[发明专利]一种在土壤水热耦合模拟中确定底层温度边界的方法有效
| 申请号： | 201910132849.7 | 申请日： | 2019-02-22 |
| 公开（公告）号： | CN109871618B | 公开（公告）日： | 2019-12-06 |
| 发明（设计）人： | 周祖昊;刘扬李;刘佳嘉;朱熠明;严子奇;顾世祥;陈刚;周密;谢波 | 申请（专利权）人： | 中国水利水电科学研究院;云南省水利水电勘测设计研究院 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 11337 北京市盛峰律师事务所 | 代理人： | 梁艳<国际申请>=<国际公布>=<进入国 |
| 地址： | 100038 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 温度边界 土壤 随时间变化 计算层 热耦合 土壤水 流域水文模型 气温 底层土壤 计算单元 水热耦合 水文模型 温度模拟 有效解决 水循环 尺度 分区 上层 流域 | ||
1.一种在土壤水热耦合模拟中确定底层温度边界的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，获取土壤层温度处于平衡状态时的土壤层厚度的最小阈值；
S2，判断各计算单元的土壤底部的深度h0是否达到S1中确定的最小阈值，如果是，则确定各计算单元的土壤底部的温度为深度h0处对应的土壤温度t0，并将其作为模型各计算单元的输入数据传入土壤温度循环计算模块；
S3，在模型各计算单元的土壤温度循环计算模块中，将水热耦合模块中模拟得到的前一天的深度为h1倒数第二层的土壤温度t1，作为当天的深度为h1倒数第二层的土壤温度；
S4，按照土壤底部温度随高程近似呈现线性分布的规律，根据(t0，h0)，(t1，h1)两个已知点拟合曲线，得到土壤底层温度边界，并用于当日的土壤水热耦合计算过程；
该步骤中，假设土壤温度为x，深度为y，拟合的曲线公式如下：
y＝(h1-h0)/(t1-t0)*x+(h0*t1-h1*t0)/(t1-t0)。
2.根据权利要求1所述的在土壤水热耦合模拟中确定底层温度边界的方法，其特征在于，S1具体为，对待研究的寒区水循环模拟流域的冻土深度进行测量，根据测量结果，确定土壤温度处于相对稳定时，即该层土壤与上下层土壤温度差相等时的该层土壤的深度，即为该流域土壤层温度处于平衡状态时的土壤层厚度的最小阈值。
3.根据权利要求1所述的在土壤水热耦合模拟中确定底层温度边界的方法，其特征在于，S4中，所述土壤底部温度随高程近似呈现线性分布的规律，按照如下方法进行获取：对待研究的寒区水循环模拟流域的冻土深度进行测量，根据测量结果，确定当土壤层深度达到S1中所述的最小阈值时，天然状态下的各土壤层温度均处于平衡的状态，且各层土壤温度随高程近似呈现线性分布的规律。
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