[发明专利]一种海水入侵地下水的监测预警方法

权利要求书

1.一种海水入侵地下水的监测预警方法，其特征在于，包括：

对检测区域的地下水进行断面式站点布设，并在选定的每一条地下水断面上分别布设多个监测点；

对每一个监测点处的地下水分别进行电导率和水位检测；

根据每一个监测点的地下水电导率计算该监测点处的地下水矿化度；

将地下水矿化度大于设定阈值的监测点判定为遭受海水入侵的监测点，将地下水矿化度小于等于设定阈值的监测点判定为无海水入侵的监测点，进而确定出入侵界线点的坐标；

根据入侵界线点的坐标、检测区域的边界以及海岸线进行几何圈闭，以确定出检测区域内的海水入侵范围；

根据每一个监测点的地下水水位生成检测区域的地下水水位分布曲面和地下水位变幅曲面；

根据每一个监测点的地下水矿化度、地下水水位、距离海岸线的距离、地下水位变幅、检测区域的沉积物类型和检测区域的土地利用类型计算每一个监测点的海水入侵危险性指数等级；

根据每一个监测点的地下水矿化度，利用ArcGIS地统计空间分析模型中的序贯指示模拟模型计算出每一个监测点的海水入侵概率；

根据每一个监测点的海水入侵概率和海水入侵危险性指数等级，计算出每一个监测点的海水入侵预警等级；

其中，在所述确定入侵界线点坐标的过程中，包括：

首先，针对所述的每一条地下水断面，计算海水入侵距离D：

若布设在同一条地下水断面上的多个监测点均为无海水入侵的监测点，则对应此条地下水断面的海水入侵距离D为零；

若布设在同一条地下水断面上的多个监测点均为遭受海水入侵的监测点，则对应此条地下水断面的海水入侵距离D等于该条地下水断面上距离海岸线最远的监测点的离岸距离；

若布设在同一条地下水断面上的多个监测点中包括遭受海水入侵的监测点和无海水入侵的监测点，则选择相邻的两个遭受海水入侵的监测点和无海水入侵的监测点，利用以下公式计算该条地下水断面的海水入侵距离D：

其中，TDS_阈值为所述的设定阈值；TDS_入侵为所述遭受海水入侵的监测点的地下水矿化度；TDS_无入侵为所述无海水入侵的监测点的地下水矿化度；D'为所述遭受海水入侵的监测点与无海水入侵的监测点之间的距离；D_入侵为所述遭受海水入侵的监测点距离海岸线的垂直距离；

其次，计算每一条地下水断面的入侵界线点坐标：

若布设在同一条地下水断面上的多个监测点均为无海水入侵的监测点或者均为遭受海水入侵的监测点，则该条地下水断面的入侵界线点坐标为检测区域的边界点坐标；

若布设在同一条地下水断面上的多个监测点中包括遭受海水入侵的监测点和无海水入侵的监测点，则该条地下水断面的入侵界线点坐标的计算公式为：

其中，x,y为入侵界线点的平面坐标；x_入侵,y_入侵为相邻的两个遭受海水入侵的监测点和无海水入侵的监测点中遭受海水入侵的监测点的平面坐标；x_无入侵,y_无入侵为相邻的两个遭受海水入侵的监测点和无海水入侵的监测点中无海水入侵的监测点的平面坐标。

2.根据权利要求1所述的海水入侵地下水的监测预警方法，其特征在于，在所述对检测区域的地下水进行断面式站点布设的过程中，包括：

在检测区域的地下水水面5m以下预先布设N个监测点，所述N个监测点分布在不同的地下水断面，且每一条断面布设有多个监测点；

采集每一个监测点的地下水电导率，形成N个样本；

计算监测点的最佳数量n＝(t×std)²/c²；其中，t为N个样本中与显著性水平α≥95％相对应的标准正态偏差，std为样本标准差，c为样本平均值与相对误差的乘积；

若n＞N×(1+10％)，则采用不重复抽样公式n'＝n/(1+n/N)计算出监测点的最终数量n'，并赋予n；

根据确定出的监测点数量在检测区域的地下水水面5m以下进行断面式站点布设。