海岸帶地下水咸化已經(jīng)成為世界性的資源環(huán)境問(wèn)題,也是當(dāng)今海岸帶地下水環(huán)境研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一,考慮到該問(wèn)題的誘發(fā)普遍是受到人為活動(dòng)和自然過(guò)程的共同影響,判識(shí)海岸帶地區(qū)地下水咸化的主要污染來(lái)源和演化過(guò)程一直是一個(gè)非常重要的命題。在我國(guó)沿海地區(qū),在海岸帶含水層以上進(jìn)行縱向的海水高位養(yǎng)殖,在傳統(tǒng)地下水開(kāi)采引發(fā)的側(cè)向海水入侵的條件下,使得在該類(lèi)地區(qū)海水-多層含水層系統(tǒng)的水文地質(zhì)條件更趨復(fù)雜,對(duì)海岸帶水環(huán)境的研究更具挑戰(zhàn)。為支撐本論文的研究,選擇北海大冠沙高位養(yǎng)殖區(qū),建立長(zhǎng)時(shí)間序列的水位-水質(zhì)監(jiān)測(cè)（2014年-至今）,利用水文地球化學(xué)、數(shù)值模擬等水文地質(zhì)分析方法,對(duì)高位海水養(yǎng)殖影響下的地下水咸化過(guò)程開(kāi)展了專(zhuān)項(xiàng)研究工作,主要取得如下認(rèn)識(shí)和進(jìn)展:一、對(duì)大冠沙地區(qū)一條監(jiān)測(cè)剖面的三個(gè)多水平地下水監(jiān)測(cè)井進(jìn)行了連續(xù)采樣監(jiān)測(cè)。以常規(guī)地下水水化學(xué)組分和氫氧同位素、硫同位素、鍶同位素?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ),總結(jié)出了大冠沙地區(qū)地下水咸化和水化學(xué)、同位素組成的時(shí)空變化規(guī)律,并揭示了大冠沙海水高位養(yǎng)殖區(qū)地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源、咸化路徑以及演化過(guò)程,以期為大冠沙地區(qū)地下水資源的開(kāi)發(fā)利用保護(hù)以及養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)合理布局發(fā)展提供重要科學(xué)依據(jù)。（1）地... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：116 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

海水入侵邊界近似處理示意圖

8黎清華：高位海水養(yǎng)殖影響下的地下水咸化過(guò)程識(shí)別及其模擬（紅點(diǎn)線(xiàn)代表海水與含水層是直接接觸的近似，灰色區(qū)域表示近似處理后的含水層）然而，這些研究存在兩個(gè)假設(shè)條件。第一，含水層與海水的界面是不變的，如圖1-1，實(shí)際含水層的邊界是黑色線(xiàn)條，而為了計(jì)算的方便，往往假設(shè)含水層與海水的界面是紅色虛線(xiàn)。事實(shí)上由于海潮的影響，海水與含水層的接觸是變化的，如圖1-2。第二，含水層與海水的界面是垂直的，這也與實(shí)際不符合。圖1-2海水與含水層接觸關(guān)系示意圖。（紅點(diǎn)線(xiàn)代表海水與含水層是直接接觸的，灰色區(qū)域是含水層）目前很多學(xué)者針對(duì)這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)了大量的研究，例如Ataie-Ashtiani等針對(duì)二維問(wèn)題，通過(guò)對(duì)SUTRA軟件的修改，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)邊界的計(jì)算[83]。Boufadel等開(kāi)發(fā)了變飽和帶變密度流數(shù)值模型，可以克服上述兩個(gè)假設(shè)條件[84]。Li從解析解的角度研究了上述兩個(gè)假設(shè)條件對(duì)結(jié)果的影響[85]。這些研究都表明，上述兩個(gè)邊界條件對(duì)于區(qū)域模型（例如幾十甚至幾百公里以上）的影響不大，但是對(duì)近海濱海地區(qū)（幾百米到幾公里）地下水咸化問(wèn)題的影響不可忽略。上述成果為本研究提供了理論依據(jù)，但是仍然存在一些假設(shè)條件，不滿(mǎn)足北部灣地區(qū)的實(shí)際情況。第一，對(duì)于單一的海水入侵問(wèn)題，二維剖面模型可以較準(zhǔn)確的刻畫(huà)地下水咸化的過(guò)程。然而，對(duì)于高位海水養(yǎng)殖和海水入侵綜合影響地下水咸化問(wèn)題，這些模型可能不適用。主要原因是：高位養(yǎng)殖的地方往往呈點(diǎn)狀零星分布于濱海地區(qū)，并不是連續(xù)分布。最近，Mulligan等指出目前主要有三種方法來(lái)模擬三維移動(dòng)邊界的問(wèn)題[86]：ahighhydraulicconductivity(high-K)zone，GeneralHeadBoundary(GHB)package和newPeriodicBoundaryCondition(PBC)package，而且high-K可以較好地刻畫(huà)海水問(wèn)題，但是計(jì)算量太大。本

北海地勢(shì)平坦開(kāi)闊，標(biāo)高一般為 5～25 m，屬河海混合堆積的濱海平原，呈北東方向延伸；斷續(xù)出露的砂頁(yè)巖，屬構(gòu)造侵蝕—?jiǎng)兾g丘陵殘丘地貌，主要分布于西、北面的冠頭嶺、石子嶺（長(zhǎng)青公園）牛尾嶺等處，呈北東向展布；濱海平原由北向南（海域）以小角度傾斜，發(fā)育一些短小的河溪；沿河、海岸發(fā)育著沖積、海積階地地貌（圖 2-1）。 北海屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候。冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑，是真正的冬暖夏涼。溫、光、雨源充沛，氣候宜人。年平均氣溫 22.9℃，極端最高溫度 37.1℃，極端最低溫度 2℃。年平均降雨量 1670 毫米。年平均日照時(shí)數(shù) 2009 小時(shí)，年平均太陽(yáng)總輻射 111 千卡/平方厘米。主要?dú)庀鬄?zāi)害有臺(tái)風(fēng)、春旱、低溫陰雨、暴雨、寒露風(fēng)、霜凍，臺(tái)風(fēng) 10 級(jí)以上每 10 年 6 次。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3301082