本發(fā)明涉及河流與地下水耦合模擬領域，具體是一種河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法及裝置。

背景技術：

關于地下水數(shù)值仿真技術及其系統(tǒng)，目前技術主要有以下幾種。一種是單純的地下水數(shù)值仿真技術及系統(tǒng)，僅仿真地下水自身循環(huán)過程，不考慮地下水循環(huán)與外部水分循環(huán)條件的信息交互與相互影響。此類仿真技術及系統(tǒng)很多，代表仿真技術及相關系統(tǒng)有visualmodflow、feflow、visualgroundwater等等。二是文件交換形式的水循環(huán)模擬與地下水數(shù)值仿真技術耦合方法。先用水循環(huán)模擬計算出地下水數(shù)值仿真所需的前期數(shù)據(jù)信息，再將數(shù)據(jù)信息處理成符合地下水數(shù)值仿真要求的數(shù)據(jù)文件格式，最后地下水數(shù)值仿真系統(tǒng)讀入上述數(shù)據(jù)文件完成仿真過程。該技術屬于松散數(shù)據(jù)耦合式的解決方案。三是網格式交互的水循環(huán)模擬與地下水數(shù)值仿真技術方法，這類技術方法代表有mike-she、igsm、modhms等。主要技術關鍵是將水循環(huán)模擬時的網格單元與地下水數(shù)值仿真時的網格單元構成嚴格的一一對應關系，通過每個網格單元內數(shù)據(jù)的同步交互，可實現(xiàn)水循環(huán)模擬與地下水數(shù)值仿真的統(tǒng)一，該技術方案是目前本領域內相對較為先進的代表技術。四是基于子流域的水循環(huán)模擬與地下水數(shù)值仿真技術耦合方法。主要關鍵技術是通過子流域與地下水仿真系統(tǒng)網格單元間的融合，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸及大空間尺度和長仿真期的模擬。

前三種地下水數(shù)值仿真技術都不同程度存在若干不足。對于單純的地下水數(shù)值仿真技術及系統(tǒng)，缺陷源于僅從地下水自身循環(huán)的觀點看待地下水，基本上不考慮地下水與土壤水、地表水之間水分轉化的相互影響效應，造成一些地下水仿真所需的關鍵數(shù)據(jù)，如降水入滲補給量、河道滲漏補給量等，只能在地下水仿真系統(tǒng)外部顯式輸入。當進行較大尺度的河流與地下水耦合模擬時，由于下墊面條件和地表巖性參數(shù)的復雜性、人類活動等因素的影響，直接確定這些數(shù)據(jù)十分困難，精度也難以保證。文件交換形式的水循環(huán)模擬與地下水數(shù)值仿真技術耦合方法，其缺點在于，通常這種技術方法只能實現(xiàn)從水循環(huán)模擬到地下水數(shù)值仿真的單向數(shù)據(jù)信息傳遞，地下水數(shù)值仿真的數(shù)據(jù)信息無法同步反饋到水循環(huán)模擬過程中實現(xiàn)雙向作用過程，水循環(huán)模擬系統(tǒng)的優(yōu)勢在于可以模擬大氣水-土壤水-地表水-地下水的一體化過程，但地下水循環(huán)部分多數(shù)以均衡模式(水桶模式)處理，缺乏計算地下水側向流動過程的能力，而這正是地下水數(shù)值仿真系統(tǒng)的優(yōu)勢。網格式交互的水循環(huán)模擬與地下水數(shù)值仿真技術方法，目前的主要不足在于兩方面，一是對水循環(huán)模擬和地下水數(shù)值仿真技術方法的要求比較嚴格，如兩者都必須基于矩形網格，而且必須共享同一網格單元剖分。問題在于網格單元尺度太大時水循環(huán)模擬將產生明顯的尺度效應，影響模擬精度，應用過程中需要將網格單元控制在較小尺度范圍內。對于面積較大的流域或區(qū)域，建模時網格單元的規(guī)模將十分龐大，導致運行十分耗時，這樣對硬件系統(tǒng)的存儲能力和計算能力要求都很高。二是基于網格單元的水循環(huán)模擬系統(tǒng)雖然物理機制較強，但一般結構都比較復雜、需要大量參數(shù)和數(shù)據(jù)支撐，專業(yè)性很強，不易被一般用戶掌握。

針對以上現(xiàn)存仿真技術存在的不足，基于子流域的水循環(huán)模擬與地下水數(shù)值仿真技術耦合方法應運而生。這種耦合模型較前三種模型主要有以下優(yōu)勢：①、具有在大空間尺度流域/區(qū)域和長仿真期條件下應用的能力；②、能進行水循環(huán)模擬與地下水數(shù)值仿真過程的雙向反饋；③、在保證精度的基礎上具有較高的運行效率；④、技術方法通用，并且相對易于推廣應用。

然而目前存在的基于子流域的水循環(huán)模擬與地下水數(shù)值仿真技術耦合方法，仍然存在不足，具有很大的改進空間。一個明顯的不足就是河道與地下水之間的交互是以子流域為單元進行的。即采用每個子流域內的平均地下水位和子流域內河道的平均水位進行河道與地下水之間的水量交互計算，此處理方法在子流域面積較小時精度還可以接受，當子流域面積較大時，精度難以保證。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例要解決的技術問題是提供一種河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法及裝置，用以實現(xiàn)提高河流與地下水耦合模擬生成的參數(shù)的精度。

為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法，包括：

獲取基于地下水網格單元的地下水數(shù)值模型和基于子流域的水循環(huán)模擬模型；

對所述地下水數(shù)值模型和所述水循環(huán)模擬模型進行耦合處理；

獲得進行耦合處理后、與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量；

根據(jù)所述交互水量，生成河流與地下水耦合模擬參數(shù)。

優(yōu)選地，所述獲得進行耦合處理后、與每一地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量的步驟包括：

獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位；

獲得所述地下水網格單元的地下水含水層的水位；

根據(jù)與每一所述地下水網格單元相耦合的河段單元的水位和所述地下水網格單元的地下水含水層的水位，確定與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量。

優(yōu)選地，通過公式

qriv＝criv*(hriv-hi,j,k)

獲得所述與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量qriv，其中，hriv為與一個所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位，hi,j,k為所述地下水網格單元的地下含水層的水位，criv為所述河段單元與所述地下含水層相互連接的水力傳導系數(shù)。

優(yōu)選地，所述獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位的步驟包括：

獲得所述子流域河流的坡度和平均水位；

根據(jù)所述子流域河流的坡度和平均水位,獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位。

優(yōu)選地，所述獲得所述子流域河流的坡度的步驟包括：

選取用于計算所述子流域河流的坡度的待測試地下水網格單元；

獲得與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點的長度；

獲得所述子流域河流流經至待測試地下水網格單元所耦合的地下水單元網格的總個數(shù)；

獲取所述待測試地下水網格單元的地表高程；

根據(jù)所述與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點之間的長度、所述子流域河流流經至待測試地下水網格單元所耦合的地下水單元網格的總個數(shù)和所述待測試地下水網格單元的地表高程，獲得所述子流域河流的坡度。

優(yōu)選地，通過公式

獲得所述子流域河流的坡度slop，其中，x表示與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點之間的總長度，y表示所述待測試地下水網格單元的地表高程，n表示所述子流域河流流經至待測試地下水網格單元所耦合的地下水單元網格的總個數(shù)。

優(yōu)選地，所述獲得與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點之間的長度的步驟包括：

獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的河段單元的長度；

確定待測試地下水網格單元的編碼號；

獲得與編碼號位于所述待測試地下水網格單元的編碼號之前的地下水網格單元相耦合的多個河段單元的總長度；

將所述待測試河段單元的長度與所述多個河段單元的總長度相加，獲得所述待測試地下水網格單元到所述子流域河流的起始端點的總長度。

優(yōu)選地，所述獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的河段單元的長度步驟包括：

判斷所述河段單元的節(jié)點是否與所述地下水網格單元的邊界線重合；

在所述河段單元的節(jié)點與所述地下水網格單元的邊界線不重合時，在所述河段單元與所述地下水網格單元的邊界線重合的位置處增加一新節(jié)點；

獲得在增加所述新節(jié)點后的河段單元的長度；

在所述河段單元的節(jié)點與所述地下水網格單元的邊界線重合時，則直接獲得所述河段單元的長度。

優(yōu)選地，所述確定待測試地下水網格單元的編碼號包括：

確定所述子流域河流的起始河段單元；

根據(jù)多個河段單元的首尾對應關系，對所述子流域河流的河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置依次進行編號；

根據(jù)進行編號后的多個所述河段單元，確定所述河流流經的地下水網格單元，以所述起始河段單元所對應的地下水網格單元為起始編碼位置對多個所述地下水網格單元依次進行編碼。

優(yōu)選地，所述對所述子流域河流的河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置依次進行編號的步驟包括：

確定與每一所述地下水網格單元耦合的河段單元個數(shù)；

在與每一所述地下水網格單元耦合的河段單元個數(shù)均為一個時，則對所述子流域河流的多個河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置進行編號；

在與任意一個地下水網格單元相耦合的河段單元個數(shù)大于一個時，則對耦合的河段單元大于一個的地下水網格單元對應的河段單元刪除至一個；

對進行刪除后的所述子流域河流的多個河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置進行編號。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取基于地下水網格單元的地下水數(shù)值模型和基于子流域的水循環(huán)模擬模型；

耦合模塊，用于對所述地下水數(shù)值模型和所述水循環(huán)模擬模型進行耦合處理；

獲得模塊，用于獲得進行耦合處理后、與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量；

生成模塊，用于根據(jù)所述交互水量，生成河流與地下水耦合模擬參數(shù)。

優(yōu)選地，所述獲得模塊包括：

第一獲得子模塊，用于獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位；

第二獲得子模塊，用于獲得每一所述地下水網格單元的地下水含水層的水位；

確定子模塊，用于根據(jù)與每一所述地下水網格單元相耦合的河段單元的水位和所述地下水網格單元的地下水含水層的水位，確定與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量。

優(yōu)選地，所述確定子模塊通過公式

qriv＝criv*(hriv-hi,j,k)

獲得所述與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量qriv，其中，hriv為與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位，hi,j,k為所述地下水網格單元的地下含水層的水位，criv為所述河段單元與所述地下含水層相互連接的水力傳導系數(shù)。

優(yōu)選地，所述第一獲得子模塊包括：

第一獲得單元，用于獲得所述子流域河流的坡度和平均水位；

第二獲得單元，用于根據(jù)所述子流域河流的坡度和平均水位,獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位。

優(yōu)選地，所述第一獲得單元包括：

選取子單元，用于選取用于計算所述子流域河流的坡度的待測試地下水網格單元；

第一獲得子單元，用于獲得與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點的長度；

第二獲得子單元，用于獲得所述子流域河流流經至待測試地下水網格單元所耦合的地下水單元網格的總個數(shù)；

第三獲得子單元，用于獲取所述待測試地下水網格單元的地表高程；

第四獲得子單元，用于根據(jù)所述與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點之間的長度、所述子流域河流流經至待測試地下水網格單元所耦合的地下水單元網格的總個數(shù)和所述待測試地下水網格單元的地表高程，獲得所述子流域河流的坡度。

優(yōu)選地，所述第三獲得子單元通過公式

獲得所述子流域河流的坡度slop，其中，x表示與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點之間的總長度，y表示所述待測試地下水網格單元的地表高程，n表示所述子流域河流流經至待測試地下水網格單元所耦合的地下水單元網格的總個數(shù)。

優(yōu)選地，所述第一獲得子單元包括：

一級第一獲得子單元，獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的河段單元的長度；

一級確定子單元，用于確定待測試地下水網格單元的編碼號；

一級第一獲得子單元，用于獲得與編碼號位于所述待測試地下水網格單元的編碼號之前的地下水網格單元相耦合的多個河段單元的總長度；

一級第一獲得子單元，用于將所述待測試河段單元的長度與所述多個河段單元的總長度相加，獲得所述待測試地下水網格單元到所述子流域河流的起始端點的總長度。

優(yōu)選地，所述一級第一獲得子單元包括：

二級判斷子單元，用于判斷所述河段單元的節(jié)點是否與所述地下水網格單元的邊界線重合；

二級增加子單元，用于在所述河段單元的節(jié)點與所述地下水網格單元的邊界線不重合時，在所述河段單元與所述地下水網格單元的邊界線重合的位置處增加一新節(jié)點；

二級第一獲得子單元，用于獲得在增加所述新節(jié)點后的河段單元的長度；

二級第二獲得子單元，用于在所述河段單元的節(jié)點與所述地下水網格單元的邊界線重合時，則直接獲得所述河段單元的長度。

優(yōu)選地，所述一級確定子單元包括：

二級確定子單元，用于確定所述子流域河流的起始河段單元；

二級編號子單元，用于根據(jù)多個河段單元的首尾對應關系，對所述子流域河流的河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置依次進行編碼；

二級編碼子單元，用于根據(jù)進行編號后的多個所述河段單元，確定所述河流流經的地下水網格單元，以所述起始河段單元所對應的地下水網格單元為起始編碼位置對多個所述地下水網格單元依次進行編碼。

優(yōu)選地，所述二級編號子單元包括：

三級確定子單元，用于確定與每一所述地下水網格單元耦合的河段單元個數(shù)；

三級第一編號子單元，用于在與每一所述地下水網格單元耦合的河段單元個數(shù)均為一個時，則對所述子流域河流的多個河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置進行編號；

三級刪除子單元，用于在與任意一個地下水網格單元相耦合的河段單元個數(shù)大于一個時，則對耦合的河段單元大于一個的地下水網格單元對應的河段單元刪除至一個；

三級第二編號子單元，用于對進行刪除后的所述子流域河流的多個河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置進行編號。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例提供的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法，至少具有以下有益效果：

通過與子流域河段單元相耦合的地下水數(shù)值網格單元的交互水量的獲得，進而使得生成的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的精度更高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例所述的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明第二實施例所述的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明第三實施例所述的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明第四實施例所述的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明第五實施例所述的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明第六實施例所述的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法的結構示意圖；

圖7為本發(fā)明第七實施例所述的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法的結構示意圖；

圖8為本發(fā)明第八實施例所述的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法的結構示意圖；

圖9為本發(fā)明第九實施例所述的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成裝置的結構示意圖；

圖10為本發(fā)明第九實施例所述的河流與地下水耦合模擬參數(shù)河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成裝置的具體結構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。在下面的描述中，提供諸如具體的配置和組件的特定細節(jié)僅僅是為了幫助全面理解本發(fā)明的實施例。因此，本領域技術人員應該清楚，可以對這里描述的實施例進行各種改變和修改而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。另外，為了清楚和簡潔，省略了對已知功能和構造的描述。

參照圖1，本發(fā)明第一實施例提供了一種河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成方法，包括：

步驟1，獲取基于地下水網格單元的地下水數(shù)值模型和基于子流域的水循環(huán)模擬模型；

步驟2，對所述地下水數(shù)值模型和所述水循環(huán)模擬模型進行耦合處理；

步驟3，獲得進行耦合處理后、與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量；

步驟4，根據(jù)所述交互水量，生成河流與地下水耦合模擬參數(shù)。

本發(fā)明第一實施例中，通過對一個地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與該地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量的獲取，使得最終獲得的基于整個子流域河流的交互水量的精度更高，進而使得最終獲得的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的精度更高。

具體的，上述步驟4中的河流與地下水耦合模擬參數(shù)為水頭h。

為了獲得水頭h的數(shù)值，首選需要獲得匯源處的水量w，根據(jù)交互水量獲得匯源處的水量的方法為本領域技術人員所公知的一種方式，在此，不再贅述。上述步驟3獲得的交互水量作為匯源處的水量w的其中一個參數(shù)，通過提高獲得的交互水量的精度，從而提高匯源處的水量w精度，最終實現(xiàn)提高獲得的水頭h的精度。

在獲得上述的匯源處的水量w之后，需要通過三維地下水動力學方程求解獲得水頭h的數(shù)值，該三維地下水動力學方程為：

其中，上述的ss為孔隙介質的貯水率，單位為l-1；kxx、kyy和kzz為滲透系數(shù)在x,y和z方向上的分量，量綱為lt-1；h為水頭，單位為l；t為時間；w為單位體積流量，單位為t-1，w用于代表來自源匯處的水量。

參照圖2，本發(fā)明第二實施例中，對于本發(fā)明第一實施例中，獲得進行耦合處理后、與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量的步驟進行了具體的限定，其包括：

步驟21，獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位；

步驟22，獲得每一所述地下水網格單元的地下水含水層的水位；

步驟23，根據(jù)與每一所述地下水網格單元相耦合的河段單元的水位和所述地下水網格單元的地下水含水層的水位，確定與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量。通過上述步驟21至步驟23記載的內容，可以獲得基于整個子流域河流的交互水量。并且，采用這種方式獲得交互水量的精度更高。

具體地，上述步驟23記載的內容通過公式

qriv＝criv*(hriv-hi,j,k)

獲得所述與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量qriv，其中，hriv為與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位，hi,j,k為所述地下水網格單元的地下含水層的水位，criv為所述河段單元與所述地下含水層相互連接的水力傳導系數(shù)。

本發(fā)明第二實施例中，通過分別獲取與一個地下水網格單元相耦合的河段單元與該地下水網格單元的地下含水層的交互水量的獲取，最終獲得整個子流域河流域與地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量，提高了交互水量的獲取精度，進而使得最終生成的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的精度更高。

參照圖3，本發(fā)明第三實施例在上述第二實施例的基礎上，具體的對獲得與一個所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位的步驟進行了限定，其包括：

步驟211，獲得所述子流域河流的坡度和平均水位；

步驟212，根據(jù)所述子流域河流的坡度和平均水位,獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位。

具體地，若要得到每個地下水網格單元對應的河段單元的水位，需要先確定子流域內整條河流的坡度，然后根據(jù)河流的平均水位，從上游到下游進行分解，得到各河段單元的水位。

本發(fā)明第三實施例，給出了與一個所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位的具體獲取方式。通過這種方式獲得的一個地下水網格單元相耦合的河段單元的水位的精確度較高。

參照圖4，本發(fā)明第四實施例對上述第三實施例記載的獲取子流域河流的坡度的步驟包括：

步驟2111，選取用于計算所述子流域河流的坡度的待測試地下水網格單元；

步驟2111，獲得與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點的長度；

步驟2112，獲得所述子流域河流流經至待測試地下水網格單元所耦合的地下水單元網格的總個數(shù)；

步驟2113，獲取所述待測試地下水網格單元的地表高程；

步驟2114，根據(jù)步驟2111、步驟2112和步驟2114獲得的數(shù)據(jù)，獲得所述子流域河流的坡度。

具體的，上述步驟2114通過公式

獲得所述子流域河流的坡度slop，其中，x表示與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點之間的總長度，y表示所述待測試地下水網格單元的地表高程，n表示所述子流域河流流經至待測試地下水網格單元所耦合的地下水單元網格的總個數(shù)。

由于子流域內整條河流流經的地下水網格單元的地表高程，從河流的上游到下游是呈降低趨勢的，但并非嚴格的逐單元遞減，采用最小二乘法的計算方式能夠最大程度上使得獲得的子流域河流的坡度的精度最好。

本發(fā)明第四實施例中，給出了獲得子流域河流的具體實現(xiàn)方式，通過對待測試地下水網格單元至起始河段單元的總長度的獲取以及每條子流域河流所流經的地下水網格單元的確定實現(xiàn)。

參照圖5，本發(fā)明第五實施例中，對上述第四實施例中的獲得與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點之間的長度的步驟進行了具體闡述，其包括：

步驟21111，獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的河段單元的長度；

步驟21112，確定待測試地下水網格單元的編碼號；

步驟21113，獲得與編碼號位于所述待測試地下水網格單元的編碼號之前的地下水網格單元相耦合的多個河段單元的總長度；

步驟21114，將所述待測試河段單元的長度與所述多個河段單元的總長度相加，獲得所述待測試地下水網格單元到所述子流域河流的起始端點的總長度。

在本發(fā)明第五實施例中，首先通過對一個地下水網格單元相耦合的河段單元的長度進行獲取，并確定待測試地下水網格單元的編碼號，根據(jù)待測試地下水網格單元的編碼號，可以確定與位于待測試地下水網格單元之前的多個地下水網格單元相耦合的河段單元為哪些，通過確定位于與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元之前的多個河段單元的長度，進而獲得待測試地下水網格單元到所述子流域河流的起始端點的總長度。

在本發(fā)明第五實施例中，由于對每個地下水網格單元相耦合的河段單元的長度都能夠獲取到，因而不管選擇任何一個地下水網格單元作為待測試網格單元均能夠獲取到待測試地下水網格單元到子流域河流的起始端點的總長度。

參照圖6，本發(fā)明第六實施例中，相對于上述的第五實施例，給出了獲得與一個所述地下水網格單元相耦合的河段單元的長度的具體步驟，包括：

步驟21111a，判斷所述河段單元的節(jié)點是否與所述地下水網格單元的邊界線重合；

步驟21111b，在所述河段單元的節(jié)點與所述地下水網格單元的邊界線不重合時，在所述河段單元與所述地下水網格單元的邊界線重合的位置處增加一新節(jié)點；

步驟21111c，獲得在增加所述新節(jié)點后的河段單元的長度；

步驟21111d，在所述河段單元的節(jié)點與所述地下水網格單元的邊界線重合時，則直接獲得所述河段單元的長度。

本發(fā)明第六實施例中，給出了獲得與一個地下水網格單元相耦合的河段單元的長度的具體方法，基于水循環(huán)模型中的每條河流是由多個節(jié)點從上游到下游的線段順序連接在一起的。在判斷與一個地下水網格單元相耦合的河段單元的長度時，通常來說，河段單元的結點與地下水網格單元的邊界線相重合的情況較少，為了精確的獲得與一個地下水網格單元相耦合的河段單元的長度，通過在與河段單元與地下水網格單元的邊界線相重復的位置處增加結點，在增加結點后通過gis等處理軟件可以獲得增加結點后的河段單元的長度。通過此種方式，使得獲得的與一個地下水網格單元相耦合的河段單元的長度更加精確，并且便于統(tǒng)計每個網格單元內的河段單元的長度。

參照圖7，本發(fā)明第七實施例中，相對于上述的第五實施例，給出了確定待測試地下水網格單元的編碼號，包括：

步驟21112a，確定所述子流域河流的起始河段單元；

步驟21112b，根據(jù)多個河段單元的首尾對應關系，對所述子流域河流的河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置依次進行編號；

步驟21112c，根據(jù)進行編號后的多個所述河段單元，確定所述河流流經的地下水網格單元，以所述起始河段單元所對應的地下水網格單元為起始編碼位置對多個所述地下水網格單元依次進行編碼。

通過編碼后的地下水網格單元，便于了后續(xù)對待測試地下水網格單元到所述子流域河流的起始端點的總長度的獲取，通過確定待測試地下水網格單元所對應的編碼號，對于編碼號位于待測試地下水網格單元的編碼號之前地下水網格單元對應的河段單元的長度進行獲取即可，無需人工去確定，實現(xiàn)了高效計算，且計算的精確度高。

參照圖8，本發(fā)明第八實施例中，相對于上述的第七實施例，給出了對所述子流域河流的河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置依次進行編號的步驟，包括：

步驟21112b1，確定與每一所述地下水網格單元耦合的河段單元個數(shù)；

步驟21112b2，在與每一所述地下水網格單元耦合的河段單元個數(shù)均為一個時，則對所述子流域河流的多個河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置進行編號；

步驟21112b3，在與任意一個地下水網格單元相耦合的河段單元個數(shù)大于一個時，則對耦合的河段單元大于一個的地下水網格單元對應的河段單元刪除至一個；

步驟21112b4，對進行刪除后的所述子流域河流的多個河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置進行編號。

通過本發(fā)明第八實施例中記載的方法，可以快速確定大量的河段單元與地下水位網格之間的有序關系，提高了河流與地下水耦合模擬的模擬周期，并且，保證了后續(xù)計算的精確。

參照圖9，本發(fā)明第九實施例提供了一種河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取基于地下水網格單元的地下水數(shù)值模型和基于子流域的水循環(huán)模擬模型；

耦合模塊，用于對所述地下水數(shù)值模型和所述水循環(huán)模擬模型進行耦合處理；

獲得模塊，用于獲得進行耦合處理后、與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量；

生成模塊，用于根據(jù)所述交互水量，生成河流與地下水耦合模擬參數(shù)。

參照圖10，優(yōu)選地，所述獲得模塊包括：

第一獲得子模塊，用于獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位；

第二獲得子模塊，用于獲得所述地下水網格單元的地下水含水層的水位；

確定子模塊，用于根據(jù)與每一所述地下水網格單元相耦合的河段單元的水位和所述地下水網格單元的地下水含水層的水位，確定與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量。

參照圖10，優(yōu)選地，所述確定子模塊通過公式

qriv＝criv*(hriv-hi,j,k)

獲得所述與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元與所述地下水網格單元的地下含水層之間的交互水量qriv，其中，hriv為與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位，hi,j,k為所述地下水網格單元的地下含水層的水位，criv為所述河段單元與所述地下含水層相互連接的水力傳導系數(shù)。

參照圖10，優(yōu)選地，所述第一獲得子模塊包括：

第一獲得單元，用于獲得所述子流域河流的坡度和平均水位；

第二獲得單元，用于根據(jù)所述子流域河流的坡度和平均水位,獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的子流域河流的河段單元的水位。

參照圖10，優(yōu)選地，所述第一獲得單元包括：

選取子單元，用于選取用于計算所述子流域河流的坡度的待測試地下水網格單元；

第一獲得子單元，用于獲得與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點的長度；

第二獲得子單元，用于獲得所述子流域河流流經至待測試地下水網格單元所耦合的地下水單元網格的總個數(shù)；

第三獲得子單元，用于獲取所述待測試地下水網格單元的地表高程；

第四獲得子單元，用于根據(jù)所述與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點之間的長度、所述子流域河流流經至待測試地下水網格單元所耦合的地下水單元網格的總個數(shù)和所述待測試地下水網格單元的地表高程，獲得所述子流域河流的坡度。

參照圖10，優(yōu)選地，所述第三獲得子單元通過公式

獲得所述子流域河流的坡度slop，其中，x表示與待測試地下水網格單元相耦合的河段單元到所述子流域河流的起始端點之間的總長度，y表示所述待測試地下水網格單元的地表高程，n表示所述子流域河流流經至待測試地下水網格單元所耦合的地下水單元網格的總個數(shù)。

參照圖10，優(yōu)選地，所述第一獲得子單元包括：

一級第一獲得子單元，獲得與每一所述地下水網格單元相耦合的河段單元的長度；

一級確定子單元，用于確定待測試地下水網格單元的編碼號；

一級第一獲得子單元，用于獲得與編碼號位于所述待測試地下水網格單元的編碼號之前的地下水網格單元相耦合的多個河段單元的總長度；

一級第一獲得子單元，用于將所述待測試河段單元的長度與所述多個河段單元的總長度相加，獲得所述待測試地下水網格單元到所述子流域河流的起始端點的總長度。

參照圖10，優(yōu)選地，所述一級第一獲得子單元包括：

二級判斷子單元，用于判斷所述河段單元的節(jié)點是否與所述地下水網格單元的邊界線重合；

二級增加子單元，用于在所述河段單元的節(jié)點與所述地下水網格單元的邊界線不重合時，在所述河段單元與所述地下水網格單元的邊界線重合的位置處增加一新節(jié)點；

二級第一獲得子單元，用于獲得在增加所述新節(jié)點后的河段單元的長度；

二級第二獲得子單元，用于在所述河段單元的節(jié)點與所述地下水網格單元的邊界線重合時，則直接獲得所述河段單元的長度。

參照圖10，優(yōu)選地，所述一級確定子單元包括：

二級確定子單元，用于確定所述子流域河流的起始河段單元；

二級編號子單元，用于根據(jù)多個河段單元的首尾對應關系，對所述子流域河流的河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置依次進行編碼；

二級編碼子單元，用于根據(jù)進行編號后的多個所述河段單元，確定所述河流流經的地下水網格單元，以所述起始河段單元所對應的地下水網格單元為起始編碼位置對多個所述地下水網格單元依次進行編碼。

參照圖10，優(yōu)選地，所述二級編號子單元包括：

三級確定子單元，用于確定與每一所述地下水網格單元耦合的河段單元個數(shù)；

三級第一編號子單元，用于在與每一所述地下水網格單元耦合的河段單元個數(shù)均為一個時，則對所述子流域河流的多個河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置進行編號；

三級刪除子單元，用于在與任意一個地下水網格單元相耦合的河段單元個數(shù)大于一個時，則對耦合的河段單元大于一個的地下水網格單元對應的河段單元刪除至一個；

三級第二編號子單元，用于對進行刪除后的所述子流域河流的多個河段單元以所述起始河段單元為起始編號位置進行編號。

通過本發(fā)明實施例提供的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的生成裝置，可以提高獲得的河流與地下水耦合模擬參數(shù)的精度。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。