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龙图腾网获悉南方科技大学申请的专利一种海岸带包气带及含水层水文地质参数估计方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119940230B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510428864.1，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种海岸带包气带及含水层水文地质参数估计方法及系统是由梁修雨;李普双;王国梁;温承彦设计研发完成，并于2025-04-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种海岸带包气带及含水层水文地质参数估计方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及海岸带包气带及含水层水文地质参数估计方法及系统，包括步骤：建立包含包气带影响的地下水流运动解析模型，求解得到潮汐驱动下含水层地下水位的解析解；收集待估计地的钻孔水位监测数据，对钻孔水位监测数据中水位时间序列进行分析得到地下水位波动；将地下水位的解析解与水位监测数据的地下水位波动进行拟合，选取符合要求的拟合曲线对应的参数取值；本发明以描述包气带地下水流动的Richards方程为基础，建立了潮汐驱动下非饱和‑饱和耦合含水层的地下水流数学模型，通过数学解析方法得到包气带与含水层中不同位置的地下水位解析解，并与钻孔观测数据相拟合，能够有效反演并估计包气带及含水层的水文地质参数。

本发明授权一种海岸带包气带及含水层水文地质参数估计方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种海岸带包气带及含水层水文地质参数估计方法，其特征在于，方法包括步骤： 建立包含包气带影响的地下水流运动解析模型，对地下水流运动解析模型求解得到潮汐驱动下含水层地下水位的解析解； 收集待估计地的水文地质参数的钻孔水位监测数据，对钻孔水位监测数据中水位时间序列进行分析得到地下水位波动； 将地下水位的解析解与钻孔水位监测数据的地下水位波动进行拟合，选取符合要求的拟合曲线对应的参数取值，得到的参数取值作为该待估计地的包气带与含水层的水文地质参数估计值； 所述建立包含包气带影响的地下水流运动解析模型，对地下水流运动解析模型求解得到潮汐驱动下含水层地下水位的解析解包括： 潮汐驱动下，包气带和弱透水层均为垂向一维地下水流，承压含水层为垂向与水平二维地下水流； 将饱和带与非饱和带的交界面采用水头相等和通量相等进行耦合，得到一维非饱和带、一维弱透水层与二维承压含水层的耦合模型； 利用数学解析方法，求解耦合模型得到潮汐驱动下含水层不同潮汐传播位置及不同深度处地下水位的解析解，具体包括： 承压含水层中二维地下水流基本微分方程及其初始和边界条件用以下控制方程来描述： 式中，为承压含水层水头,为坐标（x,z）处在t时刻的承压含水层水头；和分别为承压含水层在x方向和z方向的渗透系数；是承压含水层弹性贮水率或释水率；是河流与内陆水分水岭之间的距离；是边界处的时变水头；为弱透水层厚度；为承压含水层厚度； 弱透水层中水流运动的一维地下水流基本微分方程采用公式： 式中：表示弱透水层水头，为弱透水层的渗透系数；为弱透水层的弹性贮水率或释水率；为移动潜水面的位置； 非饱和带水流运动的一维Richards方程及其边界条件采用公式： 式中为包气带的总水头；为相对渗透系数；为土壤体积含水率；为容水度；为包气带的压力水头；为包气带厚度； 包气带与弱透水层交界面处的控制方程及弱透水层与承压含水层交界面处的控制方程，采用公式： ； 对控制方程（1a）、（1b）、（1c）、（1d）、（2）、（3a）、（3b）、（4a）、（4b）、（4c）、（4d）进行线性化操作，使潜水面的位置在处，并运用Gardner-Kozeny水分特征曲线模型对Richards方程简化，简化后的控制方程为： 式中，和，和分别为静止时土壤体积含水率下相对渗透系数和容水度的零阶近似，为土壤保墒指数，为相对渗透系数指数，为给水度，，和分别为空气开始进入饱和介质处和相对渗透系数开始等于1处的压力水头； 基于海洋潮汐引起的水位振荡变化表达式，其中是复振幅,是角频率,是潮汐振荡周期，，将周期水头变化转化到复振幅形式： 式中，为的复振幅，为的复振幅，为的复振幅； 将以上复振幅形式带入控制方程（5a）、（5b）、（5c）、（5d）、（5e）、（5f）、（5g）、（5h）、（5i）、（5j）、（5k），得到新的控制方程，表示为： 式中，；对进行变量替换使得边界条件齐次化，以采用傅里叶变换方法求解方程（7h）： 其中，由一个带有齐次边界条件的偏微分方程控制，控制方程（7a）、（7b）、（7c）、（7d）、（7e）、（7f）、（7g）、（7h）、（7i）、（7j）、（7k）被写作： 基于积分变换，将消去项，使得偏微分方程转换为常微分方程，并对与进行傅里叶变化，用以下积分形式表示： 式中为核，为特征值，，，，表示为： 将方程（9a）、（9b）、（9c）对应代入方程（8a）、（8b）、（8c）、（8d）、（8e）、（8f）、（8g）、（8h）、（8i）、（8j）和（8k）得到积分变换后的控制方程为： 方程（11a）、（11e）和（11h）的一般解分别为： 式中，，，，，，和分别为阶第一类和第二类贝塞尔函数； 利用方程（11b）、（11c）、（11d）、（11f）、（11g）和（11i），能够确定、、、、和的表达式： 式中，引入的各中间变量表达式为： 包气带、弱透水层与承压含水层某一特定位置的地下水位采用公式： 。

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