一种资料需求少的河水-地下水转化关系量化方法技术

技术编号:24456857 阅读:38 留言:0更新日期:2020-06-10 15:48
本发明专利技术公开了一种资料需求少的河水‑地下水转化关系量化方法,包括以下步骤:根据地下水监测井监测资料计算流域地下水位;利用河道一维水动力学模型计算河道水位;根据地下水位等值线和含水层厚度将河道分段,并确定各个河段代表断面;根据达西定律计算各河段代表断面地表水与地下水单宽转化量,累加后得到全河段转化量和转化方向。本发明专利技术的河水‑地下水转化关系量化方法,打破了传统计算中地表水位与地下水位需现场实测,且不能连续计算整条河段河水与地下水转化量的弊端,实现了全河段多时期河水与地下水转化量的计算,为水资源调查评价中地表水、地下水重复量计算和流域地表地下水转化研究提供了新的方法。

A quantitative method of River groundwater transformation with less data demand

【技术实现步骤摘要】
一种资料需求少的河水-地下水转化关系量化方法
专利技术涉及一种资料需求少的河水-地下水转化关系量化方法,尤其涉及流域面积大,水文地质资料缺乏地区河水与地下水转化量的计算方法。
技术介绍
河水与地下水之间的相互转化是流域水循环重要组成部分,与水资源管理密切相关,它们的定量计算是评价流域尺度水量收支平衡的关键,也是流域地表水与地下水相互作用研究的核心。由于降雨的时空分布不均,我国大部分地区都存在水资源短缺情况,各种河道拦蓄与地下水开采工程在缓解区域水资源紧张情势的同时,导致河水与地下水的相互作用愈加复杂。因此,亟需能简便精确计算流域尺度上河水与地下水转化量的方法,为水资源调查评价与合理配置提供基础支撑。目前,河水与地下水转化量的方法主要有:示踪剂法、地中渗透仪法、动力学方法和水文学方法。示踪剂方法借助水化学离子和同位素追踪技术确定河水与地下水转化量,需要现场试验,时间长投入大;地中渗透仪现场实测地下水渗透量,适用于小尺度的研究;动力学法通过构建流域地表水与地下水耦合模型计算地表地下水转化量,该方法对水文地质资料和参数精确的要求高,模型构建复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种资料需求少的河水-地下水转化关系量化方法,其特征在于包括以下步骤:/n(1)构建河道一维水动力学模型,并计算出待分析河段地表水位;/n(2)获取流域地下水位资料和水文地质参数,生成流域地下水位栅格数据和地下水位等值线图;/n(3)根据含水层厚度以及地下水位等值线图将待分析河段进行分段,并确定各河段的代表断面;/n(4)获取各河段代表断面河道水位、河道两侧地下水位;/n(5)用达西定律计算各河段代表断面的河水与两侧地下水的单宽转化量,单宽转化量与河段长度相乘得到河段转化量,各河段转化量累加即得到计算河段河水与地下水转化量。/n

【技术特征摘要】
1.一种资料需求少的河水-地下水转化关系量化方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)构建河道一维水动力学模型,并计算出待分析河段地表水位;
(2)获取流域地下水位资料和水文地质参数,生成流域地下水位栅格数据和地下水位等值线图;
(3)根据含水层厚度以及地下水位等值线图将待分析河段进行分段,并确定各河段的代表断面;
(4)获取各河段代表断面河道水位、河道两侧地下水位;
(5)用达西定律计算各河段代表断面的河水与两侧地下水的单宽转化量,单宽转化量与河段长度相乘得到河段转化量,各河段转化量累加即得到计算河段河水与地下水转化量。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中河道一维水动力学模型具体构建过程为:
获取河道上游流量资料、河道地形资料与河床糙率系数,将上述数据整理成水动力学模型可识别的河网文件、断面文件、参数文件以及边界文件,输入到水动力学模型中构建指定河道的一维水动力学模型,并进行参数的率定或选取。


3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在构建的河道一维水动力学模型上边界输入模拟时段的实测流量过程,下边界设置水位流量关系,运行模型计算河道水位。


4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)生成流域地下水位等值线图的具体过程为:
利用Surfer软件者ArcGIS软件中的Kriging插值方法将地下水位监测井观测的地下水位插值到全流域,生成流域地下水位栅格数据;基于栅格数据,通过Surfer软件者ArcGIS软件生成流域地下水位等值线图。


5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述水文地质参数主要包括地下水渗透系数和含水层厚度,通过水资源调查评价成果或原位试验获取。


6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)根据含水层厚度地下水位等值线图将待分析河段进行分段,并确定各河段的代表断面具体过程为:
根据河道各断面两侧地下水位等值线判断河道附近地下水流向,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王宗志王坤张玲玲庄会波李瑜花金祥叶爱玲刘克琳程亮詹新焕
申请(专利权)人:水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
类型:发明
国别省市:江苏;32

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