结合ARIMA方法与GMS模拟洋河流域地下水水位

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：孙福宝，童菊秀，梁畅，仝锦威

单位：（1.中国地质大学（北京）地下水循环与环境演化教育部重点实验室,2.中国地质大学（北京）水资源与环境学院

摘要：传统地下水数值模型在预测未来地下水水位时，常受限于难以获取的降水与蒸发数据。为解决这一问题，基于ARIMA模型预测降水与蒸发时间序列数据，并结合GMS地下水流模型，模拟洋河流域地下水水位变化过程，提出一种改进的地下水水位预测方法。通过分析洋河流域2000—2020年的历史气象数据，使用ARIMA模型预测2021年的降水与蒸发量，将预测结果输入GMS模型，开展地下水水位模拟实验。结果表明：GMS模型对洋河流域地下水水位的模拟效果较好，大多数NSE值分布在0.71~0.96之间，RMSE值均在0.05~0.45 m之间，整体精度较高；ARIMA模型对气象数据的预测精度较高，蒸发数据的预测效果优于降水；结合ARIMA模型与GMS模型的研究方法在精度和适用性上表现良好，为区域地下水资源管理提供了科学依据。研究提出的方法克服了传统模型对未来数据依赖性强的局限性，可为类似区域预测地下水水位提供参考。

关键词：地下水水位,降水与蒸发数据,时间序列分析ARIMA方法,GMS,洋河流域

基金资助：国家自然科学基金面上项目（42072271）；国有企业委托项目（HBC327）