本發(fā)明屬于地下水和土壤檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種通過檢測(cè)地下水的海水入侵程度以及土壤的鹽漬化程度，來判斷海水入侵對(duì)土壤鹽漬化程度所產(chǎn)生的影響。

背景技術(shù)：

由于受到地下水開采等人類活動(dòng)以及海平面上升等因素的影響，海水入侵問題已經(jīng)成為全球海岸帶地區(qū)普遍面臨的地質(zhì)災(zāi)害。大面積的海水入侵會(huì)引發(fā)地下水的水質(zhì)惡化、土壤次生鹽漬化等一系列災(zāi)害鏈的發(fā)生，繼而嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，創(chuàng)建海水入侵與土壤鹽漬化多參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)及評(píng)價(jià)方法對(duì)于合理開發(fā)利用沿海地區(qū)地下水資源和管理土地資源具有重要的作用。

目前，土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)工作已經(jīng)開展了很長(zhǎng)時(shí)間，主要包括化學(xué)參數(shù)直接測(cè)量法、電學(xué)測(cè)量法(包括電導(dǎo)率測(cè)量法、電磁測(cè)量法以及TDR(Time domain Reflectometry with Intelligent MicroElements，時(shí)域反射測(cè)量)法)等。這些方法各具優(yōu)缺點(diǎn)，例如：化學(xué)參數(shù)直接測(cè)量法雖然簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，但卻耗時(shí)耗力，測(cè)試周期較長(zhǎng)；電學(xué)測(cè)量法由于其監(jiān)測(cè)無損性、連續(xù)性以及數(shù)據(jù)的易取得性而被廣泛應(yīng)用在土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，但是由于土壤的電學(xué)性質(zhì)易受到溫度、含水率等因素的影響，因此，采用電學(xué)方法進(jìn)行土壤監(jiān)測(cè)時(shí)，需要綜合考慮各個(gè)因素對(duì)電學(xué)性質(zhì)的影響。

此外，如何將海水入侵監(jiān)測(cè)與土壤鹽漬化監(jiān)測(cè)相結(jié)合，以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)海水入侵對(duì)土壤鹽漬化程度的影響，繼而方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水資源和土地資源的綜合管理與利用，是目前土壤監(jiān)測(cè)與管理領(lǐng)域面臨的一項(xiàng)主要問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法，通過監(jiān)測(cè)被測(cè)區(qū)域的地下水參數(shù)和土壤參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海水入侵與土壤鹽漬化災(zāi)害鏈效應(yīng)的快速評(píng)價(jià)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法，包括：獲取被測(cè)區(qū)域的土壤電導(dǎo)率ECe；獲取被測(cè)區(qū)域的地下水水位L和地下水電導(dǎo)率ECw；根據(jù)地下水水位L和地下水電導(dǎo)率ECw，利用麥夸特法擬合地下水水位L與地下水電導(dǎo)率ECw關(guān)系，擬合生成土壤電導(dǎo)率擬合值在被測(cè)區(qū)域選取N個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分別獲取每一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤電導(dǎo)率ECei、土壤電導(dǎo)率擬合值以及N個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤電導(dǎo)率擬合結(jié)果平均值利用公式：

計(jì)算出海水入侵與土壤鹽漬化災(zāi)害鏈效應(yīng)的評(píng)價(jià)結(jié)果，其中，為評(píng)價(jià)因子。

進(jìn)一步的，可以根據(jù)所述評(píng)價(jià)因子的數(shù)值大小，判斷海水入侵對(duì)土壤鹽漬化的影響程度，且評(píng)價(jià)因子的數(shù)值越大，影響程度越高。

優(yōu)選的，所述土壤電導(dǎo)率擬合值的擬合生成過程優(yōu)選為：

首先，確定土壤電導(dǎo)率擬合值的擬合公式：

其中，P₁,P₂,…,P₁₁為擬合參數(shù)；

其次，對(duì)擬合參數(shù)P₁,P₂,…,P₁₁進(jìn)行求解，步驟為：

(1)建立殘差平方和函數(shù)：

其中，為第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤電導(dǎo)率擬合值；ECe_i為第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤電導(dǎo)率；L_i為第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地下水水位；ECw_i為第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地下水電導(dǎo)率；

(2)對(duì)所述擬合參數(shù)P₁,P₂,…,P₁₁賦初始值，記為P₁⁰,P₂⁰,…,P₁₁⁰；

(3)令P_j-P_j⁰＝Δ_j，(j＝1,2,…,m)，m＝11；

其中，P_j是第j個(gè)待定的擬合參數(shù)，P_j⁰是P_j的初始值；

(4)計(jì)算a_jk和a_jy；其中，

(5)根據(jù)最小二乘法原則，Δ_j(j＝1,2,…,m)滿足線性方程組：

其中，d為阻尼因子，取值范圍為0～1，求解所述線性方程組，計(jì)算出一組擬合參數(shù)P₁',P'₂,…,P₁₁'；

(6)將計(jì)算出的所述一組擬合參數(shù)P₁',P'₂,…,P₁₁'作為初始值P₁⁰,P₂⁰,…,P₁₁⁰，返回步驟(3)進(jìn)行迭代運(yùn)算，并在每一次迭代運(yùn)算過程中，根據(jù)計(jì)算出的擬合參數(shù)P₁',P'₂,…,P₁₁'計(jì)算殘差平方和Q；當(dāng)(Q_M-Q_M-1)/Q_M＜10^-3時(shí)，停止計(jì)算，將第M次迭代運(yùn)算過程中計(jì)算出的擬合參數(shù)作為最終的擬合參數(shù)P₁,P₂,…,P₁₁；其中，Q_M為第M次迭代運(yùn)算的殘差平方和。

為了提高評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)N優(yōu)選大于10。

為了對(duì)被測(cè)區(qū)域的土壤鹽漬化程度實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測(cè)，本發(fā)明在所述獲取被測(cè)區(qū)域的土壤電導(dǎo)率ECe的過程中，包括：檢測(cè)被測(cè)區(qū)域的土壤參數(shù)，生成被測(cè)區(qū)域的土壤含水率實(shí)測(cè)值、土壤溫度實(shí)測(cè)值以及土壤電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值；根據(jù)被測(cè)區(qū)域的土壤類型，利用檢測(cè)到的土壤溫度實(shí)測(cè)值和土壤含水率實(shí)測(cè)值對(duì)檢測(cè)到的土壤電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值進(jìn)行校正，以生成校正后的土壤電導(dǎo)率ECe；利用所述土壤電導(dǎo)率ECe計(jì)算被測(cè)區(qū)域的土壤鹽度Sc，其公式為：

Sc＝0.076ECe²+0.441ECe+0.023；

根據(jù)計(jì)算出的土壤鹽度Sc確定被測(cè)區(qū)域的土壤鹽漬化程度。其中，當(dāng)土壤鹽度Sc<0.1時(shí)，可以判定被測(cè)區(qū)域的土壤為非鹽漬化土壤；當(dāng)土壤鹽度0.1≤Sc<0.2時(shí)，可以判定被測(cè)區(qū)域的土壤為輕度非鹽漬化土壤；當(dāng)土壤鹽度0.2≤Sc<0.4時(shí)，可以判定被測(cè)區(qū)域的土壤為中度非鹽漬化土壤；當(dāng)土壤鹽度0.4≤Sc<0.6時(shí)，可以判定被測(cè)區(qū)域的土壤為重度非鹽漬化土壤；當(dāng)土壤鹽度Sc≥0.6時(shí)，可以判定被測(cè)區(qū)域的土壤為鹽土。

進(jìn)一步的，在生成校正后的土壤電導(dǎo)率ECe的過程中，包括：利用檢測(cè)到的土壤溫度實(shí)測(cè)值T對(duì)檢測(cè)到的土壤電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值EC_TS進(jìn)行校正，其公式為：

EC_25℃＝f_T·EC_TS＝[0.4470+1.4034exp(-T/26.815)]·EC_TS；

其中，EC_25℃為經(jīng)溫度補(bǔ)償后25℃的土壤電導(dǎo)率值；利用檢測(cè)到的土壤含水率實(shí)測(cè)值θ_w對(duì)EC_25℃進(jìn)行校正，生成校正后的土壤電導(dǎo)率ECe，其公式為：

ECe＝[(θ_ss+θ_ws)²EC_wsEC_s/(θ_ssEC_ws)+(θ_wsEC_s)+θ_wcEC_wc]；

其中，θ_ws和θ_wc分別為存在于小孔隙中和大孔隙中的體積含水量，且θ_ws＝0.528θ_w+0.0463；θ_wc＝θ_w-θ_ws；θ_ss為土壤固相顆?？傮w積含量，且θ_ss＝ρ_b/2.65，ρ_b為被測(cè)區(qū)域的土壤容重；EC_s為平均表面電導(dǎo)率，且EC_s＝0.023％C-0.0209，C(％)為被測(cè)區(qū)域的土壤黏粒含量；EC_ws和EC_wc分別為小孔隙中和大孔隙中的水溶液電導(dǎo)率，且EC_ws＝EC_wc＝θ_wEC_25℃ρ_bS_p/100；其中，S_p為被測(cè)區(qū)域的土壤飽和度，且S_p＝θ_w(1+1/e)，e＝(1-ρ_b/Sg)×100％，Sg為被測(cè)區(qū)域的土壤比重。

為了對(duì)被測(cè)區(qū)域的海水入侵程度實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測(cè)，本發(fā)明在所述獲取被測(cè)區(qū)域的地下水水位L和地下水電導(dǎo)率ECw的過程中，包括：檢測(cè)被測(cè)區(qū)域的地下水參數(shù)，生成地下水溫度實(shí)測(cè)值、地下水壓力實(shí)測(cè)值以及地下水電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值，根據(jù)檢測(cè)到的地下水壓力實(shí)測(cè)值計(jì)算出所述的地下水水位L；利用檢測(cè)到的地下水溫度實(shí)測(cè)值對(duì)檢測(cè)到的該溫度下的地下水電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值進(jìn)行校正，以生成校正后的地下水電導(dǎo)率ECw；利用所述地下水電導(dǎo)率ECw計(jì)算被測(cè)區(qū)域的地下水中的氯離子濃度Cl^-＝-157.26+261.20ECw；根據(jù)計(jì)算出的氯離子濃度Cl^-確定被測(cè)區(qū)域地下水的海水入侵程度。其中，當(dāng)氯離子濃度Cl^-<250時(shí)，可以判定被測(cè)區(qū)域的地下水為淡水；當(dāng)氯離子濃度250≤Cl^-≤1500時(shí)，可以判定被測(cè)區(qū)域的地下水為咸水；當(dāng)氯離子濃度Cl^->1500時(shí)，可以判定被測(cè)區(qū)域的地下水為鹵水。

進(jìn)一步的，在所述利用檢測(cè)到的地下水溫度實(shí)測(cè)值對(duì)檢測(cè)到的該溫度下的地下水電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值進(jìn)行校正的過程中，利用以下公式對(duì)地下水電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值EC_TW進(jìn)行校正：ECw＝β(EC_TW-EC_PT)+0.0548；其中，T_W為地下水溫度實(shí)測(cè)值；

β＝0.00044T_W²-0.0429T_W+1.7975；

EC_PT＝1.8271×10^-9T_W⁴-1.5737×10^-7T_W³+4.1474×10^-5T_W²+4.5835×10^-4T_W+0.0142。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明通過對(duì)被測(cè)區(qū)域的地下水參數(shù)和土壤參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，不僅可以對(duì)被測(cè)區(qū)域的海水入侵程度以及土壤的鹽漬化程度實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)，而且還可以準(zhǔn)確地判斷出海水入侵對(duì)土壤鹽漬化災(zāi)害的影響程度，從而可以對(duì)海水入侵與土壤鹽漬化等級(jí)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)地下水與土地資源的有效利用和管理具有重要的意義。

結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所提出的海水入侵與土壤鹽漬化監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法的一種實(shí)施例的流程圖；

圖2是土壤與地下水檢測(cè)裝置的一種實(shí)施例的硬件架構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

本實(shí)施例為了對(duì)被測(cè)區(qū)域的土壤鹽漬化問題受海水入侵因素影響的程度進(jìn)行準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)，基于麥夸特法+通用全局優(yōu)化算法對(duì)被測(cè)區(qū)域的地下水位以及地下水電導(dǎo)率進(jìn)行擬合，并結(jié)合被測(cè)區(qū)域的土壤電導(dǎo)率，提出了一種海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法，以方便實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水資源和土地資源的綜合利用和管理。

為了獲取被測(cè)區(qū)域的土壤參數(shù)和地下水參數(shù)，本實(shí)施例首先設(shè)計(jì)了一種用于檢測(cè)土壤參數(shù)和地下水參數(shù)的檢測(cè)裝置，如圖2所示，主要包括測(cè)量終端100、數(shù)據(jù)采集終端200和PC端300等。其中，在測(cè)量終端100設(shè)置有用于采集土壤參數(shù)的土壤檢測(cè)傳感器110和用于采集地下水參數(shù)的地下水檢測(cè)傳感器120。在本實(shí)施例中，所述土壤檢測(cè)傳感器110用于檢測(cè)被測(cè)區(qū)域的土壤電導(dǎo)率、土壤溫度和土壤含水率；而所述地下水檢測(cè)傳感器120則用于檢測(cè)被測(cè)區(qū)域的地下水溫度、地下水壓力和地下水電導(dǎo)率。在實(shí)際使用過程中，可以在被測(cè)區(qū)域選定多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)分別布設(shè)一個(gè)所述的測(cè)量終端100，以用于檢測(cè)該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤參數(shù)和地下水參數(shù)。分布在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的測(cè)量終端100將采集到的土壤參數(shù)和地下水參數(shù)轉(zhuǎn)換成測(cè)量數(shù)據(jù)，發(fā)送至數(shù)據(jù)采集終端200，由數(shù)據(jù)采集終端200內(nèi)部的主板電路210對(duì)接收到的各測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理后，執(zhí)行數(shù)據(jù)的保存操作或者進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)采集終端200上設(shè)置的顯示器220進(jìn)行輸出顯示。為了使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員能夠?qū)崟r(shí)掌握被測(cè)區(qū)域的土壤鹽漬化程度、地下水的海水入侵情況以及海水入侵與土壤鹽漬化災(zāi)害鏈的評(píng)價(jià)結(jié)果，本實(shí)施例優(yōu)選在數(shù)據(jù)采集終端200內(nèi)部的主板電路210上設(shè)置數(shù)據(jù)處理模塊，根據(jù)接收到的測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)生成被測(cè)區(qū)域的土壤鹽漬化程度的評(píng)價(jià)結(jié)果、海水入侵程度的評(píng)價(jià)結(jié)果以及海水入侵與土壤鹽漬化災(zāi)害鏈效應(yīng)的評(píng)價(jià)結(jié)果，并通過顯示器220顯示給現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員。同時(shí)，對(duì)于分析處理后的測(cè)量數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)結(jié)果還可以通過數(shù)據(jù)采集終端200進(jìn)一步傳輸至PC端300進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析和管理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)區(qū)域土壤變化趨勢(shì)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和災(zāi)害的前期預(yù)警。

在本實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集終端200上還可以設(shè)置按鍵模塊230，以方便作業(yè)人員操作設(shè)備。為了便于攜帶，可以將所述數(shù)據(jù)采集終端200設(shè)計(jì)成手持終端，內(nèi)置電池240，利用電池240為數(shù)據(jù)采集終端200內(nèi)部的各功能模塊供電。

下面結(jié)合圖2所示的土壤與地下水檢測(cè)裝置，對(duì)本發(fā)明所提出的海水入侵與土壤鹽漬化監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法的具體實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行詳細(xì)地闡述。

結(jié)合圖1所示，主要包括以下過程：

(1)確定被測(cè)區(qū)域的土壤類型；

在本實(shí)施例中，最好選擇鄰近大海的濱海鹽漬土區(qū)域作為被測(cè)區(qū)域，收集該區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)資料，包括水文、地質(zhì)、氣象、土地利用類型等信息。對(duì)于濱海鹽漬土區(qū)域來說，由于其土壤鹽分的變化較為頻繁，水文、氣象變化較為劇烈，因此需要對(duì)被測(cè)區(qū)域的基礎(chǔ)資料進(jìn)行定期收集分類，尤其是影響鹽漬土形成、演變的因素。在本實(shí)施例中，需要獲取的土壤類型主要有：土壤黏粒含量C(％)、土壤容重(體積質(zhì)量)ρ_b(單位：kg/m³)、土壤比重Sg、土壤飽和度S_p(％)等。

(2)檢測(cè)被測(cè)區(qū)域的土壤參數(shù)，例如被測(cè)區(qū)域的土壤含水率、土壤溫度、土壤電導(dǎo)率，并生成被測(cè)區(qū)域的土壤含水率實(shí)測(cè)值θ_w、土壤溫度實(shí)測(cè)值T以及土壤電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值EC_TS；

在本實(shí)施例中，可以利用土壤與地下水檢測(cè)裝置中的測(cè)量終端100采集被測(cè)區(qū)域的土壤含水率、土壤溫度、土壤電導(dǎo)率，并利用數(shù)據(jù)采集終端200內(nèi)的主板210處理生成土壤含水率實(shí)測(cè)值θ_w、土壤溫度實(shí)測(cè)值T和土壤電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值EC_TS。

(3)根據(jù)被測(cè)區(qū)域的土壤類型，利用土壤溫度實(shí)測(cè)值T和土壤含水率實(shí)測(cè)值θ_w對(duì)土壤電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值EC_TS進(jìn)行校正，以生成校正后的土壤電導(dǎo)率ECe；

在本實(shí)施例中，由于不同類型的土壤在不同含水量和溫度下，會(huì)對(duì)電導(dǎo)率所對(duì)應(yīng)的鹽度關(guān)系產(chǎn)生不同程度的影響，因此，在確定了土壤類型后，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)到的土壤溫度實(shí)測(cè)值T(℃)和土壤含水率實(shí)測(cè)值θ_w(即土壤總體積含水量，單位:m³/m³)對(duì)檢測(cè)到的土壤電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值EC_TS(單位：ms/cm)進(jìn)行校準(zhǔn)，以期提高土壤鹽度計(jì)算的精確度。

在本實(shí)施例中，可以首先利用土壤溫度實(shí)測(cè)值T對(duì)土壤電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值EC_TS進(jìn)行校正，其校正公式為：

EC_25℃＝f_T·EC_TS＝[0.4470+1.4034exp(-T/26.815)]·EC_TS；

其中，EC_25℃為經(jīng)溫度補(bǔ)償后25℃的土壤電導(dǎo)率，單位為ms/cm。

其次，利用土壤含水率實(shí)測(cè)值θ_w對(duì)經(jīng)溫度補(bǔ)償后25℃的土壤電導(dǎo)率EC_25℃進(jìn)行校正，其校正公式為：

ECe＝[(θ_ss+θ_ws)²EC_wsEC_s/(θ_ssEC_ws)+(θ_wsEC_s)+θ_wcEC_wc]；

其中，ECe為經(jīng)溫度和含水率校正后的土壤電導(dǎo)率；θ_ws和θ_wc分別為存在于小孔隙中和大孔隙中的體積含水量(單位：m³/m³)；θ_ss為土壤固相顆粒總體積含量(單位：m³/m³)；EC_s為平均表面電導(dǎo)率(單位：ms/cm)；EC_ws和EC_wc分別為小孔隙中和大孔隙中的水溶液電導(dǎo)率(單位：ms/cm)。

一般說來，參數(shù)EC_s、θ_ws、θ_wc、θ_ss、EC_ws、EC_wc可以通過以下經(jīng)驗(yàn)公式獲得：

θ_ws＝0.528θ_w+0.0463；

θ_wc＝θ_w-θ_ws；

θ_ss＝ρ_b/2.65；

EC_s＝0.023％C-0.0209；

EC_ws＝EC_wc＝θ_wEC_25℃ρ_bS_p/100；

S_p＝θ_w(1+1/e)；

e＝(1-ρ_b/Sg)×100％；

其中，e為孔隙比。

(4)利用土壤電導(dǎo)率ECe計(jì)算被測(cè)區(qū)域的土壤鹽度；

土壤電導(dǎo)率與土壤鹽分之間存在一定的相關(guān)性，可以利用土壤的電導(dǎo)率來反映土壤的鹽度。本實(shí)施例提出以下公式計(jì)算被測(cè)區(qū)域的土壤鹽度：

Sc＝0.076ECe²+0.441ECe+0.023；

其中，Sc為被測(cè)區(qū)域的土壤鹽度，單位為％。

(5)根據(jù)土壤鹽度Sc評(píng)價(jià)被測(cè)區(qū)域的土壤鹽漬化程度；

在本實(shí)施例中，為了對(duì)被測(cè)區(qū)域的土壤鹽漬化程度進(jìn)行細(xì)分，本實(shí)施例提出以下優(yōu)選評(píng)價(jià)方式：

當(dāng)土壤鹽度Sc<0.1時(shí)，認(rèn)為被測(cè)區(qū)域的土壤為非鹽漬化土壤；

當(dāng)土壤鹽度0.1≤Sc<0.2時(shí)，認(rèn)為被測(cè)區(qū)域的土壤為輕度非鹽漬化土壤；

當(dāng)土壤鹽度0.2≤Sc<0.4時(shí)，認(rèn)為被測(cè)區(qū)域的土壤為中度非鹽漬化土壤；

當(dāng)土壤鹽度0.4≤Sc<0.6時(shí)，認(rèn)為被測(cè)區(qū)域的土壤為重度非鹽漬化土壤；

當(dāng)土壤鹽度Sc≥0.6時(shí)，認(rèn)為被測(cè)區(qū)域的土壤為鹽土。

由此，便對(duì)被測(cè)區(qū)域的土壤鹽漬化程度完成了準(zhǔn)確地評(píng)估。

(6)檢測(cè)被測(cè)區(qū)域的地下水參數(shù)，例如被測(cè)區(qū)域的地下水溫度、地下水壓力、地下水電導(dǎo)率，并生成被測(cè)區(qū)域的地下水溫度實(shí)測(cè)值T_W、地下水壓力實(shí)測(cè)值和地下水電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值EC_TW；

在本實(shí)施例中，可以利用土壤與地下水檢測(cè)裝置中的測(cè)量終端100采集被測(cè)區(qū)域的地下水溫度、地下水壓力、地下水電導(dǎo)率，并利用數(shù)據(jù)采集終端200內(nèi)的主板210處理生成地下水溫度實(shí)測(cè)值T_W、地下水壓力實(shí)測(cè)值和地下水電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值EC_TW。

(7)利用地下水溫度實(shí)測(cè)值T_W對(duì)該溫度下的地下水電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值EC_TW進(jìn)行校正；

由于地下水在不同溫度下，會(huì)對(duì)電導(dǎo)率所對(duì)應(yīng)的氯離子濃度產(chǎn)生不同程度的影響，因此，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)到的地下水溫度對(duì)檢測(cè)到的地下水電導(dǎo)率進(jìn)行校準(zhǔn)，以期提高地下水中氯離子濃度計(jì)算的精確度。

在本實(shí)施例中，可以利用檢測(cè)到的地下水溫度實(shí)測(cè)值T_W(單位：℃)對(duì)該溫度下檢測(cè)到的地下水電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值EC_TW(單位：ms/cm)進(jìn)行校正，其校正公式為：

ECw＝β(EC_TW-EC_PT)+0.0548；

其中，ECw表示經(jīng)校正后的地下水電導(dǎo)率，單位為ms/cm；參數(shù)β和EC_PT可以通過以下經(jīng)驗(yàn)公式獲得：

β＝0.00044T_W²-0.0429T_W+1.7975

EC_PT＝1.8271×10^-9T_W⁴-1.5737×10^-7T_W³+4.1474×10^-5T_W²+4.5835×10^-4T_W+0.0142。

(8)利用校正后的地下水電導(dǎo)率ECw計(jì)算被測(cè)區(qū)域的地下水中的氯離子濃度；

在本實(shí)施例中，由于地下水電導(dǎo)率與地下水中的氯離子濃度之間存在一定的相關(guān)性，因此可以利用地下水的電導(dǎo)率來反映地下水中的氯離子濃度。本實(shí)施例提出以下公式計(jì)算被測(cè)區(qū)域地下水中的氯離子濃度：

Cl^-＝-157.26+261.20ECw；

其中，Cl^-表示氯離子濃度，單位為mg/L。

(9)根據(jù)計(jì)算出的氯離子濃度Cl^-評(píng)價(jià)被測(cè)區(qū)域地下水的海水入侵程度；

在本實(shí)施例的，優(yōu)選提出以下評(píng)價(jià)方式：

當(dāng)氯離子濃度Cl^-<250時(shí)，認(rèn)為被測(cè)區(qū)域無海水入侵，被測(cè)區(qū)域的地下水為淡水；

當(dāng)氯離子濃度250≤Cl^-≤1500時(shí)，認(rèn)為被測(cè)區(qū)域遭受海水入侵，但海水侵入量不大，被測(cè)區(qū)域的地下水為咸水；

當(dāng)氯離子濃度Cl^->1500時(shí)，認(rèn)為被測(cè)區(qū)域遭受嚴(yán)重的海水入侵，被測(cè)區(qū)域的地下水已為鹵水。

由此，便完成了對(duì)被測(cè)區(qū)域是否遭受海水入侵，且入侵程度是否嚴(yán)重的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。

當(dāng)然，對(duì)于被測(cè)區(qū)域的土壤電導(dǎo)率ECe和地下水電導(dǎo)率ECw也可以采用其他方式獲得，本實(shí)施例并不僅限于以上舉例。

(10)根據(jù)地下水水位L和地下水電導(dǎo)率ECw，利用麥夸特法擬合地下水水位L與地下水電導(dǎo)率ECw關(guān)系，擬合生成土壤電導(dǎo)率擬合值

在本實(shí)施例中，所述地下水水位L可以根據(jù)檢測(cè)到的地下水壓力實(shí)測(cè)值計(jì)算生成。所述土壤電導(dǎo)率擬合值優(yōu)選采用以下擬合公式確定：

其中，P₁,P₂,…,P₁₁為擬合參數(shù)，可以采用先賦初始值，然后進(jìn)行迭代運(yùn)算的方式來最終確定出擬合參數(shù)P₁,P₂,…,P₁₁的具體值。

對(duì)擬合參數(shù)P₁,P₂,…,P₁₁的求解過程如下：

S1、建立殘差平方和函數(shù)：

其中，為第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤電導(dǎo)率擬合值；ECe_i為第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤電導(dǎo)率；L_i為第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地下水水位；ECw_i為第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地下水電導(dǎo)率；N為監(jiān)測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，本實(shí)施例優(yōu)選取N>10；

S2、對(duì)所述擬合參數(shù)P₁,P₂,…,P₁₁賦初始值，記為P₁⁰,P₂⁰,…,P₁₁⁰；

S3、令P_j-P_j⁰＝Δ_j，(j＝1,2,…,m)，m＝11；其中，P_j是第j個(gè)待定的擬合參數(shù)，P_j⁰是P_j的初始值；

S4、計(jì)算a_jk和a_jy；其中，

S5、根據(jù)最小二乘法原則，Δ_j(j＝1,2,…,m)滿足線性方程組：

其中，d為阻尼因子，取值范圍為0～1，求解所述線性方程組，計(jì)算出一組擬合參數(shù)P₁',P'₂,…,P₁₁'；

S6、將計(jì)算出的擬合參數(shù)P₁',P'₂,…,P₁₁'作為初始值P₁⁰,P₂⁰,…,P₁₁⁰，返回步驟S3進(jìn)行迭代運(yùn)算，并在每一次迭代運(yùn)算過程中，根據(jù)計(jì)算出的擬合參數(shù)P₁',P'₂,…,P₁₁'計(jì)算殘差平方和Q；當(dāng)(Q_M-Q_M-1)/Q_M＜10^-3時(shí)，停止計(jì)算。其中，Q_M為第M次迭代運(yùn)算的殘差平方和。

S7、將第M次迭代運(yùn)算過程中計(jì)算出的擬合參數(shù)作為最終的擬合參數(shù)P₁,P₂,…,P₁₁，進(jìn)而確定出最終的土壤電導(dǎo)率擬合值公式。

(11)評(píng)價(jià)海水入侵與土壤鹽漬化災(zāi)害鏈效應(yīng)；

本實(shí)施例中，可以利用以下公式計(jì)算出海水入侵與土壤鹽漬化災(zāi)害鏈效應(yīng)的評(píng)價(jià)結(jié)果：

其中，為評(píng)價(jià)因子；ECei為第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤電導(dǎo)率；為第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤電導(dǎo)率擬合值；為N個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤電導(dǎo)率擬合結(jié)果平均值，即N個(gè)的平均值。

(12)根據(jù)評(píng)價(jià)因子評(píng)價(jià)災(zāi)害鏈等級(jí)；

在本實(shí)施例中，評(píng)價(jià)因子的數(shù)值越大，表示海水入侵對(duì)土壤鹽漬化的影響程度越高；反之，評(píng)價(jià)因子的數(shù)值越小，表示海水入侵對(duì)土壤鹽漬化的影響程度越低。

作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)施例優(yōu)選采用評(píng)價(jià)方式對(duì)災(zāi)害鏈等級(jí)進(jìn)行細(xì)分：

當(dāng)判定災(zāi)害鏈等級(jí)低，即，海水入侵對(duì)土壤鹽漬化的影響程度極?。?/p>

當(dāng)判定災(zāi)害鏈等級(jí)較低，即，海水入侵對(duì)土壤鹽漬化的影響程度較小；

當(dāng)判定災(zāi)害鏈等級(jí)較高，即，海水入侵對(duì)土壤鹽漬化的影響程度較大；

當(dāng)判定災(zāi)害鏈等級(jí)極高，即，海水入侵對(duì)土壤鹽漬化的影響程度極大；

當(dāng)判定災(zāi)害鏈等級(jí)最高，即，海水入侵對(duì)土壤鹽漬化的影響程度及其嚴(yán)重。

由此，便完成了海水入侵對(duì)土壤鹽漬化災(zāi)害鏈效應(yīng)的評(píng)價(jià)。

當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。