一种区域平均地下水水位监测方法技术

本发明专利技术涉及地下水资源监测领域，公开了一种区域平均地下水水位监测方法，包括将待监测水位研究区域划分不同级别的区域计算单元；收集待监测水位研究区域内监测井信息和基本信息；计算末级区域计算单元地下水水位和地下水水位变化量，获得所有末级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量；根据所有末级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量依次迭代计算各级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量；获得待监测水位研究区域的地下水水位以及地下水水位变化量。本发明专利技术能根据区域内地下水水位监测井监测数据，快速、准确地的计算得到区域平均地下水水位及地下水水位变化值，为地下水治理效果评估与考核等管理工作提供依据和支撑。理工作提供依据和支撑。理工作提供依据和支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种区域平均地下水水位监测方法


[0001]本专利技术涉及地下水资源监测领域，具体地涉及一种区域平均地下水水位监 测方法。

技术介绍

[0002]地下水具有重要的资源供给和生态维系功能，具有不可替代的作用。地下 水开发利用规模不断扩大，一些地区大量超采地下水，导致含水层几近疏干， 并引发了地面沉降、地面塌陷及地裂缝、海(咸)水入侵、土地荒漠化等一系 列严重的环境地质问题。
[0003]地下水开发利用以凿井抽水方式为主，考虑到地下水的赋存特点，机井具 有分布广泛、位置分散、数量众多等特点，对地下水开采量的监测计量及监督 管理难度较大。在实际工作中，仅有少数地下水开采采用仪器监测，但绝大部 分，尤其是农业用水几乎没有安装计量设备，地下水开采量仍以统计估算方法 为主，精度难以满足监督考核的需要。在实施地下水水位监督考核时，需根据 监测井地下水水位计算区域平均水位、区域平均水位变化。目前主要计算方法 包括克里金插值法、等值线加权法等。等值线加权法是用一组地下水水位等值 线绘制区域地下水面状分布情况，进而进一步求得区域平均地下水水位。该方 法可直观反映地下水水位在空间的分布情况，尤其适合于地形变化显著的区域。 缺点是绘制等水位线需较多监测井水位资料，且不用时段的等值线图需重新绘 制，工作量大。克里金插值法是以监测井水位值、并通过克里金插值方法获得 其他未监测水位的待定点上的水位数值。此方法计算步骤繁琐，插值计算量大， 一般用于GIS等空间计算软件中使用，另外，该方法对管理人员技术水平要求 高，在实际应用中难以推广。r/>[0004]因此，鉴于在地下水水位监测迫切需求，为有效、准确、快速计算区域平 均地下水水位、水位变幅，亟需一种简便的区域平均地下水水位计算方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种区域平均地下水水位监测方法，从而解决现有技术的上述 问题。
[0006]一种区域平均地下水水位监测方法，包括以下步骤：
[0007]S1)将待监测水位研究区域划分为N级不同级别的区域计算单元，第N级 区域计算单元为末级区域计算单元；
[0008]S2)收集待监测水位研究区域内监测井信息和待监测水位研究区域的基本 信息；
[0009]S3)根据待监测水位研究区域内监测井信息和待监测水位研究区域的基本 信息计算末级区域计算单元地下水水位和地下水水位变化量，获得所有末级区 域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量；
[0010]S4)根据所有末级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量依次迭 代计算N-1级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量、N-2级区域计算 单元地下水水位以及地下水水位变化量、
…
、一级区域计算单元地下水水位以 及地下水水位变化量；
[0011]S5)获得待监测水位研究区域的地下水水位以及地下水水位变化量。
[0012]进一步的，步骤S1)中，所述N级不同级别的区域计算单元包括一个一级 区域计算单元，一级区域计算单元包括若干个二级区域计算单元、
…
、一个N-2 级区域计算单元包括若干个N-1级区域计算单元、一个N-1级区域计算单元包 括若干个N级区域计算单元。
[0013]本专利技术按照“由下而上”的方法将待监测水位研究区域划分为不同级别的 计算单元，如一级单元、二级单元、三级单元等。以最为常用的行政区为例进 行进一步说明，计算省级行政区地下水水位变化值，可按照行政区级别将省级 行政区逐级划分为省级区域计算单元(一级)、市级区域计算单元(二级)、县 级区域计算单元(三级)，如有必要，还可以继续划分镇、乡、村等更小计算单 元。
[0014]进一步的，步骤S2)中，待监测水位研究区域内监测井信息包括研究区内 监测井数量、监测井位置、监测井层位以及不同时间节点监测井测得的地下水 水位；所述待监测水位研究区域的基本信息包括研究区域面积、各级区域计算 单元面积和各级区域计算单元内监测井的数量以及监测井的分布位置。
[0015]本专利技术根据专利技术目的采集的数据主要包括两类：一是收集待监测水位研究 区域监测井信息，包括研究区内监测井数量、位置、层位、相应时间节点的地 下水水位(埋深)等。若计算待监测水位研究区域平均水位(埋深)变化时， 对研究区域内同一眼监测井，用前一时刻地下水监测水位(埋深)数据减去后 一时刻地下水监测水位(埋深)数据，得到研究区域内每一眼监测井地下水水 位(埋深)变化值。二是收集待监测水位研究区域的基本信息，包括待监测水 位研究区域的面积、各级区域计算单元的面积，以及各级区域计算单元内监测 井的数量和分布位置情况。
[0016]进一步的，步骤S3)中，根据待监测水位研究区域内监测井信息和待监测 水位研究区域的基本信息计算每个末级区域计算单元地下水水位以及地下水水 位变化量，获得所有末级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量，包 括以下步骤：
[0017]S31)末级区域计算单元的总数为v，获取每个末级区域计算单元内所有监 测井的测得的地下水水位和地下水水位变化量；
[0018]S32)根据第j个末级区域计算单元内所有监测井测得的地下水水位计算第 j个末级区域计算单元的地下水水位和第j个末级区域计算单元的地下水水 位变化量所述第j个末级区域计算单元的地下水水位所述 第j个末级区域计算单元的地下水水位变化量的地下水水位变化量为第j个N 级区域计算单元内第t个监测井地下水水位，为第j个N级区域计算单元 内第t个监测井地下水水位变化量，1≤t≤n，n为第j个末级区域计算单元内 监测井的总数量，1≤j≤v；
[0019]S33)获得所有末级区域计算单元的地下水水位和地下水水位变化量。
[0020]进一步的，步骤S4)中，根据所有末级区域计算单元地下水水位以及地下 水水位变化量依次迭代计算N-1级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变 化量、N-2级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量、
…
、一级区域计 算单元地下水水位以及地下水水位变化量，包括以下步骤：
[0021]S41)将h-1级区域计算单元的总数记为w，将第e个h-1级区域计算单元 中h级区域
计算单元的总数记为m，m个h级区域计算单元中的第k个h级区域 计算单元包括r个h+1级区域计算单元；1≤e≤w；1≤k≤m；1≤h≤N-1；
[0022]S42)根据待监测水位研究区域内监测井信息和待监测水位研究区域的基本 信息获取每个h+1级区域计算单元的面积；
[0023]S43)计算第k个h级区域计算单元的地下水水位计 算第k个h级区域计算单元的地下水水位变化量个h级区域计算单元的地下水水位变化量为 第i个h+1级区域计算单元的面积；
[0024]S44)依次计算所有h级区域计算单元的地下水水位以及地下水水位变化量， 获h级区域计算单元的地下水水位集合{D
h,1
、D
h,2
、
…
、D
h,k本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区域平均地下水水位监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)将待监测水位研究区域划分为N级不同级别的区域计算单元，第N级区域计算单元为末级区域计算单元；S2)收集待监测水位研究区域内监测井信息和待监测水位研究区域的基本信息；S3)根据待监测水位研究区域内监测井信息和待监测水位研究区域的基本信息计算末级区域计算单元地下水水位和地下水水位变化量，获得所有末级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量；S4)根据所有末级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量依次迭代计算N-1级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量、N-2级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量、
…
、一级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量；S5)获得待监测水位研究区域的地下水水位以及地下水水位变化量。2.根据权利要求1所述的区域平均地下水水位监测方法，其特征在于，步骤S1)中，所述N级不同级别的区域计算单元包括一个一级区域计算单元，一级区域计算单元包括若干个二级区域计算单元、
…
、一个N-2级区域计算单元包括若干个N-1级区域计算单元、一个N-1级区域计算单元包括若干个N级区域计算单元。3.根据权利要求1或2所述的区域平均地下水水位监测方法，其特征在于，步骤S2)中，所述待监测水位研究区域内监测井信息包括研究区内监测井数量、监测井位置、监测井层位以及不同时间节点监测井测得的地下水水位；所述待监测水位研究区域的基本信息包括研究区域面积、各级区域计算单元面积和各级区域计算单元内监测井的数量以及监测井的分布位置。4.根据权利要求1所述的区域平均地下水水位监测方法，其特征在于，步骤S3)中，根据待监测水位研究区域内监测井信息和待监测水位研究区域的基本信息计算每个末级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量，获得所有末级区域计算单元地下水水位以及地下水水位变化量，包括以下步骤：S31)末级区域计算单元的总数为v，获取每个末级区域计算单元内所有监测井的测得的地下水水位和地下水水位变化量；S32)根据第j个末级区域计算单元内所有监测井测得的地下水水位计算第j个末级区域计算单元的地下水水位和第j个末级区域计算单元的地下水水位变化量所述第j个末级区域计算单元的地下水水位...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞，丁跃元，吴一凡，刘飞，唐世南，
申请(专利权)人：水利部水利水电规划设计总院，
类型：发明
国别省市：