[发明专利]海岸线变迁对湿地地下水影响的测量方法及其处理装置

权利要求书

1.一种基于海岸线变迁对滨海湿地地下水影响的测量方法，其步骤包括:

在第一步骤(S1)中：构建基于海岸线变迁的地下水流模型，利用Visual MODFLOW构建海岸线变迁的地下水流模型，地下水流包括含水层和潜水含水层，所述潜水含水层为一层非均质、各向异性的潜水含水层；

在第二步骤(S2)中：采集地下水流所在区域的原始数据，所述原始数据包括所述区域的水文地质数据、地下水位数据、海流水位数据及气象数据，基于所述原始数据获得区域的第一类边界数据、第二类边界数据和/或源汇项数据，所述第一类边界数据包括通用水头边界、海流边界数据，所述第二类边界数据包括零流量边界数据、流量边界数据、水量交换边界数据和隔水边界数据，

在第三步骤(S3)中：建立所述模型的三维非稳定流数学模型公式，地下水三维非稳定流数学模型公式如下：

其中，Ω为渗流区域；h为含水层水位标高(m)；K_x、K_y、K_z分别为x、y、z方向的渗透系数(m/d)；μ_d为潜水含水层给水度(1/m)；ε为源汇项(1/d)；h₀(x,y,z)为含水层的初始水头(m)；h₁(x,y,z)为第一类边界的水头值(m)；q(x,y,z,t)为第二类边界的单宽流量(m3/d)；t为时间(d)；S₁和S₂分别表示第一类边界和第二类边界，

在第四步骤(S4)中：基于公式对地下水流数值求解，其中，(S4‐1)基于水文地质数据对所述区域进行分区，(S4‐2)模型边界处理，用Wall程序包模拟零流量边界，(S4‐3)源汇项计算与处理，将栅格图像运用Arcgis进行地理配准、数据矢量化后获取包气带岩性分布图进行源汇项处理，(S4‐4)初始流场，利用已有的地下水位数据的均值获取初始流场，(S4‐5)时空离散，模型模拟时间为采用1年为一个应力期，水平方向上其划分成145行和145列，垂直方向上其概化为从地表向下60m的一层潜水含水层，网格大小为500m×500×60m，

在第五步骤(S4)中：基于第四步骤(S4)的求解结果，利用Visual MODFLOW得出地下水流流场图。

2.根据权利要求1所述的基于海岸线变迁对滨海湿地地下水影响的测量方法，其特征在于：第一步骤(S1)中，含水层为埋深小于60m的浅层潜水‐微承压水，地下水流为各向异性的三维非稳定流。

3.根据权利要求1所述的基于海岸线变迁对滨海湿地地下水影响的测量方法，其特征在于：在第二步骤(S2)中，利用通用水头边界在对应年代的海岸线上，赋予相应年代的水头值，海流边界上的水头值采用平均海平面水位值，设定为0m/d。

4.根据权利要求1所述的基于海岸线变迁对滨海湿地地下水影响的测量方法，其特征在于，对于人为修筑堤坝导致的海岸线硬化，在筑坝后的年份运用Visual MODFLOW的Wall子程序包来模拟堤坝。

5.根据权利要求1所述的基于海岸线变迁对滨海湿地地下水影响的测量方法，其特征在于：设置地下水观测井进行所述模型的验证，模拟值与观测井实测值比较获得误差。

6.根据权利要求1所述的基于海岸线变迁对滨海湿地地下水影响的测量方法，其特征在于：在步骤(S4‐2)中，用Pumping Well程序包来模拟流量边界。

7.根据权利要求1所述的基于海岸线变迁对滨海湿地地下水影响的测量方法，其特征在于：在步骤(S4‐2)中，利用线性插值的方式处理海流边界。

8.根据权利要求1所述的基于海岸线变迁对滨海湿地地下水影响的测量方法，其特征在于：所述源汇项数据包括大气降水补给、河流侧渗补给、边界入流补给和/或田间回灌补给数据。