排水期溝渠附近潛水非穩定流解析解及參數反演

任紅蕾，陶月贊，林 飛，韋 婷

（合肥工業大學 土木與水利工程學院，安徽 合肥 230009）

1 研究背景

在地下水滲流力學中，受第一類邊界（如河渠水位）條件控制的一維潛水非穩定滲流模型，是最基本的經典模型之一［1-4］，是灌排溝渠工程設計［5］、水文過程分析與水資源量評價［6-9］、排水工程附近地下水動態過程分析［10-11］等研究的重要理論工具。近年來，一維潛水非穩定滲流模型進一步拓展到其它研究中，如水岸生態工程設計中的地表水與地下水之間的水量交換過程評價［12-13］、濱海含水層保護工程設計中的地下水水位對海水位及潮汐的響應分析［14］。

關于這類經典模型解析解問題的研究，多關注含水層接受補給影響的河渠類水位邊界［15-18］，對僅能接受含水層排泄的排水溝渠類邊界多側重數值解［11，19］，而少見有解析解研究文獻。在河渠類水位邊界附近非穩定滲流模型解析解問題研究中，多未考慮降水入滲補給、灌溉回歸和潛水蒸發等潛水含水層垂向水量補排作用［1-4，15-16］，并在假設河渠邊界水位瞬時上升ΔH且保持不變［1-4］或在對變化水位適當處理［15-16］的條件下，討論模型的解及其應用。在同時考慮邊界與垂向水量補排作用的文獻中，文獻［17］對于時變的潛水含水層垂向水量交換強度ε（t），依據ε（t）為常數時模型的解，對ε（t）進行離散，采用疊加方法獲得時變問題的解；文獻［18］討論了依據解求算模型參數的方法。

潛水位動態的計算與預測，是農田灌排水渠系設計等實際問題研究的理論基礎。……