[发明专利]区域暗管布局及排水排盐数值模拟方法和装置

权利要求书

1.一种区域暗管布局及排水排盐数值模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.收集研究区域基础数据，包括空间地理数据、气象数据、水文地质数据、引水排水数据；

步骤2.基于步骤1收集的基础数据，建立研究区域地下水流、溶质数学模型分别如式(1)、式(2)所示：

式中，K_xx,K_yy,K_zz为渗透系数在x,y,z轴方向的分量；h为水头；W为外部源汇项；S_s为含水层贮水率；Ω为模拟范围；s₁,s₂为模拟边界；φ为定水头边界；ψ为定流量边界；

式中，θ为地层介质的孔隙度；C^k为k组分的溶解项浓度；t为时间；x_i为沿直角坐标系轴向的距离，i＝x,y,z；D_ij为水动力弥散系数张量；v_i为沿i轴方向平均渗流速度；q_s为外部源汇项单位体积含水层流量，代表源和汇，源为正值，汇为负值；C_s^k为源汇水流中k组分的浓度；∑R_n为化学反应项；

步骤3.结合基础数据，建立研究区地下水流、溶质数值模型，进行时间和空间离散，定义模型边界，输入初始地下水位和矿化度、地质参数和上边界源汇；

步骤4.率定验证模型；

步骤5.在暗排区细化网格，基于暗管布设历史资料确定暗管布局参数，包括暗管埋深、间距、半径、暗排区控制面积，然后在区域上布置暗管排水系统；

步骤6.模拟暗管排水条件下区域水盐动态，输出排水排盐量，根据设计目标和区域实际情况调整暗管布局参数和暗排区布置方式以达到暗排系统设计目标。

2.根据权利要求1所述的区域暗管布局及排水排盐数值模拟方法，其特征在于：

其中，在步骤6中，暗管排水量计算公式如下：

S＝m·L·f (6)

式中，Q’为每个暗管网格的排水量；k为渗透系数；d为等效深度；h为两暗管连线中心处地下水位到暗管高程的垂直距离；L为暗管间距；n为暗管网格数；S为一组暗管的控制范围；DD为暗管中心到不透水层的距离；r为暗管半径；m为暗管条数；f为暗管长度。

3.根据权利要求2所述的区域暗管布局及排水排盐数值模拟方法，其特征在于：

其中，在步骤6中，暗管排盐量计算公式如下：

S'＝Q'C (7)

式中，S’为每个暗管网格的排盐量；C为该暗管网格的地下水浓度。

4.根据权利要求1所述的区域暗管布局及排水排盐数值模拟方法，其特征在于：

其中，在步骤5中，是采用MODFLOW-LGR对暗排区进行局部加密。