萊州灣東岸濱海平原海水入侵的動態監測與數值模擬研究
發布時間:2020-03-30 13:58
【摘要】:海水入侵是世界上海岸含水層中十分普遍和廣泛分布的污染問題,認識、預測、防治以及含水層管理最好的途徑便是進行監測和計算機的數值模擬。 本篇論文選擇中國萊州灣東岸濱海平原作為研究區,通過研究,得到如下重要結論: (1)萊州灣東岸廣泛分布沙質海岸地貌和第四系沉積物。受地質歷史上兩次海侵的影響,沖洪積物形成的陸相含水層延伸到海底很遠的地方,這種海岸含水層結構和海岸環境給咸水向淡水區入侵提供了非常便利的通道。 (2)萊州市與山東省的的人均水資源量基本持平,地下淡水資源量較少。水資源供需平衡分析表明,即使南水北調工程完成后,現狀的水資源供應也難以滿足需求,水資源本身的缺乏和地下水超采是誘發海水入侵的關鍵因素。 (3)萊州市從上世紀70年代末便開始地下水位和水質的系統監測工作。多年的監測表明,海水入侵經歷了初期發展、加速發展以及回退三個階段。最近咸淡水界面自陸向海的回退的主要不是因為降水的增加和地下淡水開采量的減少,而是近岸海底含水層抽取咸水導致。 (4)萊州灣東岸的海底地下水分布在海底以下的第四系沉積物中,該類咸水儲存在半承壓含水層中,與儲存在陸相含水層中的淡水具有較強的水力聯系,并接受淡水的補給。現在大量的咸水被開采出來。研究表明,像PH值、密度、鈉吸附比(SAR)等特征離子值,從陸向海遵循一定的分布規律。比如陸地含水層的高值硝酸鹽也在海底地下水中有較好的反映。從陸向海,水化學類型逐漸從Cl-Ca.Na.Mg型向Cl-Na.Mg型和Cl-Na型轉化。另一方面,離子強度(IS)和礦物相的飽和指數(SI)也遵循一定的分布規律,構成海岸帶一般的水文地球化學演變模式。應用水化學方法可以較容易地確定海水入侵。 (5)除了水化學方法,物探技術包括垂向電阻率測深、瞬變電磁測深和激發極化方法也可用來監測海水入侵的發展。同時,包括Gamma射線和感應電導率測井的地球物理測井技術也被用作典型剖面的探測。通過探測曲線的解譯,可以產生一系列的監測指標來確定咸淡水界面的動態變化。 本文通過大量的野外試驗數據,獲取了海水入侵監測的兩類指標,一是由特征化學離子比值組成的水文地球化學指標,另外是由電阻率和Gamma值組成的地球物理指標。文中還給出了兩類指標間的對應關系,并介紹了監測工作中應注意的一些事項。 (6)數值模擬是文中最重要的工作,首先利用小范圍的抽水試驗來驗證水文地質參數,發現效果較好,因而該地區同類大量的抽水試驗資料可以用作計算機模擬所需要的參數。
【圖文】:
0.5m)14C粥15士130Ba,R。距海岸線約7bnr(沖海積平原上)的Y61孔,鉆深9.42m,剖面由下而上分A、B、C三大層(圖2一):圖2一4萊州市后鄧村Y61孔全新世沉積相與環境演化剖面(據莊振業等)A層(埋深.942一.792m),為晚更新世末至全新世早期的沖積物,主要是河床相中粗砂夾小礫石及河漫灘相的粉砂質粘土,含淡水比較多.B層(7.92一3.75m),中全新世海相層,分4,J、層。B!層,灰黃色(下)貝殼砂質粉砂層,,埋深.792一7.12m。含大量貝殼、貝殼屑、鈣質結核;有孔蟲以廣鹽性縫裂希望蟲(五加人衣右“功mgaenllicimu)、冷水面頰蟲(Buccell’功.心油)、易變篩九字蟲(crbiornonnoinciertmu)、異地希望蟲(.E墩內enunl)和半缺五塊蟲(QunqiueoclulniaSemniual)等為主,種屬偏向單調;濱海軟體動物化石個體小而種屬多
地下水位負值漏斗區的產生和發展,破壞了濱海平原區咸淡水界面的平衡關系,為海水入侵創造了有利條件。圖3一5是萊州市北部平原的一個典型剖面的地下水位多年變化情況。由圖可以看出,1979年內陸區域地下水位高于海水位,地下水自陸向海排泄。1985年以后,沿岸形成地下水漏斗,地下水漏斗分布在海岸線的內陸一側,海水水位大于內陸漏斗區的地下水位,水力坡度從海岸線向內陸傾斜,形成倒坡降,這與同時期地下水位平面分布是一致的。由于水位差,海水入侵發展迅速。36
【學位授予單位】:中國海洋大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2005
【分類號】:X145
本文編號:2607633
【圖文】:
0.5m)14C粥15士130Ba,R。距海岸線約7bnr(沖海積平原上)的Y61孔,鉆深9.42m,剖面由下而上分A、B、C三大層(圖2一):圖2一4萊州市后鄧村Y61孔全新世沉積相與環境演化剖面(據莊振業等)A層(埋深.942一.792m),為晚更新世末至全新世早期的沖積物,主要是河床相中粗砂夾小礫石及河漫灘相的粉砂質粘土,含淡水比較多.B層(7.92一3.75m),中全新世海相層,分4,J、層。B!層,灰黃色(下)貝殼砂質粉砂層,,埋深.792一7.12m。含大量貝殼、貝殼屑、鈣質結核;有孔蟲以廣鹽性縫裂希望蟲(五加人衣右“功mgaenllicimu)、冷水面頰蟲(Buccell’功.心油)、易變篩九字蟲(crbiornonnoinciertmu)、異地希望蟲(.E墩內enunl)和半缺五塊蟲(QunqiueoclulniaSemniual)等為主,種屬偏向單調;濱海軟體動物化石個體小而種屬多
地下水位負值漏斗區的產生和發展,破壞了濱海平原區咸淡水界面的平衡關系,為海水入侵創造了有利條件。圖3一5是萊州市北部平原的一個典型剖面的地下水位多年變化情況。由圖可以看出,1979年內陸區域地下水位高于海水位,地下水自陸向海排泄。1985年以后,沿岸形成地下水漏斗,地下水漏斗分布在海岸線的內陸一側,海水水位大于內陸漏斗區的地下水位,水力坡度從海岸線向內陸傾斜,形成倒坡降,這與同時期地下水位平面分布是一致的。由于水位差,海水入侵發展迅速。36
【學位授予單位】:中國海洋大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2005
【分類號】:X145
【引證文獻】
相關博士學位論文 前1條
1 韓進;礦井水害監控及決策支持技術研究[D];上海大學;2008年
相關碩士學位論文 前6條
1 王丹;曹妃甸地區地下水資源及水循環研究[D];中國地質大學(北京);2011年
2 路政;淄河下游河道型水庫防治咸水入侵的數值模擬研究[D];濟南大學;2011年
3 陳學群;萊州市地下水脆弱性評價研究[D];山東大學;2006年
4 李守波;黑河下游地下水波動帶地下水時空動態GIS輔助模擬研究[D];蘭州大學;2007年
5 李奎;大連市某地區海水入侵的數值模擬[D];大連海事大學;2008年
6 趙戰坤;利用高密度電阻率探針監測海水入侵研究[D];中國海洋大學;2012年
本文編號:2607633
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