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山东烟台夹河中、下游地区海水入侵三维水质数值模拟研究 总被引：17，自引：0，他引：17
建立了三维变密度对流弥散水质数学模型来研究山东省烟台夹河中、下游地区咸淡水界面的运移规律。以四面体为基本离散单元 ,推导出三维海水入侵变密度水质模型求解的数值方法 ,其中水流方程求解时运用了迦辽金有限单元法。溶质运移方程求解时运用了欧拉拉格朗日混合方法 ,将对流项与弥散项分离 ,用传统迦辽金有限元方法求解弥散项 ;采用自适应MOC MMOC法求解对流项 ,以消除人工过量和数值弥散。根据地下水的潮汐效应观测信息 ,确定了含水系统的海底延伸边界 ;利用该地区地下水水头及水质长观资料识别了模型的水文地质参数 ,探讨了夹河地区海水入侵的原因 :认为夹河下游地区滨海地带地下水过量开采是造成烟台地区海水入侵的主要原因。此外 ,海水随潮定期地倒灌进入夹河 ,通过局部岩性天窗侵入淡水含水层加剧了沿夹河河床两侧地下水的咸化。同时还预测了几种情况下地下水的水质演化趋势 ,为防止和减轻夹河地区海水入侵提供合理、科学的依据。 相似文献
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为实现滨海含水层地下水开采-回灌方案优化、控制海水入侵面积和降低海水入侵损失等多重管理目标,建立了海水入侵条件下地下水多目标模拟优化管理模型SWT-NPTSGA。模拟模型采用基于变密度流的数值模拟程序SEAWAT来模拟海水入侵过程。优化模型采用小生境Pareto禁忌遗传混合算法NPTSGA来求解,该算法在保证多目标权衡解的收敛性和计算效率的前提下,能维护整个进化群体的全局多样性。将SWT-NPTSGA程序应用于一个理想滨海含水层地下水开采方案和人工回灌控制海水入侵的优化设计中,结果表明该管理模型能够同时处理最大化总抽水流量、最小化人工回灌总量和最小化海水入侵范围等3个目标函数之间的权衡关系。通过采用人工回灌海水入侵区的减灾策略,既能增加滨海地区的供水量,又可减少海水入侵的范围,由此进一步验证了模型的有效性和可靠性。 相似文献
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环境同位素特征对滨海岩溶地区海水入侵过程的指示意义 总被引：1，自引：0，他引：1
大连大魏家水源地位于中国北方典型滨海岩溶地区。近30年来,地下淡水的不合理开采造成的地下水位降落漏斗引发了严重的海水入侵。以大魏家水源地为研究对象,通过大量的水文地质调查和水化学及同位素采样测试分析,探讨海水入侵形成的水动力条件,通过分析滨海岩溶含水层中地下水主要水化学和多种同位素(δ2H-δ18O,δ34S,δ13C)组成特征,识别了海水入侵过程中发生的主要水文地球化学作用,并对其进行了定量模拟,从而阐明了岩溶含水层中的海水入侵机理。研究结果表明:大连大魏家海水入侵主要通道为大魏家地区存在的导水断裂、岩溶裂隙以及第四系松散地层。对δ2H-δ18O同位素的组成分析表明,研究区地下水主要来自大气降水补给,结合Cl-浓度分布,认为除海水入侵淡水含水层后增加了地下水中的盐分外,浅层地下水的蒸发也对地下水中盐分的累积起到了重要作用。根据不同水体中δ34SSO4,δ13CHCO3等同位素特征,结合水化学成分(如SO2-4,Cl-)分析认为,研究区微咸水和咸水并不是地下水淡水和海水简单混合而成。利用反向水文地球化学模拟揭示了控制滨海岩溶含水层中水化学演化的主要水文地球化学反应有方解石、蒙脱石和石膏的溶解作用,伊利石的沉淀作用以及Ca-Na离子交换作用,伴随着CO2的释放。 相似文献
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大连大魏家水源地海水入侵过程中水文地球化学作用分析及定量模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
大连大魏家水源地位于中国北方典型滨海岩溶地区。近年来,地下淡水不合理开采造成的地下水位降落漏斗引发了严重的海水入侵。本文以大魏家水源地海水入侵为研究对象,通过大量的水文地质调查和水化学样品测试分析,探讨了海水入侵形成的水动力条件,通过绘制Piper图、以Cl^-为天然示踪剂计算了海水和地下淡水的混合比例、实际浓度和理论浓度的对比、水化学组成特征分析等方法,探讨了该区岩溶含水层在海水入侵过程中所发生的主要水文地球化学作用,并对其进行了定量模拟,进而阐明了岩溶含水层中的海水入侵机理。研究结果表明,研究区微成水和成水并不是地下水淡水和海水简单混合而成。利用反向水文地球化学模拟揭示了控制滨海岩溶含水层中水化学演化的主要水文地球化学反应有方解石、蒙脱石和石膏的溶解作用,伊利石的沉淀作用以及Ca—Na离子交换作用,伴随着CO2的释放,石膏的溶解并没引起白云石化作用。 相似文献
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当前对滨海平原地区孔隙水的研究多局限于浅部层位,且缺乏古水文地质过程的分析。本文主要介绍近年来封存型淡水成因理论研究的一些成果。人们对滨海地区地下水形成过程常假设为下述理想模式:含水层由陆向海伸展,上游在山前开启、接受陆源淡水补给,在含水层内形成地下迳流向下游运动。含水层末端向海开口,藉此含水层中地下水向海排泄或受海补给。 相似文献
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位于西班牙巴塞罗那西南的Ilobregat三角洲含水层中含有重要的地下水资源,其详细描述见其它文章(Custodio,1981年)。由于承压地层中强烈开采地下水,出现了海水污染问题,近期入侵的海水不是咸水唯一的可能来源。要建立有效管理准则就必须充分了解海水入侵,要有效地防止和制止海水入侵,很大程度上取决于该准则。上覆不透水层为一非常新的地层,它含有原生源的咸水。几年前就很好地确定出了氯离子剖面图推出的垂直渗透率资料,该剖面易于符合数值模拟模型结果。为更详细了解深层含水层和弱含水层咸水特征,对深层含水层和弱含水层孔隙水重 相似文献
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烟台市夹河下游河谷地区是海水入侵的最严重区域。传统上采用的单一指标(Cl—浓度分级)对海水入侵程度进行评价具有一定的局限性。论文运用模糊数学的基本思想方法,根据烟台市夹河近河口地区地下水水质受海水侵染的特点,并基于咸、淡水中的重要特征成分的显著差异,选取了Cl-、M、SO42-r、HCO3/rCl及SAR五项化学特征指标作为模糊综合评判海水入侵程度的评价指标。将模糊数学最大隶属度原则应用到海水入侵地下水水质评价中。建立了模糊数学模型。对海侵区中具典型意义的11个监测井点分3个年份(1994,1999及2004年)的海水入侵程度分别进行了评价。评价结果认为烟台市海水入侵主体规模在1994年就已基本形成,由套子湾沿岸向内延伸,在套子湾沿岸呈带状分布,向内宽度逐渐减小。严重浸染区集中在该区滨海平原沿海一带,沿海岸呈带状分布。评价结果较客观地反映了夹河近河口地区海水入侵的时空演化特点。 相似文献
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潍河下游地区海咸水入侵动态三维数值模拟分析 总被引：4，自引：0，他引：4
文中以潍河下游的莱洲湾南岸地区为研究区 ,阐述了海咸水分布规律。针对海咸水运移过程中的水动力学特征和化学动力学特征 ,推导了水动力化学动力耦合的盐分运移对流弥散方程 ,水动力过程考虑了浓度变化对水流运动的影响 ,化学动力学过程考虑了含水介质表面吸附 (解吸 )作用对盐分运移的影响。采用改进的非线性特征有限元法 ,求解高浓度溶质运移三维模型。计算结果表明 ,该模型更真实地刻画了海咸水入侵系统。通过对海咸水入侵规律进行模拟 ,指出海咸水入侵的根本原因是过量开采地下淡水资源 ,要防止海咸水入侵 ,必须科学开采地下淡水资源。 相似文献
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松花江水质污染严重,但其水质净化作用也很强,两者相互作用结果使哈尔滨江段上游断面江水基本符合地面二级水标准,下游断面基本符合地面三级水标准,把通过河底沉积物向漏斗渗透补给的江水中的污染质,大部分净化在含水层之外,对优质地下水起到了保护作用。 相似文献
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大连市海水入侵现状与防治措施 总被引：2，自引：0，他引：2
李宝兰 《地质灾害与环境保护》2009,20(3):59-62
海水入侵是沿海地区的环境问题之一。大连是我国北方重要的港口和工业城市．处于三面靠海的半岛地理环境。同时．大连也是一个水资源十分紧缺的城市。自20世纪70年代开采地下水以来．出现了越来越严重的海水入侵问题．海水入侵问题对当地的工农业生产、生态环境及人们的身体健康均造成了不同程度的影响。目前大连市的海水入侵问题已得到控制,基本处于稳定状态。提出了因地制宜的海水入侵防治措施。 相似文献
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黑河流域水循环过程中地下水同位素特征及补给效应 总被引：26，自引：2，他引：24
通过环境同位素及其Tamers、IAEA模型应用研究表明,黑河流域水循环过程中地下水同位素特征与补给源属性和数量密切相关,具有非均一性;东部以山区降水通过出山地表径流补给为主,西部冰川雪融水和山区基岩裂隙水是主要补给源,下游区依赖中游区河水下泄状况,蒸发特征明显。东部同位素较新且地下水更新较快,西部同位素较老且地下水更新较慢;祁连山前戈壁带地下水同位素与山区河水相近,细土平原带地下水补给河水;高台一带受酒泉低氚值地下水补给影响而河水和地下水氚值都偏低;近河道带地下水年龄较新,远离河道则较老。因此,充分利用地下水与地表水之间转化规律,联合优化调控,有利于该区地下水资源可持续利用。 相似文献
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江苏苏锡常地区地下水开采出现的问题及对策研究 总被引：6，自引：3，他引：3
近年来,江苏苏锡常地区地表水由于遭受严重污染,致使地下水开采量逐年增加;又由于缺乏正确认识和科学管理,造成该地区地下水资源长期超采,从而引发了地面沉降、地裂缝等环境地质问题和地质灾害。本文从可持续发展观点出发,为使地下水资源合理开采和保护同步发展,有针对性地探讨了该地区地下水资源合理开发和保护对策。 相似文献
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Xun Zhou 《Environmental Earth Sciences》2014,71(3):1311-1317
In a coastal zone an understanding of the distance of the fresh water–salt water interface and its extension inland is important for prevention of sea water intrusion. In this article estimating methods are described for calculating the distance of a fresh water–salt water interface in a coastal confined aquifer based on the submarine fresh groundwater discharge. This groundwater discharge is controlled not only by the aquifer properties and hydraulic head difference, but also by the position of the fresh water–salt water interface in the coastal zone. A homogeneous and isotropic coastal confined aquifer is considered and fresh groundwater flow in the confined aquifer is thought to be at a steady state. Two observation wells at different distances in a profile perpendicular to the coastline are required in calculation of the distance of the interface toe in the coastal zone. Four coastal confined aquifers with horizontal and sloping confining beds and with varying thickness are also considered. Reasonable results are obtained when examples are used to illustrate the application of the methods. The methods require hydraulic head data at the two wells and thickness of the confined aquifers, but the hydraulic conductivity and fresh groundwater flow rate of the confined aquifers are not needed. 相似文献
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Zhou Xun Chen Mingyou Wan Li Department of Water Resources Environmental Engineering China University of Geosciences Beijing China Wang Juping Ning Xuesheng Beihai Institute of Hydrogeology Engineering Geology Mineral Resour 《中国地质大学学报(英文版)》2000,11(3)
INTRODUCTIONThe city of Beihai,located on the south coast ofGuangxi,China,relies heavily on groundwater for its potablewater supply and agricultural irrigation.With rapid increasein population (for instance,from 134 0 0 0 in 1987to 47930 0in1995 ) and in developm ent program s,the demand for freshwater has been growing. Approxim ately 170 0 0 0 m3/ d ofgroundwater has been pumped from the productive coastalaquifers in recent years.Contamination of the fresh water inthe coastal aquifers b… 相似文献
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N. Janardhana Raju T. V. K. Reddy P. Muniratnam Wolfgang Gossel Peter Wycisk 《Journal of the Geological Society of India》2013,82(6):657-665
Overuse of groundwater in coastal areas, due to high population and agricultural activity results in seawater intrusion into the coastal aquifer. This paper presents the control measures taken to manage aquifer recharge (MAR) and also to overcome the problem of seawater intrusion into the coastal aquifer along the Kalangi river, Nellore district of Andhra Pradesh, India having connectivity with Pulicat (saltwater) lake estuary. Due to overexploitation of groundwater and less rainfall in past years, adjacent seawater has started intruding in the Kalangi river sub-surface and deteriorating groundwater quality up to 11.6 km from the confluence of the river with Pulicat lake. To prevent this situtation, subsurface dams were constructed in traditional manner using local earth material in three different places across the Kalangi river near Sullurpet town. The water storage capacities calculated after the sub-surface dams’ construction are 1.28 mcft at GK Engineering College, 6.23 mcft at Challamagudi and 3.143 mcft at Holy Cross School sites. The Holy Cross School sub-surface dam is the first full scale dam-cum-check dam constructed to prevent salt water intrusion in the Kalangi river at Sullurpet, Nellore district, Andhra Pradesh. At the Kalangi river estuary portion (at the mouth of sea) a groyne was reconstructed over old groyne site with the introduction of clay bed and wooden sheet piles at down stream. Apart from prevention of sea water entry into Kalangi river sub-surface (during seasons) the groyne top level was raised to prevent mixing of high sea water tides with fresh water and ensuring additional storage of fresh water at upstream side. The reconstructed groyne was serving the purpose of obstructing the surface seawater entry in the Kalangi river and water quality has improved in the river as well as in the wells. After construction of sub-surface dam, as per the Simpson ratio classification, there is substantial improvement of water quality in the SHAR infiltration well situated near the Holy Cross School sub-surface dam. 相似文献
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海水入侵研究现状与展望 总被引：13，自引：0，他引：13
文中讨论了海水入侵的研究进展：海岸带海水入侵界面或过渡带的模拟，海岛地下淡水透镜体的动力学研究，井孔在界面或过渡带上部抽水所引起的升锥问题以及岸边地下水位动态研究及海平面变化对海水入侵的影响。海水入侵研究经历了从理想假定到合理概化，从室内实验模型、理想模型到数值模型这一过程。数值方法已成为模拟和求解海水入侵问题的最有力工具，海水入侵的过渡带模型成为主要的研究方向。分析了研究中存在的困难，展望了海水入侵研究的未来趋势：边界条件确定，水文地质参数选取，含水层结构估计，海水入侵输运与化学作用的耦合以及海水入侵预报。 相似文献