CN114414458A - 一种河口湿地土壤入渗模拟方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种河口湿地土壤入渗模拟方法及***，方法包括确定待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成；根据多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成，利用水环境模拟软件确定多种群落区域内土壤的水力参数；根据多种群落区域内土壤的水力参数，构建待研究河口湿地的土质模型；获取待研究河口湿地的潮汐水数据和淡水数据；根据潮汐水数据和淡水数据，利用土质模型，分别确定施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。本发明能够准确模拟河口湿地土壤入渗情况，进而提高河口湿地生态修复措施选择的合理性。
Description
技术领域
本发明涉及河口湿地土壤入渗模拟技术领域，特别是涉及一种河口湿地土壤入渗模拟方法及***。
背景技术
对河口湿地生态修复时，需根据河口湿地的含盐量及其运移规律确定具体措施，由于河口湿地不同位置的盐分不同，从海到陆形成不同群落区域，河口湿地的盐分变化受海洋潮汐水和河流淡水入渗的双重影响。如图1，以黄河口湿地为例，受潮汐水和黄河径流变化的影响，黄河口湿地从海到陆形成不同群落区域(群落包括互花米草、盐地碱蓬、柽柳、芦苇、光滩)。因此，亟需一种河口湿地土壤入渗模拟方法及***，能够为河口湿地生态修复提供基础。
发明内容
本发明的目的是提供一种河口湿地土壤入渗模拟方法及***，能够准确模拟河口湿地土壤入渗情况，进而提高河口湿地治理措施选择的合理性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种河口湿地土壤入渗模拟方法，包括：
确定待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成；多种所述群落区域从海到陆依次排列；
根据多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成，利用水环境模拟软件确定多种群落区域内土壤的水力参数；所述水力参数包括残余含水率、饱和含水率、空隙大小分布指数和饱和导水率；
根据多种群落区域内土壤的水力参数，构建待研究河口湿地的土质模型；
获取待研究河口湿地的潮汐水数据和淡水数据；
根据潮汐水数据和淡水数据，利用所述土质模型，分别确定施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。
可选的，所述水环境模拟软件为Hydrus-1D。
可选的，所述确定待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成，具体包括：
分别获取待研究河口湿地中多种群落区域内的土壤样本；所述土壤样本的种类与所述群落区域种类一一对应；
利用环刀确定多种土壤样本的容重为待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重；
对每种土壤样本均依次进行风干、研磨、过筛处理后，得到处理后的土壤样本；
利用马尔文激光粒度仪确定多种处理后的土壤样本的颗粒组成为待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的颗粒组成。
可选的，在所述根据潮汐水数据和淡水数据，利用所述土质模型，分别确定施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量之后，还包括：
根据施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量，分别确定河口湿地中多个群落区域的治理措施。
可选的，所述根据潮汐水数据和淡水数据，利用所述土质模型，分别确定施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量，具体包括：
将研究河口湿地中多种群落区域按照从海到陆依次进行编号；
判断群落区域的种类数量是否为奇数，得到判断结果；
若所述判断结果为是，则将编号为中位数的群落区域确定为潮汐水-淡水群落区域；
若所述判断结果为是，则将编号最接近中位数的两个群落区域确定为潮汐水-淡水群落区域；
确定潮汐水-淡水群落区域靠近海洋的一侧的多个群落区域为潮汐水群落区域；
确定潮汐水-淡水群落区域靠近陆地的一侧的多个群落区域为淡水群落区域；
向所述土质模型中的所述潮汐水-淡水群落区域和所述潮汐水群落区域施加潮汐水数据，向所述土质模型中的所述潮汐水-淡水群落区域和所述淡水群落区域施加淡水数据，得到施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。
一种河口湿地土壤入渗模拟***，包括：
颗粒组成确定模块，用于确定待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成；多种所述群落区域从海到陆依次排列；
水力参数确定模块，用于根据多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成，利用水环境模拟软件确定多种群落区域内土壤的水力参数；所述水力参数包括残余含水率、饱和含水率、空隙大小分布指数和饱和导水率；
土质模型构建模块，用于根据多种群落区域内土壤的水力参数，构建待研究河口湿地的土质模型；
数据获取模块，用于获取待研究河口湿地的潮汐水数据和淡水数据；
土壤入渗变化确定模块，用于根据潮汐水数据和淡水数据，利用所述土质模型，分别确定施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。
可选的，所述水环境模拟软件为Hydrus-1D。
可选的，所述颗粒组成确定模块，具体包括：
土壤样本获取单元，用于分别获取待研究河口湿地中多种群落区域内的土壤样本；所述土壤样本的种类与所述群落区域种类一一对应；
容重确定单元，用于利用环刀确定多种土壤样本的容重为待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重；
样本处理单元，用于对每种土壤样本均依次进行风干、研磨、过筛处理后，得到处理后的土壤样本；
颗粒组成确定单元，用于利用马尔文激光粒度仪确定多种处理后的土壤样本的颗粒组成为待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的颗粒组成。
可选的，所述***，还包括：
治理措施确定模块，用于根据施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量，分别确定河口湿地中多个群落区域的治理措施。
可选的，所述土壤入渗变化确定模块，具体包括：
编号单元，用于将研究河口湿地中多种群落区域按照从海到陆依次进行编号；
判断单元，用于判断群落区域的种类数量是否为奇数，得到判断结果；若所述判断结果为是，则调用第一潮汐水-淡水群落区域确定单元；若所述判断结果为否，则调用第二潮汐水-淡水群落区域确定单元；
第一潮汐水-淡水群落区域确定单元，用于将编号为中位数的群落区域确定为潮汐水-淡水群落区域；
第二潮汐水-淡水群落区域确定单元，用于将编号最接近中位数的两个群落区域确定为潮汐水-淡水群落区域；
潮汐水群落区域确定单元，用于确定潮汐水-淡水群落区域靠近海洋的一侧的多个群落区域为潮汐水群落区域；
淡水群落区域确定单元，用于确定潮汐水-淡水群落区域靠近陆地的一侧的多个群落区域为淡水群落区域；
土壤入渗变化确定单元，用于向所述土质模型中的所述潮汐水-淡水群落区域和所述潮汐水群落区域施加潮汐水数据，向所述土质模型中的所述潮汐水-淡水群落区域和所述淡水群落区域施加淡水数据，得到施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供了一种河口湿地土壤入渗模拟方法及***，方法包括确定待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成；根据多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成，利用水环境模拟软件确定多种群落区域内土壤的水力参数；根据多种群落区域内土壤的水力参数，构建待研究河口湿地的土质模型；获取待研究河口湿地的潮汐水数据和淡水数据；根据潮汐水数据和淡水数据，利用土质模型，分别确定施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。本发明能够准确模拟河口湿地土壤入渗情况，进而提高河口湿地治理措施选择的合理性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中黄河口湿地从海到陆形成不同群落区域示意图；
图2为本发明实施例中河口湿地土壤入渗模拟方法流程图；
图3为本发明实施例中向互花米草区土壤施加潮汐水时观测点含水量、浓度、流速及土壤剖面含水量、浓度、入渗量变化曲线图；图3(a)为本发明实施例中向互花米草区土壤施加潮汐水时观测点含水量变化曲线图；图3(b)为本发明实施例中向互花米草区土壤施加潮汐水时观测点浓度变化曲线图；图3(c)为本发明实施例中向互花米草区土壤施加潮汐水时观测点流速变化曲线图；图3(d)为本发明实施例中向互花米草区土壤施加潮汐水时土壤剖面含水量变化曲线图；图3(e)为本发明实施例中向互花米草区土壤施加潮汐水时土壤剖面浓度变化曲线图；图3(f)为本发明实施例中向互花米草区土壤施加潮汐水时土壤剖面含水量入渗量变化曲线图；
图4为本发明实施例中向盐地碱蓬区土壤施加潮汐水时观测点含水量、浓度、流速及土壤剖面含水量、浓度、入渗量变化曲线图；图4(a)为本发明实施例中向盐地碱蓬区土壤施加潮汐水时观测点含水量变化曲线图；图4(b)为本发明实施例中向盐地碱蓬区土壤施加潮汐水时观测点浓度变化曲线图；图4(c)为本发明实施例中向盐地碱蓬区土壤施加潮汐水时观测点流速变化曲线图；图4(d)为本发明实施例中向盐地碱蓬区土壤施加潮汐水时土壤剖面含水量变化曲线图；图4(e)为本发明实施例中向盐地碱蓬区土壤施加潮汐水时土壤剖面浓度变化曲线图；图4(f)为本发明实施例中向盐地碱蓬区土壤施加潮汐水时土壤剖面含水量入渗量变化曲线图；
图5为本发明实施例中向柽柳区土壤施加潮汐水时观测点含水量、浓度、流速及土壤剖面含水量、浓度、入渗量变化曲线图；图5(a)为本发明实施例中向柽柳区土壤施加潮汐水时观测点含水量变化曲线图；图5(b)为本发明实施例中向柽柳区土壤施加潮汐水时观测点浓度变化曲线图；图5(c)为本发明实施例中向柽柳区土壤施加潮汐水时观测点流速变化曲线图；图5(d)为本发明实施例中向柽柳区土壤施加潮汐水时土壤剖面含水量变化曲线图；
图5(e)为本发明实施例中向柽柳区土壤施加潮汐水时土壤剖面浓度变化曲线图；图5(f)为本发明实施例中向柽柳区土壤施加潮汐水时土壤剖面含水量入渗量变化曲线图；
图6为本发明实施例中向柽柳区土壤施加淡水时观测点含水量、浓度、流速及土壤剖面含水量、浓度、入渗量变化曲线图；图6(a)为本发明实施例中向柽柳区土壤施加淡水时观测点含水量变化曲线图；图6(b)为本发明实施例中向柽柳区土壤施加淡水时观测点浓度变化曲线图；图6(c)为本发明实施例中向柽柳区土壤施加淡水是观测点流速变化曲线图；图6(d)为本发明实施例中向柽柳区土壤施加淡水时土壤剖面含水量变化曲线图；图6(e)为本发明实施例中向柽柳区土壤施加淡水时土壤剖面浓度变化曲线图；图6(f)为本发明实施例中向柽柳区土壤施加淡水时土壤剖面含水量入渗量变化曲线图；
图7为本发明实施例中向芦苇区土壤施加淡水时观测点含水量、浓度、流速及土壤剖面含水量、浓度、入渗量变化曲线图；图7(a)为本发明实施例中向芦苇区土壤施加淡水时观测点含水量变化曲线图；图7(b)为本发明实施例中向芦苇区土壤施加淡水时观测点浓度变化曲线图；图7(c)为本发明实施例中向芦苇区土壤施加淡水时观测点流速变化曲线图；图7(d)为本发明实施例中向芦苇区土壤施加淡水时土壤剖面含水量变化曲线图；图7(e)为本发明实施例中向芦苇区土壤施加淡水时土壤剖面浓度变化曲线图；图7(f)为本发明实施例中向芦苇区土壤施加淡水时土壤剖面含水量入渗量变化曲线图；
图8为本发明实施例中向光摊区土壤施加淡水时观测点含水量、浓度、流速及土壤剖面含水量、浓度、入渗量变化曲线图；图8(a)为本发明实施例中向光摊区土壤施加淡水时观测点含水量变化曲线图；图8(b)为本发明实施例中向光摊区土壤施加淡水时观测点浓度变化曲线图；图8(c)为本发明实施例中向光摊区土壤施加淡水时观测点流速变化曲线图；图8(d)为本发明实施例中向光摊区土壤施加淡水时土壤剖面含水量变化曲线图；图8(e)为本发明实施例中向光摊区土壤施加淡水时土壤剖面浓度变化曲线图；图8(f)为本发明实施例中向光摊区土壤施加淡水时土壤剖面含水量入渗量变化曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种河口湿地土壤入渗模拟方法及***，能够准确模拟河口湿地土壤入渗情况，进而提高河口湿地治理措施选择的合理性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供了一种河口湿地土壤入渗模拟方法，包括：
步骤101：确定待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成；多种群落区域从海到陆依次排列；
步骤102：根据多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成，利用水环境模拟软件确定多种群落区域内土壤的水力参数；水力参数包括残余含水率、饱和含水率、空隙大小分布指数和饱和导水率；
步骤103：根据多种群落区域内土壤的水力参数，构建待研究河口湿地的土质模型；
步骤104：获取待研究河口湿地的潮汐水数据和淡水数据；
步骤105：根据潮汐水数据和淡水数据，利用土质模型，分别确定施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。
其中，水环境模拟软件为Hydrus-1D。
步骤101，具体包括：
分别获取待研究河口湿地中多种群落区域内的土壤样本；土壤样本的种类与群落区域种类一一对应；
利用环刀确定多种土壤样本的容重为待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重；
对每种土壤样本均依次进行风干、研磨、过筛处理后，得到处理后的土壤样本；
利用马尔文激光粒度仪确定多种处理后的土壤样本的颗粒组成为待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的颗粒组成。
在步骤105之后，还包括：
根据施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量，分别确定河口湿地中多个群落区域的治理措施。
步骤105，具体包括：
将研究河口湿地中多种群落区域按照从海到陆依次进行编号；
判断群落区域的种类数量是否为奇数，得到判断结果；
若判断结果为是，则将编号为中位数的群落区域确定为潮汐水-淡水群落区域；
若判断结果为是，则将编号最接近中位数的两个群落区域确定为潮汐水-淡水群落区域；
确定潮汐水-淡水群落区域靠近海洋的一侧的多个群落区域为潮汐水群落区域；
确定潮汐水-淡水群落区域靠近陆地的一侧的多个群落区域为淡水群落区域；
向土质模型中的潮汐水-淡水群落区域和潮汐水群落区域土壤施加潮汐水数据，向土质模型中的潮汐水-淡水群落区域和淡水群落区域土壤施加淡水数据，得到施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量，结果如图3-8所示。
下面，以黄河口湿地为例，对本发明进行详细说明：
(1)模型描述
根据黄河口湿地的潮汐水和黄河径流变化规律，分别探讨黄河口湿地从海到陆不同群落区域(互花米草、盐地碱蓬、柽柳、芦苇、光滩)的潮流径流入渗规律(剖面含水量、观测点流速、溶质浓度、入渗量等)。
(2)模型数据源
试验所用土样取自东营市黄河三角洲自然保护区境内浮桥北侧，地理坐标为东经119°9′27″-119°9′34″，北纬37°45′46″-37°45′55″，该地地势平坦开阔，海拔在20m以下。在靠近潮沟的互花米草、盐地碱蓬、柽柳、芦苇典型样地及黄河边光滩依次采取试验土样，样点采集范围见图1。用环刀依次测出样本的土壤容重，并将试验土样风干、研磨、过2mm筛后，用马尔文激光粒度仪分析土壤粒度组成，结果见表1。
表1试验土壤的理化性质
土壤水力学参数是研究土壤水分入渗运动的理论基础，本研究利用Hydrus-1D的Neuralnetworkprediction模块，根据各个样点的土壤粒度组成和土壤容重对其水力参数值进行反演，见表2。
表2试验土壤的水力学参数
(3)模型参数及配置条件
根据典型样地分别设定五根土柱，模型内的土壤为均质土、垂向分布，土柱上边界(upperboundarycondition)设定为变压力水头(variablepressurehead)分别根据潮汐、黄河水位变化规律并结合样点地理位置设定水头值及溶质浓度，设定黄河水盐度为0.5‰，潮汐水盐度为28‰。
潮汐水位变化：涨潮周期为8h，每2h水位上升10cm；落潮周期为8h，每2h水位下降10cm。黄河水位变化：每8h水位下降1cm。
土柱下边界(lowerboundarycondition)设为自由排水边界(freedrainage)。分别在距离土柱上边界20cm、40cm、60cm、80cm、100cm处设定观测点(observationpoints)，输出含水量(water)、流速(fluxes)、浓度值(concentration)随时间的变化情况。由于各土柱的土壤性质及开边界条件不同，所以根据不同入渗情况设置模拟时长，结束时间根据最大入渗量的水位周期设定，并每8h输出一次土壤剖面的含水量、浓度变化信息。在模拟结束后，输出土柱入渗量随时间的变化规律。
(3)模拟结果及分析
第一、潮汐水模拟结果
a.互花米草区
初始水位50cm，分别在480min、960min、1440min、1920min、2400min输出土壤剖面信息。如图3，在模拟过程中各观测点溶质浓度迅速升高，后因入渗水浓度较低，加上脱盐作用使得土壤含盐量呈平缓下降趋势。在不同时刻输出的土壤剖面图可知，入渗过程存在积盐区，且随时间增加不断下移，最大积盐区出现在60cm左右。
b.盐地碱蓬区
初始水位30cm，分别在480min、960min、1440min、1920min、2400min、2880min、3360min输出土壤剖面信息。如图4，在模拟过程中观测点含盐量从土壤初始含盐量不断增加，到模拟后期阶段不断接近入渗水的溶质浓度值。从土壤剖面图可知，随入渗时间的增加，各层土壤含盐量差距逐渐缩小，积盐区随时间不断下移，最大积盐区在80cm左右。
c.柽柳区
初始水位10cm，分别在960min、1920min、2880min、3840min、4800min、5760min输出土壤剖面信息。如图5，在观测点处的土壤含水量达到饱和后，由于水位的波动变化，导致土壤含水量也围绕最大含水量的值波动上下变化，变化幅度不断缩小。
d.潮汐水入渗讨论
从观测点流速变化图可以看出，在不同积水深变化处理下，土壤观测点处的流速值随着压力水头的变化而改变，呈正相关性。
从入渗量图中可以看出，土柱的入渗率在初始时急剧上升达到最大值，而随着观察点处的土壤含水量逐渐升高、土壤逐渐饱和，此处的入渗率也随之下降。入渗量随上层积水的深度增加而增大，呈逐渐上升态势，而当积水深度减少时，入渗量的增加速度减缓。
从观测点及土壤剖面浓度变化图可知，各层土壤的含盐量随着时间的增加，逐渐接近入渗水的浓度值，在互花米草和盐地碱蓬的模拟中，入渗过程中存在积盐区且变化明显。
第二、淡水模拟入渗结果
a.柽柳区
初始水位为5cm，每8h下降1cm，分别在960min、1920min、2880min、3840min输出。
如图6，各观测点的土壤含盐量因淋洗作用、浓度逐渐降低，上层观测点的浓度下降幅度要大于下层观测点，可能是因为入渗水在下渗过程中，将上层土壤盐分带到下层土壤。
b.芦苇区
淡水15cm，每8h下降1cm，分别在320min、640min、960min输出。
如图7，由观测点含水量及流速变化可知，在土壤入渗过程中，芦苇区各层观测点土壤下渗指标的规律与柽柳区相似，但下渗速度更快。
c.黄河光滩区
淡水50cm，每8h下降1cm，分别在480min、960min输出。
如图8，由观测点含水量及流速变化可知，在土壤入渗过程中，各层观测点处的水流流速呈现先增大后减小的趋势，自上到下观测点水流流速最大值也呈现下降态势,。
d.淡水入渗讨论
由于入渗水的含盐量小于土壤初始含盐量，所以在入渗过程中各层土壤的浓度值逐渐下降，并不断接近入渗水的浓度值。
由不同情景模拟可知，水位值越大，其下渗速率越高，入渗量达到最大值的所用时间也越短。由土壤剖面流速图可知，水流流速在土壤中开始时最大，随时间增加流速变缓。容重越小，土壤孔隙度越高，土壤水分导水率及入渗量越高。
此外，本发明还提供了一种河口湿地土壤入渗模拟***，包括：
颗粒组成确定模块，用于确定待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成；多种群落区域从海到陆依次排列；
水力参数确定模块，用于根据多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成，利用水环境模拟软件确定多种群落区域内土壤的水力参数；水力参数包括残余含水率、饱和含水率、空隙大小分布指数和饱和导水率；
土质模型构建模块，用于根据多种群落区域内土壤的水力参数，构建待研究河口湿地的土质模型；
数据获取模块，用于获取待研究河口湿地的潮汐水数据和淡水数据；
土壤入渗变化确定模块，用于根据潮汐水数据和淡水数据，利用土质模型，分别确定施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。
其中，水环境模拟软件为Hydrus-1D。
具体的，颗粒组成确定模块，具体包括：
土壤样本获取单元，用于分别获取待研究河口湿地中多种群落区域内的土壤样本；土壤样本的种类与群落区域种类一一对应；
容重确定单元，用于利用环刀确定多种土壤样本的容重为待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重；
样本处理单元，用于对每种土壤样本均依次进行风干、研磨、过筛处理后，得到处理后的土壤样本；
颗粒组成确定单元，用于利用马尔文激光粒度仪确定多种处理后的土壤样本的颗粒组成为待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的颗粒组成。
本发明提供的河口湿地土壤入渗模拟***，还包括：
治理措施确定模块，用于根据施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量，分别确定河口湿地中多个群落区域的治理措施。
具体的，土壤入渗变化确定模块，具体包括：
编号单元，用于将研究河口湿地中多种群落区域按照从海到陆依次进行编号；
判断单元，用于判断群落区域的种类数量是否为奇数，得到判断结果；若判断结果为是，则调用第一潮汐水-淡水群落区域确定单元；若判断结果为否，则调用第二潮汐水-淡水群落区域确定单元；
第一潮汐水-淡水群落区域确定单元，用于将编号为中位数的群落区域确定为潮汐水-淡水群落区域；
第二潮汐水-淡水群落区域确定单元，用于将编号最接近中位数的两个群落区域确定为潮汐水-淡水群落区域；
潮汐水群落区域确定单元，用于确定潮汐水-淡水群落区域靠近海洋的一侧的多个群落区域为潮汐水群落区域；
淡水群落区域确定单元，用于确定潮汐水-淡水群落区域靠近陆地的一侧的多个群落区域为淡水群落区域；
土壤入渗变化确定单元，用于向土质模型中的潮汐水-淡水群落区域和潮汐水群落区域施加潮汐水数据，向土质模型中的潮汐水-淡水群落区域和淡水群落区域施加淡水数据，得到施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种河口湿地土壤入渗模拟方法，其特征在于，所述方法，包括：
确定待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成；多种所述群落区域从海到陆依次排列；
根据多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成，利用水环境模拟软件确定多种群落区域内土壤的水力参数；所述水力参数包括残余含水率、饱和含水率、空隙大小分布指数和饱和导水率；
根据多种群落区域内土壤的水力参数，构建待研究河口湿地的土质模型；
获取待研究河口湿地的潮汐水数据和淡水数据；
根据潮汐水数据和淡水数据，利用所述土质模型，分别确定施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。
2.根据权利要求1所述的河口湿地土壤入渗模拟方法，其特征在于，所述水环境模拟软件为Hydrus-1D。
3.根据权利要求1所述的河口湿地土壤入渗模拟方法，其特征在于，所述确定待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成，具体包括：
分别获取待研究河口湿地中多种群落区域内的土壤样本；所述土壤样本的种类与所述群落区域种类一一对应；
利用环刀确定多种土壤样本的容重为待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重；
对每种土壤样本均依次进行风干、研磨、过筛处理后，得到处理后的土壤样本；
利用马尔文激光粒度仪确定多种处理后的土壤样本的颗粒组成为待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的颗粒组成。
4.根据权利要求1所述的河口湿地土壤入渗模拟方法，其特征在于，在所述根据潮汐水数据和淡水数据，利用所述土质模型，分别确定施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量之后，还包括：
根据施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量，分别确定河口湿地中多个群落区域的治理措施。
5.根据权利要求1所述的的河口湿地土壤入渗模拟方法，其特征在于，所述根据潮汐水数据和淡水数据，利用所述土质模型，分别确定施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量，具体包括：
将研究河口湿地中多种群落区域按照从海到陆依次进行编号；
判断群落区域的种类数量是否为奇数，得到判断结果；
若所述判断结果为是，则将编号为中位数的群落区域确定为潮汐水-淡水群落区域；
若所述判断结果为是，则将编号最接近中位数的两个群落区域确定为潮汐水-淡水群落区域；
确定潮汐水-淡水群落区域靠近海洋的一侧的多个群落区域为潮汐水群落区域；
确定潮汐水-淡水群落区域靠近陆地的一侧的多个群落区域为淡水群落区域；
向所述土质模型中的所述潮汐水-淡水群落区域和所述潮汐水群落区域施加潮汐水数据，向所述土质模型中的所述潮汐水-淡水群落区域和所述淡水群落区域施加淡水数据，得到施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。
6.一种河口湿地土壤入渗模拟***，其特征在于，所述***，包括：
颗粒组成确定模块，用于确定待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成；多种所述群落区域从海到陆依次排列；
水力参数确定模块，用于根据多种群落区域内土壤的容重和颗粒组成，利用水环境模拟软件确定多种群落区域内土壤的水力参数；所述水力参数包括残余含水率、饱和含水率、空隙大小分布指数和饱和导水率；
土质模型构建模块，用于根据多种群落区域内土壤的水力参数，构建待研究河口湿地的土质模型；
数据获取模块，用于获取待研究河口湿地的潮汐水数据和淡水数据；
土壤入渗变化确定模块，用于根据潮汐水数据和淡水数据，利用所述土质模型，分别确定施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。
7.根据权利要求6所述的河口湿地土壤入渗模拟***，其特征在于，所述水环境模拟软件为Hydrus-1D。
8.根据权利要求6所述的河口湿地土壤入渗模拟***，其特征在于，所述颗粒组成确定模块，具体包括：
土壤样本获取单元，用于分别获取待研究河口湿地中多种群落区域内的土壤样本；所述土壤样本的种类与所述群落区域种类一一对应；
容重确定单元，用于利用环刀确定多种土壤样本的容重为待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的容重；
样本处理单元，用于对每种土壤样本均依次进行风干、研磨、过筛处理后，得到处理后的土壤样本；
颗粒组成确定单元，用于利用马尔文激光粒度仪确定多种处理后的土壤样本的颗粒组成为待研究河口湿地中多种群落区域内土壤的颗粒组成。
9.根据权利要求6所述的河口湿地土壤入渗模拟***，其特征在于，所述***，还包括：
治理措施确定模块，用于根据施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量，分别确定河口湿地中多个群落区域的治理措施。
10.根据权利要求6所述的的河口湿地土壤入渗模拟***，其特征在于，所述土壤入渗变化确定模块，具体包括：
编号单元，用于将研究河口湿地中多种群落区域按照从海到陆依次进行编号；
判断单元，用于判断群落区域的种类数量是否为奇数，得到判断结果；若所述判断结果为是，则调用第一潮汐水-淡水群落区域确定单元；若所述判断结果为否，则调用第二潮汐水-淡水群落区域确定单元；
第一潮汐水-淡水群落区域确定单元，用于将编号为中位数的群落区域确定为潮汐水-淡水群落区域；
第二潮汐水-淡水群落区域确定单元，用于将编号最接近中位数的两个群落区域确定为潮汐水-淡水群落区域；
潮汐水群落区域确定单元，用于确定潮汐水-淡水群落区域靠近海洋的一侧的多个群落区域为潮汐水群落区域；
淡水群落区域确定单元，用于确定潮汐水-淡水群落区域靠近陆地的一侧的多个群落区域为淡水群落区域；
土壤入渗变化确定单元，用于向所述土质模型中的所述潮汐水-淡水群落区域和所述潮汐水群落区域施加潮汐水数据，向所述土质模型中的所述潮汐水-淡水群落区域和所述淡水群落区域施加淡水数据，得到施加潮汐水和淡水后待研究河口湿地中群落区域的土壤入渗量的变化量。
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Legal Events
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