排水期沟渠附近潜水非稳定流解析解及参数反演

任红蕾，陶月赞，林 飞，韦 婷

（合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009）

1 研究背景

在地下水渗流力学中，受第一类边界（如河渠水位）条件控制的一维潜水非稳定渗流模型，是最基本的经典模型之一［1-4］，是灌排沟渠工程设计［5］、水文过程分析与水资源量评价［6-9］、排水工程附近地下水动态过程分析［10-11］等研究的重要理论工具。近年来，一维潜水非稳定渗流模型进一步拓展到其它研究中，如水岸生态工程设计中的地表水与地下水之间的水量交换过程评价［12-13］、滨海含水层保护工程设计中的地下水水位对海水位及潮汐的响应分析［14］。

关于这类经典模型解析解问题的研究，多关注含水层接受补给影响的河渠类水位边界［15-18］，对仅能接受含水层排泄的排水沟渠类边界多侧重数值解［11，19］，而少见有解析解研究文献。在河渠类水位边界附近非稳定渗流模型解析解问题研究中，多未考虑降水入渗补给、灌溉回归和潜水蒸发等潜水含水层垂向水量补排作用［1-4，15-16］，并在假设河渠边界水位瞬时上升ΔH且保持不变［1-4］或在对变化水位适当处理［15-16］的条件下，讨论模型的解及其应用。在同时考虑边界与垂向水量补排作用的文献中，文献［17］对于时变的潜水含水层垂向水量交换强度ε（t），依据ε（t）为常数时模型的解，对ε（t）进行离散，采用叠加方法获得时变问题的解；文献［18］讨论了依据解求算模型参数的方法。

潜水位动态的计算与预测，是农田灌排水渠系设计等实际问题研究的理论基础。……