1.一種海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法,其特征在于,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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法,其特征在于,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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法,其特征在于,所述土壤電導(dǎo)率擬合值的擬合生成過(guò)程為:
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;ECei為第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的土壤電導(dǎo)率;Li為第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地下水水位;ECwi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Pj-Pj0=Δj,(j=1,2,…,m),m=11;
其中,Pj是第j個(gè)待定的擬合參數(shù),Pj0是Pj的初始值;
(4)計(jì)算ajk和ajy;其中,
(5)根據(jù)最小二乘法原則,Δj(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(guò)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)(QM-QM-1)/QM<10-3時(shí),停止計(jì)算,將第M次迭代運(yùn)算過(guò)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,QM為第M次迭代運(yùn)算的殘差平方和。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法,其特征在于,所述N>10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法,其特征在于,在所述獲取被測(cè)區(qū)域的土壤電導(dǎo)率ECe的過(guò)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,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評(píng)價(jià)被測(cè)區(qū)域的土壤鹽漬化程度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法,其特征在于,在所述根據(jù)土壤鹽度Sc評(píng)價(jià)被測(cè)區(qū)域的土壤鹽漬化程度的過(guò)程中,
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。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法,其特征在于,在所述生成校正后的土壤電導(dǎo)率ECe的過(guò)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ECTS進(jìn)行校正,其公式為:
EC25℃=fT·ECTS=[0.4470+1.4034exp(-T/26.815)]·ECTS;
其中,EC25℃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θw對(duì)EC25℃進(jìn)行校正,生成校正后的土壤電導(dǎo)率ECe,其公式為:
ECe=[(θss+θws)2ECwsECs/(θssECws)+(θwsECs)+θwcECwc];
其中,
θws和θwc分別為存在于小孔隙中和大孔隙中的體積含水量,且
θws=0.528θw+0.0463;θwc=θw-θws;
θss為土壤固相顆??傮w積含量,且θss=ρb/2.65,ρb為被測(cè)區(qū)域的土壤容重;ECs為平均表面電導(dǎo)率,且ECs=0.023%C-0.0209,C為被測(cè)區(qū)域的土壤黏粒含量;ECws和ECwc分別為小孔隙中和大孔隙中的水溶液電導(dǎo)率,且ECws=ECwc=θwEC25℃ρbSp/100;其中,Sp為被測(cè)區(qū)域的土壤飽和度,且Sp=θw(1+1/e),e=(1-ρb/Sg)×100%,Sg為被測(cè)區(qū)域的土壤比重。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法,其特征在于,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(guò)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-:
Cl-=-157.26+261.20ECw;
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。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法,其特征在于,在所述根據(jù)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的過(guò)程中,
當(dāng)氯離子濃度Cl-<250時(shí),認(rèn)為被測(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)域的地下水為鹵水。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的海水入侵與土壤鹽漬化的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法,其特征在于,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(guò)程中,利用以下公式對(duì)地下水電導(dǎo)率實(shí)測(cè)值ECTW進(jìn)行校正:
ECw=β(ECTW-ECPT)+0.0548;
其中,β=0.00044TW2-0.0429TW+1.7975;
ECPT=1.8271×10-9TW4-1.5737×10-7TW3+4.1474×10-5TW2+4.5835×10-4TW+0.0142;
TW為地下水溫度實(shí)測(cè)值。