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。     

基于数学模型的海平面上升对咸潮上溯的影响

气候变化导致的海平面上升对沿海地区构成极大的威胁,海平面上升已经成为全球重要的环境问题,受到社会各界的高度重视。研究建立了一维动态潮流-含氯度数学模型,计算了海平面上升对咸潮上溯的影响,结果显示:250 mg/L的咸度线随着上游来水频率的增大,咸潮上溯距离明显增大;一定上游来水条件下,随着海平面的上升,咸潮上溯界线向上游方向移动显著。并详细计算了代表口门在海平面上升10 cm、30 cm和60 cm的情况下,咸潮界线的具体上移距离,以期给三角洲地区城市供水、农业灌溉引水等提供理论指导,减轻海平面上升危害,以确保21世纪中国沿海地区资源、环境、经济和社会的可持续发展。     

Salinity intrusion characteristics analysis using EFDC model in the downstream of Geum River

As social interest in the environmental conservation and ecological restoration has recently increased, more research works have been done to resolve problems concerning environmental management of estuaries. In this study, a three-dimensional numerical model, Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC) was used in the analysis of the salinity intrusion characteristics in the downstream of Geum River. The numerical simulation was performed to investigate the influence range for salinity intrusion when the gates were fully opened. The conditions used for simulation were the four flow regimes in Geum River Basin, Korea. Results indicated that the ranges of salinity intrusion from the barrage were 50.72 km (drought flow), 48.87 km (low flow), 46.56 km (normal flow) and 42.10 km (flood flow). These results indicated that the EFDC model used for numerical simulation has high accuracy. The result concluded in this study can be used as a basis in understanding the extent of salinity intrusion e ects at di erent flow rates.     

盐度对河口区水体中NH_3-N降解的影响研究

为了解咸潮上溯引起的河口区盐度变化对水体中营养盐降解环境的影响,设计了盐度对河口区水体中NH3-N降解的影响实验,即通过室内监测不同盐度条件下水体中NH3-N的降解情况,探讨NH3-N的降解与盐度的关系。结果表明,盐度的存在导致水体中NH3-N的降解出现一定程度的延迟,总体来看,盐度升高,NH3-N的降解延迟时间更长;在低盐度水体中,NH3-N浓度下降更为明显,在前期的降解速率也更高;盐度越高,NH3-N的降解系数越低。因此,应从严控制河口区以NH3-N为代表的营养物的排入总量,并对咸界以下河道适当实行差异化的水质目标管理。     

填海工程对海水入侵影响的数值模拟研究

在系统分析研究区地质及水文地质条件的基础上,运用地下水模型FEFLOW建立了研究区垂向二维非均质流体的对流-弥散数学模型,并通过水位和水质的动态观测资料对模型进行了识别和校正.运用识别后的模型模拟了有填海和无填海两种工况下的海水入侵过程.结果表明:地下水开采是海水入侵的主要原因;在开采地下水条件下,研究区有无填海工程对海水入侵的影响不大,研究区填海工程对海水入侵有一定的阻挡作用,但作用不是很显著.     

GROUNDSURFACE WATER INTERACTION IN THE LONG ISLAND AQUIFER SYSTEM1

Steady state experimental studies with a viscous analog of the aquifer system in central Long Island, New York, have shown there to be significant interaction between surface accretion, stream base flow, well recharge, and the degree of salt water intrusion. Reductions in accretion are found to cause a proportionately larger decrease in stream base flow. The degree of intrusion is found to be related to the distribution of accretion and well recharge between stream base flow and submarine flow to the sea. This interaction poses a conflict between development of the groundwater resource and maintenance of the surface water resource. Well recharge apparently offers a potential solution to the conflict.     

南通长江口北支咸潮上溯对水环境的影响

针对长江口北支近20多年来咸潮超常上溯的状况,通过现场调查监测及与文献资料对比,分析了咸潮上溯对水源地供水水质、河口区河道水质和地下水水质的影响。结果表明,长江口北支咸潮上溯对北支水环境影响主要在于入侵时水体中电导率和氯化物浓度急剧升高,一定程度上影响了北支沿线水源地的供水功能。咸潮对现有水质评价体系下的水质类别影响尚不明显,但高氯离子对化学需氧量的测定有明显的干扰。由于受堤围和水闸控制,咸潮期间入江闸门普遍关闭,导致间接水环境影响,主要集中在入海主河道。部分区域咸潮上溯严重时氯化物浓度升高,水质已不能满足农田灌溉需求。北支沿线启东市24%的地下水采样点氯化物浓度已属轻度入侵水,采样区域已属于海水轻度入侵范围。     

蒸气入侵暴露情景下土壤气筛选值推导与比较

采用J&E模型推导了典型蒸气入侵暴露情形下土壤气中ρ(苯)、ρ(甲苯)、ρ(氯仿)及ρ(1,1-二氯乙烯)的筛选值,并与US EPA(美国国家环境保护局)及美国各州的颁布值进行比较. 结果表明,具有致癌效应的苯、氯仿相同暴露情形下的筛选值低于非致癌效应的甲苯、1,1-二氯乙烯3~4个数量级,表明VOCs污染场地应重点关注致癌性污染物. 其中,浅层土壤气居住暴露情形下ρ(苯)、ρ(甲苯)、ρ(氯仿)及ρ(1,1-二氯乙烯)的筛选值分别为9.6×102、2.7×102、1.1×107、4.0×105μg/m3,工商业暴露情形下分别为4.6×103、1.3×103、6.3×107、2.4×106μg/m3. 深层土壤气居住暴露情形下ρ(苯)、ρ(甲苯)、ρ(氯仿)及ρ(1,1-二氯乙烯)的筛选值分别为1.1×103、3.1×102、1.2×107、4.5×105μg/m3,工商业暴露情形下分别为5.2×103、1.5×103、7.1×107、2.7×106μg/m3. 筛选值大小的决定因素包括污染物的室内允许浓度、土壤气衰减系数及建筑物参数. 浅层与深层土壤气中各污染物筛选值无明显差异,但与US EPA及美国各州的颁布值差异较大,这主要是由污染物室内允许浓度及衰减系数确定方法的不同所致. 浅层土壤气平均衰减系数为2.3×10-4,与深层土壤气平均衰减系数(2.0×10-4)无明显差异,但均低于US EPA对应经验值〔0.1(浅层)、0.01(深层)〕2~3个数量级. 在不考虑吸附及生物降解时,污染源上方清洁土壤对污染物的衰减作用不明显.      

天津地区地表水咸化的水化学证据

为了解天津滨海地区咸/海水入侵的水化学特征,对该区地表水的化学组成进行了全面研究.结果显示,由山前平原到滨海平原,水化学的组成呈明显的地带性分布.研究水体TDS的含量较高,咸化程度明显,由淡水逐渐向卤水演化;同时,水化学类型由HCO3-Ca型,以及其它混合类型逐渐向Cl-Na型演化.Gibbs图解分析表明,蒸发-浓缩作用是控制该区地表水化学组成的主要原因;而咸/海水入侵以及由其导致的阳离子交换反应、碳酸钙的沉淀/溶解等对其也有重要的影响.     

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。