莱州湾地区海水入侵变化动态研究

通过对莱州湾地区11个剖面60多个观测井进行测定,统计分析了水样的氯度、矿化度数据,得出了莱州湾地区海水入侵的时空变化规律。结果表明,在时间上,海水入侵的状况基本上保持稳定,受月季变化影响较小;空间上,地下水水质呈从沿岸向内陆由咸变淡的梯度变化趋势,海水入侵程度由近海岸至内陆逐渐降低,入侵面积和过渡带面积进一步扩大,表明莱州湾海水入侵程度日趋严重。     

高密度电法在莱州湾海水入侵调查中的研究与应用

利用高密度电法研究海水入侵是一种简单、高效的方法,但目前在国内外应用较少。该方法依据水中Cl-浓度增加视电阻率降低的地球物理前提,在莱州湾地区不同地质条件区域,选定典型剖面进行测试,确定了Cl-达到250 mg/L时的视电阻率特征值。基于以上条件,在莱州湾地区布设16条高密度电法剖面,成功的划定了莱州湾地区海水入侵界面,说明高密度电法可作为检测海水入侵的方法之一,为环评、灾害治理等提供技术支持。     

秦皇岛洋河－戴河沿海平原海水入侵数值模拟分析

在分析洋河-戴河沿海平原水文地质条件的基础上,运用FEFLOW软件,建立了三维变密度溶质运移模型。以2002-12至2004-12的地下水位和水质观测资料,对模型进行了率定。用检验后的模型对研究区海水入侵原因进行了模拟分析,对不同开采条件、不同防治措施下的海水入侵发展趋势进行了预测。模拟结果表明：滨海地区超采地下水是造成海水入侵的根本原因,河流长期低水位导致海水倒灌加剧了海水入侵的程度;在滨海地区,只要地下水降落漏斗存在,就会引发海水入侵进一步向内陆移动;同时,根据预测结果,提出了防止和减缓海水入侵的措施。     

莱州湾东、南沿岸海(咸)水入侵的地下水水化学特征

莱州湾东、南沿岸地区是世界上具代表性的海水入侵区域之一,该地区有海水、埋藏卤水（古海水）两种不同的入侵类型。为揭示该地区地下咸－淡水过渡带复杂的水化学变化过程和地下淡水被侵染的机理,通过在典型地段咸－淡水过渡带的4条地下水观测剖面,进行了长期水化学监测分析。研究表明,现代海水、卤水在入侵过程中的地下水水化学特征有明显不同;地下水与含水岩层间的离子交换与离子吸附作用对咸水的地下入侵过程产生重要影响。     

莱州湾东南沿岸地区海水入侵灾害研究

莱州湾东南沿岸地区是我国东部海水入侵最为严重的地区之一 ,本文在大量野外调查的基础上 ,分析了近 30a来该地区海水入侵的时间变化及空间分布 ;通过比较 ,发现本区海水入侵既受全球气候变暖、海平面升高大背景制约 ,更与过量开采地下水、地面下沉密切相关 ;海水入侵对本区工农业生产及人民生活等均已产生不良影响 ,必须引起高度的重视。     

潍坊咸-卤水入侵引起的地下水化学成分变化及其对环境的影响

阐述了莱州湾南岸潍坊地区咸－卤水入侵的发展，入侵过程中地下水中宏量组分和微量元素的分布和变化特征，以及地下水化学成分变化引起的水质恶化，土壤盐碱化和植物生态逆向演化等环境问题。     

帷幕防治海水入侵的数值模拟研究

为比较应用于防治海水入侵工程的帷幕效果,建立剖面二维非均质流体的对流-弥散模型,运用伽辽金有限元法求解,并用物理实验结果验证其有效性。将模型应用于模拟广西北海市海城区海水入侵过程及对其防治效果,分别计算了超采地下水、实施防渗、抽水、注水和抽-注水情况下咸淡水界面随时间推移过程,通过比较得出注水是北海市防治海水入侵较为理想的措施。     

防治海水入侵的地下水人工调蓄研究——以辽宁六股河地段为例

随着城市的发展,大量抽取地下水,海水入侵灾害已成为制约沿海地区社会经济可持续发展的突出因素.论文以六股河地段为例,针对海水入侵灾害现状,建立了地下水流数值模拟模型,探讨通过地下水人工调蓄来防治海水入侵灾害的途径.     

海洋工程影响下莱州湾海域水动力环境变化特征

本文利用MIKE21FM数值模拟软件模拟了2000年和2014年莱州湾海域的水动力变化。结果表明由于海洋工程的建设,莱州湾内地形和浅滩发生变化,导致2014年湾内整体潮流流速较2000年减小,流向发生一定偏转;在NE向定常风驱动下对比2000年和2014年模拟海流结果可知变化幅度在1~3 cm/s内,莱州湾整体表层海水运动受岸线变化影响较小;纳潮量减少0.1788 km3,为2000年的3.2%;半水交换时间由27.5 d增加到29 d,工程建设对莱州湾水交换影响相对较小。     

北长山岛海水入侵成因机理及现状评价

受全球气候变化影响,海水入侵已成为海岛地区普遍面临的地质灾害,严重制约海岛的开发与利用。本文以北长山岛为例,通过对不同含水层野外现场取样分析与高密度电法测试,探讨该地区海水入侵的成因机制与主要影响因素,并结合前人研究成果对该地区海水入侵现状进行评估。研究成果可为防治海水入侵灾害以及北长山岛地下水资源开发和管理提供科学依据。     

地下水位变化在分析海水入侵中的应用

基于同期的外海潮位与S-1监测井电导率监测数据,对辽东湾西侧绥中砂质平原海水入侵岸段的外海潮位对海水入侵的影响进行了分析。结果表明外海潮位的变化可以对海水严重入侵区域的S-1监测井附近产生显著的影响,高潮位时会导致该地区海水入侵程度加重。基于实测的过渡区地下水位与Cl-含量数据,得出季节变化的地下水位与季节变化的地下水Cl-含量呈现明显的正相关关系,相关系数在0.92以上。利用该相关关系,可以得出该地区的海水入侵过渡区(250 mg/L)对应的地下水位值为-2.22 m~0.25 m,可以为确立该地区海水入侵过渡断面的位置提供间接的依据和参考。     

辽东湾滨海地区海水入侵分布及地下水化学特征分析

本文通过对辽东湾北部和东、西两侧滨海地区108个地下水井的监测数据进行分析,得出:(1)辽东湾海水入侵严重地区主要分布在辽东湾北部淤泥质海岸,其分布特点是严重海水入侵区、轻度海水入侵区由岸向陆呈带状分布;东西两侧以砂砾质海岸为主,局部地区海水入侵较重,大部分地区海水入侵较轻;(2)辽东湾地下水化学类型可分为五种类型,其分布特点是由岸向陆呈带状分布,规律明显,反映了海水入侵分布特征。氯化物型一般分布在微咸水至咸水区,重碳酸盐氯化物型或氯化物重碳酸盐型、重碳酸盐氯化物硫酸盐型或氯化物重碳酸盐硫酸盐型分布在微咸水向淡水过渡区,硫酸盐重碳酸盐型或重碳酸盐硫酸盐型、重碳酸盐型主要分布在淡水区。     

莱州湾西南部岸线变迁对海域水动力影响的数值研究

20世纪70年代以来,盐田、养殖围堤、港口堤坝建设等开发活动使莱州湾西南部岸线变迁尤为显著,从而引起了海湾水动力环境的改变。为探究近50年莱州湾水动力环境对海湾西南部岸线变迁的响应,本文建立二维数值模型,研究莱州湾西南部3个时段岸线变迁对海湾潮流、纳潮量和水交换的影响。结果表明,1968－2020年莱州湾西南部流速变化以减小为主,流速变化较大的区域主要位于盐田或养殖围垦区和新建港口附近海域。近50年,莱州湾纳潮量呈逐年减小趋势,大潮、中潮、小潮和全潮平均纳潮量分别减少5.85%、7.28%、8.85%和6.47%,围填海是导致纳潮量减小的主要原因。1968－2010年莱州湾整体的水交换能力有所提高,2010－2020年则相差很小;从局部看,1990－2020年港口附近海域的水交换能力均显著降低。     

莱州湾滨海平原咸水入侵分析与趋势预测——以山东省广饶县为例

文章以鲁北平原山东省广饶县为例,阐述了咸、淡水形成的地质背景、咸淡水变化带形成与演化;分析了大规模开发利用地下水引起的咸水入侵的历史与现状;采用非确定性模型方法对咸水入侵趋势进行了预测,提出了缓解咸水入侵的对策与建议。取得的主要认识和结论为:(1)鲁北平原自山前冲洪积扇向莱州湾滨海平原,地下水水质具有水平和垂直分带特征;(2)20世纪70年代中期大量开采南部地下淡水后,地下淡水水位持续下降,破坏了咸淡水之间的水动力平衡,北部咸水向南入侵,引起淡水咸水、机井报废等一系列环境地质问题;(3)预测结果表明,在不采取调控措施情况下,咸淡水界面以每年平均240m速度向南部推进;(4)人工回灌、营造淡水帷幕并减少淡水区开采量是防止咸水入侵的有效途径。     

海水入侵过程中水-岩相互作用的土柱试验研究

利用青岛市大沽河下游海水入侵区的砂样、海水、地下水进行土柱试验,模拟海水入侵过程中可能发生的水文地球化学作用.结果表明,海水入侵过程中在混合作用的基础上,阳离子交换吸附作用是主要的,该作用通常发生在地下水与牯粒之间,尽管试验中所取砂样的粘粒含量很少(2.99%),但是现象非常明显,Na 与Ca 、Mg2 发生逆向交换;Mg2 与Na 交换平衡后,又与Ca2 发生交换吸附;而K 与Ca2 仅发生了少量的交换吸附作用.同时海水占地下水比例40%左右,地下水中开始出现方解石和白云石沉淀;海侵过程中石膏始终是溶解的.以上研究有助于推动海水入侵、海退机理的研究,为海水入侵预测、定量评价与防治提供科学依据.     

基于浅层地下水特征因子构建的内梅罗指数法在东营市海水入侵评价中的应用

本文选取浅层地下水特征因子（Cl-、SO₄2-、TDS、γClγHCO₃、SAR）作为参评因子,将内梅罗指数法应用于东营市海水入侵的调查评价中。其评价结果显示,70个调查点位中高达83%的浅层地下水受到了海水入侵,其中严重入侵占比为56%。空间插值分析表明:东营市超过90%的国土面积处于严重入侵等级,海水入侵程度由南向北呈带状分布,由陆向海方向逐级增强,域内4个地下水漏斗中心区已有3个受到海水入侵影响。通过与模糊综合评价法进行对比以及与东营市海水入侵现状进行一致性分析,结果表明只要筛选合适的地下水特征因子,内梅罗指数法可以用于海水入侵评价。     

莱州湾海域水质石油类的分布特征

根据2011年5月~2013年11月莱州湾海域表层海水中石油类污染状况进行的现场调查，研究分析了莱州湾表层海水中石油类的平面分布和季节变化特征。结果表明，2011~2013年，莱州湾表层海水中石油类的浓度变化范围分别为0.009~0.101mg/L、0.00875~0.0879mg/L和0.0118~0.0687mg/L，石油类含量总体年际变化不大，但2011年与2012年、2013年呈现不同的季节变化，2011年夏季（8月）高于春季（5月），而2012年~2013年表现为春季>夏季>秋季（5月 >8月 >10月 >11月）。从石油类的平面分布来看，基本呈现近岸高、湾中部及湾口低的特点，高值区主要集中在小清河口和黄河口等河口附近海域。     

单因子界定联合模糊综合评判的海水入侵评价方法——以日照两城河地下水海水入侵现状评价为例

采用单一指标评价海水入侵程度存在片面性和不确定性,模糊综合评判法在一定程度上可解决单一指标评价带来的问题,但精准的评价结果需要采集大量的调查数据,其调查与检测成本较高。提出一种单因子界定联合模糊综合评判的海水入侵评价方法。该方法首先通过水文地质调查查明研究区地下水动力场,并以250mg/L氯离子浓度为界初步界定出海水入侵峰值线的位置;然后根据初步界定的海水入侵峰值界线,结合地下水流网及地形地貌分区设计数条地下水详查断面;最后建立模糊综合评价模型,对详查断面上的采样点进行综合评价,可得出海水入侵程度的综合评价结果。该方法在日照市山海天旅游度假区两城河地下水海水入侵现状评价中得到了有效应用,为经济、高效地实施海水入侵防治工作奠定了技术基础。     

莱州湾滨海平原成水人侵分析与趋势预测——以山东省广饶县为例

文章以鲁北平原山东省广饶县为例,阐述了成、淡水形成的地质背景、成淡水变化带形成与演化;分析了大规模开发利用地下水引起的咸水入侵的历史与现状;采用非确定性模型方法对咸水入侵趋势进行了预测,提出了缓解咸水入侵的对策与建议.取得的主要认识和结论为:(1)鲁北平原自山前冲洪积扇向莱州湾滨海平原,地下水水质具有水平和垂直分带特征;(2)20世纪70年代中期大量开采南部地下淡水后.地下淡水水位持续下降,破坏了咸淡水之间的水动力平衡,北部咸水向南入侵,引起淡水咸水、机井报废等一系列环境地质问题;(3)预测结果表明,在不采取调控措施情况下,咸淡水界面以每年平均240m速度向南部推进;(4)人工回灌、营造淡水帷幕并减少淡水区开采量是防止咸水人侵的有效途径.     

海水对含水层沉积物中镭解吸的模拟实验

本研究采用莱州湾沿岸含水层中的沉积物,通过渗滤实验模拟镭的解吸过程。结果表明,在典型的地下水流速范围内(0.02~0.30 cm/min),镭同位素(223Ra、224Ra、226Ra)的解吸没有显著变化。在海水与淡水的混合过程中,解吸的镭比活度与水的盐度呈显著的线性正相关关系。当盐度超过海水盐度时(如S=80的卤水中),解吸的镭比活度则趋于最值平台。对比模拟估算的地下水中镭的比活度与莱州湾沿岸实测间隙水中镭的比活度,223Ra和224Ra的结果基本一致,而226Ra的实测结果较模拟估算结果偏小。可能由于含水层中226Ra经反复解吸后得不到母体核素及时补充所致。本研究将为更好地理解镭同位素在含水层中的地球化学行为提供科学依据,为合理地选择量化海底地下水排放(submarine groundwater discharge,SGD)模型的镭端元值提供新的参考视角。