申请/专利权人：中国水利水电科学研究院

申请日：2021-08-26

公开（公告）日：2024-06-04

公开（公告）号：CN113656756B

主分类号：G06F17/18

分类号：G06F17/18;G06F17/13;G06F17/15

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.04#授权;2021.12.03#实质审查的生效;2021.11.16#公开

摘要：本发明涉及一种内陆河干旱区绿洲与过渡带边界地下水临界埋深计算方法，包括：确定土壤类型与降水相关参数等；确定内陆河干旱区绿洲与过渡带边界水分驱动条件；确定潜水影响层内部水分分布曲线理论公式；计算潜水影响层厚度；确定研究区潜水蒸影响层水分分布曲线；确定绿洲与过渡带边界植被可利用层厚度；确定绿洲与过渡带边界地下水临界埋深。本发明的内陆河干旱区绿洲与过渡带边界地下水临界埋深计算方法，物理过程与作用机制明确，对确定绿洲适宜发展区域和规模控制具有通用性，为指导内陆河干旱区地下水资源合理开发利用与绿洲合理管控提供可靠的理论与技术支撑。

主权项：1.一种内陆河干旱区绿洲与过渡带边界地下水临界埋深计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对实验区域的土壤水进行多点采样，收集土壤及气象相关参数；步骤二：确定内陆河干旱区绿洲与过渡带边界水分驱动条件；确定方法：根据内陆河干旱区水文循环特点，分析平原区降水和潜水共同驱动下的生态圈层结构，绿洲植被生态需水中降水补给量P和潜水补给量Q关系为PQ≤1；过渡带植被生态需水量中降水补给量P和潜水补给量Q关系为PQ≥1；因此确定绿洲和过渡带边界植被生态需水量临界水文条件为降水补给量P和潜水补给量Q相等，计算公式如下：P＝Q；步骤三：确定内陆河干旱区潜水蒸发形成的潜水影响层内部水分分布曲线；确定方法：潜水影响层内水分运移驱动力为毛管力，阻抗为重力，土壤毛管水运动的特征函数ωh符合“倒S”型曲线，用如下公式表达： hD＝h02；式中：ω为潜水影响层内部土壤含水率；ω0为土壤初始含水率；ωs为土壤饱和含水率；h为潜水影响层任意某处距离潜水面的高度；α为毛管力强度系数，与土壤粒径和孔隙特征有关；h0为潜水影响层厚度；hD为潜水影响层水分分布曲线转折点处距离潜水面高度；步骤四：计算潜水影响层厚度h0；步骤五：确定得到实验区域潜水影响层水分分布曲线的参数；确定方法：利用实测的土壤水参数对研究区潜水影响层水分分布曲线参数进行求解，得到研究区初始含水率5％，饱和含水率38％，潜水影响层1.29m，毛管力强度系数3.168，从而确定研究区的潜水影响层水分分布曲线如下： 步骤六：确定绿洲与过渡带边界潜水影响层与根系作用层重叠部分厚度m；确定方法为：对潜水影响层水分分布曲线积分，得到潜水补给植被的水量，利用边界水文条件，已知降水量P可以反求确定绿洲与过渡带边界潜水影响层与根系作用层重叠部分厚度m计算公式如下： 步骤七：确定绿洲与过渡带边界地下水临界埋深；确定方法：潜水影响层厚度和根系作用层厚度之和减去二者重叠部分的厚度即绿洲与过渡带边界地下水临界埋深h1：h1＝h0+D-m；式中：h1为绿洲与过渡带边界地下水临界埋深；h0为潜水影响层厚度；D为根系作用层厚度。

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