【摘要】：當(dāng)前沿海地區(qū)面臨諸如地表下沉,海水倒灌,海水入侵等一系列地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題的形勢(shì)俞發(fā)嚴(yán)峻。關(guān)于海水入侵這一地質(zhì)災(zāi)害,國(guó)外從19世紀(jì)便開(kāi)始展開(kāi)了深入研究,我國(guó)起步較晚從上世紀(jì)70年代末才伊始,研究范圍相對(duì)狹窄且整體研究仍處于起步階段。隨著地下水資源被盲目過(guò)量開(kāi)采的形勢(shì)加劇,我國(guó)沿海省份如遼寧省,廣東省,福建省等地均出現(xiàn)了不同程度的海水入侵。而這些地方特別是福建沿海城市的海水入侵問(wèn)題的研究大都處于現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)與調(diào)查這一階段,關(guān)于其發(fā)生原因的研究報(bào)道甚少,而其發(fā)展機(jī)理及防治措施等都還未曾見(jiàn)到相關(guān)的研究與報(bào)道。 本論文以泉州市典型區(qū)域?yàn)楣こ瘫尘?通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及有限元仿真分析手段與方法,對(duì)泉州地區(qū)的海水入侵發(fā)生原因、發(fā)展規(guī)律及其防治措施等展開(kāi)較為系統(tǒng)的研究,獲得的主要研究成果如下： 1、泉州地區(qū)發(fā)生海水入侵有兩方面的原因：一是人為因素即因盲目、過(guò)量開(kāi)采地下水,地下水位下降,地下水與海水之間的水動(dòng)力平衡被破壞,導(dǎo)致海水向內(nèi)陸侵入,另一方面是自然因素,主要表現(xiàn)為潮汐周期作用過(guò)程中,海平面變化幅度大,平均潮差達(dá)到4m,如此大的海水位變化打破了咸淡水之間的水動(dòng)力平衡,進(jìn)而引發(fā)海水向內(nèi)陸侵入,此外因風(fēng)爆潮、臺(tái)風(fēng)等引起的巨浪使海水由地表向陸地倒灌亦加劇了海水向內(nèi)陸的入侵; 2、當(dāng)海水位在一定范圍內(nèi)作周期性變化時(shí),分別存在一個(gè)上限淡水位值2/Δρ+1Lmin salt,臨界淡水位值H∞,及下限淡水位值2/Δρ+1Lmin salt,若Lfre≤2/Δρ+1Lmin saltLfre≤Hcr,A退=0,則咸淡水界面會(huì)持續(xù)向內(nèi)陸侵入;若2/Δρ+1Lmin saltLfre≤Hcr,因A退A入,咸淡水入侵界面會(huì)以累積侵入的方式向內(nèi)陸移動(dòng);若HcrLfre≤2/Δρ+1Lmin salt,在潮汐周期作用過(guò)程中仍有累積入侵發(fā)生,但因A退A入,每次潮汐周期作用后,總的累積入侵效應(yīng)為零,也即不會(huì)發(fā)生海水入侵;若Lfre2/Δρ+1Lmin salt,因A退A入,則無(wú)海水入侵發(fā)生; 3、粉質(zhì)粘土的存在會(huì)影響海水向內(nèi)陸侵入的速率,粉質(zhì)粘土層越厚,咸淡水入侵界面向內(nèi)陸移動(dòng)的速率越慢;粉質(zhì)粘土層充當(dāng)隔水層的作用,它會(huì)將粗砂層分為兩個(gè)上、下兩個(gè)獨(dú)立的海水入侵發(fā)展區(qū),且在陸海垂直邊界條件下,上部粗砂層的海水入侵發(fā)展速度明顯低于下部粗砂層； 4、通過(guò)分析樣點(diǎn)處的濃度變化曲線知咸淡水水位的差值越大，咸淡水界面入侵與回退的幅度亦越大，海水入侵累積發(fā)展速度越快；但隨著咸淡水入侵界面漸離陸海垂直邊界，累積入侵幅度會(huì)逐漸變��； 5、泉州地區(qū)的3個(gè)典型斷面在當(dāng)前水文地質(zhì)條件下斷面Ⅰ-Ⅰ無(wú)海水入侵威脅，斷面Ⅱ-Ⅱ與斷面Ⅲ-Ⅲ分別會(huì)在5年后與6年后面臨海水入侵的威脅；這兩個(gè)斷面會(huì)面臨海水入侵威脅的主要原因是地下水位與海平面持平，在漲潮過(guò)程中水動(dòng)力平衡條件被打破，海水水頭高于淡水水頭，海水向內(nèi)陸侵入； 6、根據(jù)泉州市典型斷面的海水入侵發(fā)展態(tài)勢(shì)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件提出了采用ASR與地表蓄水體相結(jié)合技術(shù)防治海水入侵；并給出了實(shí)施該措施的概化方案。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P641.2;P731.2

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