本文關鍵詞：大沽河咸水入侵電阻率法監(jiān)測技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水是人類不可或缺的資源,而地下水作為水資源的重要組成部分,是許多城市供水和農業(yè)灌溉的主要水源之一。大沽河作為青島市最大的水源地,因超量開采地下水出現海水入侵問題。1998年,為從根本上解決此問題,在大沽河下游修建了麻灣莊截滲墻,海水入侵得到了有效阻止,但同時也使李哥莊地區(qū)殘留了一定區(qū)域的咸水體。因此,迫切需要采用有效的監(jiān)測手段,查明咸水入侵程度和范圍,預測咸水入侵的發(fā)展趨勢,為合理治理提供決策支持。本文在分析已有監(jiān)測井水質監(jiān)測資料的基礎上,對科學可行的咸水入侵監(jiān)測方法進行了深入研究,研究結論如下：對于大沽河咸水入侵區(qū),礦化度可以從總體上反映飽水砂層電阻率的變化,試驗獲得的電阻率特征值23Ω·m可以作為研究區(qū)咸水入侵的判別標準；咸化程度和粘土層電阻率對其他各區(qū)域電阻率的測量均無明顯影響,測量極距主要影響電阻率剖面的分辨率,極距越大,分辨率越低；電阻率剖面法可以準確的反映入侵界面的位置和形態(tài),以及咸水入侵的程度和發(fā)展趨勢。論文主要工作包括以下五個部分：(1)通過咸淡水驅替試驗建立了大沽河咸水入侵區(qū)各離子濃度、礦化度與地層電阻率的特征關系,得到研究區(qū)劃分咸、淡水的龜阻率特征值,為進一步利用電阻率剖面法圈定咸水入侵范圍提供了相關的科學依據。(2)利用大比尺水槽開展咸水入侵物理模型試驗,以咸水著色的方法研究了咸水入侵界面的動態(tài)變化情況,探索了入侵范圍與電阻率剖面的對應關系,進一步驗證了將所得電阻率特征值用于判斷研究區(qū)咸水入侵情況的可行性。(3)采用有限差分法建立了兩種不同形態(tài)的咸水入侵地電模型,經電阻率法正反演計算得到入侵界面的位置及形態(tài)；并以突變模型為例,通過數值模擬法分析了咸化程度、粘土層電阻率以及測量極距對電阻率法測量咸淡水界面的影響,為現場實測數據的分析提供了理論依據。(4)在已有的研究區(qū)地下水監(jiān)測資料的基礎上,沿切割鹽度等值線的方向布設測線進行電阻率法現場試驗,并結合相關的水文地質資料和已有的研究成果對測量數據進行分析解釋,進一步驗證了將電阻率法用于研究區(qū)咸水入侵監(jiān)測的準確性。(5)在室內試驗、數值模擬與現場實測的基礎上,對普遍適用的咸水入侵電阻率法監(jiān)測技術體系進行了初步探討,這對其他區(qū)域咸(海)水入侵情況的調查研究具有較高的實際應用價值。
【關鍵詞】：咸水入侵 電阻率法 數值模擬 物理模型 監(jiān)測技術體系
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P731.2;P631.322
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-18
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究目的和意義12
• 1.3 國內外研究現狀12-15
• 1.3.1 海(咸)水入侵的理論研究現狀12-13
• 1.3.2 海(咸)水入侵監(jiān)測現狀13-15
• 1.3.3 海(咸)水入侵監(jiān)測技術體系現狀15
• 1.4 主要研究內容與方法15-18
• 1.4.1 主要研究內容15-16
• 1.4.2 研究方法和技術路線16-18
• 2 咸水入侵區(qū)電阻率與水化學指標的定量關系試驗研究18-26
• 2.1 試驗裝置與材料18-20
• 2.1.1 試驗裝置18-19
• 2.1.2 供試砂樣19
• 2.1.3 供試水樣19-20
• 2.2 試驗方法20-22
• 2.2.1 砂樣分析20
• 2.2.2 水樣分析20-21
• 2.2.3 咸淡水驅替試驗21-22
• 2.3 試驗結果與分析22-25
• 2.4 小結25-26
• 3 咸水入侵大比尺物理模型試驗研究26-35
• 3.1 試驗裝置與材料26-28
• 3.1.1 試驗裝置26-27
• 3.1.2 試驗材料27-28
• 3.2 試驗方法28-29
• 3.3 試驗結果與分析29-34
• 3.4 小結34-35
• 4 咸水入侵區(qū)電阻率法數值模擬35-45
• 4.1 基本理論35-36
• 4.1.1 二維電阻率法正演35-36
• 4.1.2 二維電阻率反演36
• 4.2 不同形態(tài)咸淡水界面數值模擬分析36-39
• 4.2.1 楔形界面模型36-38
• 4.2.2 突變界面模型38-39
• 4.3 測量效果的影響因素分析39-44
• 4.3.1 咸化程度對測量咸淡水界面的影響39-41
• 4.3.2 粘土層電阻率對測量咸淡水界面的影響41-42
• 4.3.3 電極極距對測量咸淡水界面的影響42-44
• 4.4 小結44-45
• 5 咸水入侵區(qū)電阻率法現場試驗45-53
• 5.1 研究區(qū)水文地質條件45
• 5.2 現場試驗45-49
• 5.2.1 測線布置45-47
• 5.2.2 試驗儀器與測量參數47-48
• 5.2.3 數據采集48-49
• 5.3 試驗結果分析49-52
• 5.4 小結52-53
• 6 咸水入侵電阻率法監(jiān)測技術體系初探53-58
• 6.1 咸水入侵區(qū)電阻率特征值的建立53-54
• 6.2 大比尺物理模型試驗54-56
• 6.3 咸水入侵電阻率法數值模擬56-57
• 6.4 現場試驗與分析57-58
• 7 結論與建議58-60
• 7.1 結論58
• 7.2 建議58-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64-65
• 個人簡歷、發(fā)表的學術論文65

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本文編號：330153