Page 33 - 2021年第52卷第10期
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47% 取样点 62.67cm/d 取样点
河流 河流
40% 15.82cm/d
（a）饱和含水率 （b）犁底层饱和导水率
7.2% 取样点 1.72 取样点
4.0% 河流 1.58 河流
（c）残余含水率 （d）土壤孔隙度
图 3 研究区土壤参数空间分布
3 灌区分布式水转化模型
3.1 模型框架
3.1.1 模型结构 该模型包括灌溉、排水、农田作物生长与水转化、地下水运动 4 个模块，基于 Mat⁃
lab R2018b 与 ArcGIS 10.7 软件实现灌区供耗排耦合过程定量模拟。其中灌溉与排水模块是在对灌区
灌溉渠道及排水沟道进行数字化的基础上，进行灌溉渠道入渗损失、各水文响应单元灌溉水量、井
灌区抽水量以及排水单元排水量的计算；农田作物生长及水循环模块旨在耦合模拟农田一维水转化
及作物生长过程；地下水运动模块主要模拟计算地下水的垂向及水平向运动。模型将水文响应单元
划分为均一网格，灌溉模块将渠道来水分配至水文响应单元，农田作物生长与水转化模块对各水文
响应单元作物生长及水分转化过程进行迭代计算，输出作物生长指标及水分分量运算结果，为排水
模块及地下水模块提供地表产流量及地下水补给量。各模块进行时空耦合，最终实现灌区供耗排过
程的耦合模拟。模型具体结构及关系见图 4。
灌溉
制度
耦合
补给地下水 毛细管上升
图 4 模型整体结构图
3.1.2 边界条件 依据研究区水文地质条件及地表河流分布，西北以呼兰河为定水头边界；东北以
安邦河为定水头边界；南部以柯木克河为定水头边界；西部为依据呼兰河与柯木克河插值确定的定
水头边界；东南部为定流量边界（图 5），边界条件中水头及流量均采用实测值。
3.1.3 水文响应单元划分 基于 ArcGIS 10.7 软件对研究区进行水文响应单元划分，水文响应单元大
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