填海造陸區(qū)水鹽運移分析及數(shù)值模擬研究
本文關(guān)鍵詞:填海造陸區(qū)水鹽運移分析及數(shù)值模擬研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:沿海地區(qū)社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,大量人口由內(nèi)陸城市向濱海城市轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致濱海地區(qū)受到土地不足的限制,填海造陸成為解決這一矛盾的重要方法之一。填海造陸活動的發(fā)生導(dǎo)致原陸域區(qū)域地下水位抬高,而填海區(qū)最初的地下水來源于該區(qū)域填海前海水的毛管上升,鹽分含量極高,經(jīng)過原陸域區(qū)域地下水的逐漸過渡到回填區(qū),地下水緩慢抬升至相對穩(wěn)定的狀態(tài)。因此在填海造陸成為濱海地區(qū)解決土地緊缺問題的方法的同時,也帶來了地下水鹽分過高、土壤鹽漬化等一系列生態(tài)環(huán)境問題。本文在大量調(diào)查環(huán)渤海地區(qū)填海造陸工程的基礎(chǔ)上,應(yīng)用FEFLOW軟件建立填海造陸區(qū)地下水流場和溶質(zhì)運移模型,對區(qū)域內(nèi)地下水及鹽分運移情況進行模擬,分析此類情況的機理性問題;并模擬采取雨水利用等土地鹽堿化措施時的地下水鹽運移情況,分析防治措施的效果,給出改善的建議。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)首先對吹沙填海和拋石填海兩種填海造陸施工方式的適用條件、土體結(jié)構(gòu)及海岸帶類型進行了對比,并通過對大連市凌水灣填海工程的詳細調(diào)查及分析,對拋石填海區(qū)的土體結(jié)構(gòu)、土壤及植物類型和地下水化學(xué)特征進行總結(jié)。(2)通過分析圍填海填土類型及結(jié)構(gòu),并結(jié)合課題組相關(guān)的物理實驗所測得的相關(guān)參數(shù),以及原陸地區(qū)域觀測井的水位觀測數(shù)據(jù)等,建立符合工程填土結(jié)構(gòu)實際背景的模型,模擬該情況下填海工程5年間的地下水鹽運移趨勢。結(jié)果表明:模擬區(qū)域蒸發(fā)能力強、降雨量小,當只有降雨入滲補給和蒸發(fā)排泄的情況下,模型區(qū)域內(nèi)地下水得不到充分的補給,鹽分得不到稀釋,土壤中的鹽分也得不到淋洗,形勢十分嚴峻。(3)通過對降雨入滲系數(shù)這一參數(shù)進行±10%和±20%的變化幅度的敏感性分析,以分析該參數(shù)對模型區(qū)域地下水位及氯離子濃度的影響程度。結(jié)果表明:降雨入滲系數(shù)的改變可以導(dǎo)致地下水位一定幅度的變化,但由于在降雨量很小、蒸發(fā)能力強的背景下,入滲量的微小變化無法扭轉(zhuǎn)其嚴峻的局勢。因此可以通過改變土地利用形式的方法改變降雨入滲量,但必須同時采取多個措施共同作用,才能達到淋洗鹽分,抬高地下水位,緩解海水入侵的局面。(4)通過對雨水收集利用等措施進行模擬,分析不同措施對地下水環(huán)境的改善程度,為環(huán)渤海地區(qū)填海造陸工程采取相關(guān)措施提供參考依據(jù)。結(jié)果表明:采取淡水回灌措施時,回灌量和回灌位置十分重要,對鹽分的淡化影響顯著;地下防滲墻的建設(shè)能夠有效的攔蓄調(diào)節(jié)地下和改善水質(zhì),但對于水位特別低的區(qū)域,可以同時采取建造地下防滲墻和回灌井回灌淡水的方式以達到更加顯著的改善效果。
【關(guān)鍵詞】:填海造陸 FEFLOW 地下水鹽運移 土壤鹽漬化
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:P641.2;P731.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-16
- 1.1 研究背景及研究意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進展10-14
- 1.2.1 國內(nèi)外填海現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 FEFLOW軟件應(yīng)用現(xiàn)狀11-12
- 1.2.3 土壤鹽漬化防治措施研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3 研究內(nèi)容及目標14-15
- 1.3.1 研究內(nèi)容14
- 1.3.2 研究目標14-15
- 1.4 技術(shù)路線15-16
- 2 環(huán)渤海地區(qū)填海造陸工程概況16-25
- 2.1 引言16
- 2.2 區(qū)域概況16-18
- 2.2.1 地形地貌16-17
- 2.2.2 氣候特征17
- 2.2.3 土壤及植物類型17-18
- 2.2.4 地下水化學(xué)特征18
- 2.3 填海造陸工程調(diào)查18-24
- 2.3.1 填海造陸施工方式18-19
- 2.3.2 典型填海造陸工程介紹19-21
- 2.3.3 凌水灣填海工程調(diào)查及其填土結(jié)構(gòu)分析21-24
- 2.4 小結(jié)24-25
- 3 填海造陸區(qū)地下水鹽運移模型的構(gòu)建25-41
- 3.1 引言25
- 3.2 FEFLOW介紹及應(yīng)用25-27
- 3.2.1 FEFLOW的應(yīng)用領(lǐng)域25-26
- 3.2.2 FEFLOW的模擬功能26
- 3.2.3 FEFLOW的應(yīng)用過程26-27
- 3.3 地下水鹽運移模型設(shè)計說明27-29
- 3.4 模型的構(gòu)建及計算29-40
- 3.4.1 地下水運動基本方程29-30
- 3.4.2 數(shù)值模擬模型的構(gòu)建30
- 3.4.3 源匯項及模型參數(shù)確定30-33
- 3.4.4 模型計算及結(jié)果分析33-37
- 3.4.5 降雨入滲系數(shù)敏感性分析37-40
- 3.5 小結(jié)40-41
- 4 填海造陸區(qū)土壤鹽漬化防治措施及效果評價41-51
- 4.1 引言41
- 4.2 土壤鹽漬化防治措施簡述41-42
- 4.3 土壤鹽漬化防治措施效果分析42-49
- 4.3.1 雨水收集利用措施42-47
- 4.3.2 地下防滲墻措施47-48
- 4.3.3 回灌井及防滲墻綜合措施48-49
- 4.3.4 其他措施49
- 4.4 小結(jié)49-51
- 5 結(jié)論和展望51-53
- 5.1 結(jié)論51
- 5.2 展望51-53
- 參考文獻53-57
- 致謝57-58
【相似文獻】
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