为争取泉水持续喷涌,在此基础上提出了科学保泉建议和节水保泉措施,为济南市评判、预测、调整水系及地下水开采布局提供科学依据。