滨海潜水含水层海水入侵的试验研究

徐挺

中国海洋大学

摘要：

本文利用二维渗流槽模拟试验分别研究了向海边界水头高度、向陆边界流量、咸淡水界面以上抽水和正弦变化的潮汐对海水入侵的影响。通过一系列试验，得出以下几点结论：　　（1）海水楔在形成明确的咸淡水界面的同时向着内陆移动，在海水入侵的初始阶段咸淡水界面几乎呈直线型,而在入侵的后期逐渐变为下凹的抛物线型。　　（2）无论是完整的海水入侵还是提高海水位、减小向陆边界流量以及抽水引起的海水二次入侵，海水楔长度和面积的变化率均随入侵时间的增加而减小。此外，海水楔长度和面积的变化率的下降速度也随入侵时间的增加而减小，在入侵初期两者变化率对应的下降速度明显高于临近平衡时的下降速度，而在海水入侵平衡即将达到时，两者在数值上均接近于0，因而可以将海水楔长度和面积随时间的变化率作为指示海水入侵终点的指标。　　（3）在研究向陆边界的流量对海水入侵的影响时，发现向陆边界流量与淡水排泄区的长度呈现出良好的线性正相关性，但是地下水入海通量则无明显的规律性，这是因为水头差自淡水排泄区底部向上递减，使得在淡水排泄区域上淡水的排泄量并不是均匀分布的，从而地下水入海通量并不是单一的向陆边界流量或淡水排泄区长度的函数。　　（4）在海水楔的上部抽水时，海水楔并非从非完整井底部在咸淡水界面上的投影处铅直上升，而是逐渐从抽水井靠近向海边界一侧产生局部凸起，形成海水升锥。同时，海水楔向内陆继续延伸，即抽水可使海水入侵的程度加剧。　　（5）停止抽水后，与海水升锥的形成相比，海水升锥的衰退较为迅速，且海水楔可基本恢复至抽水前的状态。　　（6）无论是在抽水还是停止抽水后，相对于总体变化趋势，海水楔长度的变化均滞后于海水楔面积的变化。　　（7）潮汐引起海水循环促进了上海水楔的形成，且与非潮汐的情况相比，潮汐作用下的海水入侵程度相对较小。

关键词：海水入侵;平衡状态;时空特性;分布规律;水动力学

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：环境工程

导师姓名：郑西来

学位年度：2013

语种：中文

分类号：X145;X143

页数：69

在线出版日期：2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）