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在总结前人关于海水入侵危险性评价研究的基础上,提出了基于GIS的层次分析法和模糊综合评判法,并以深圳市宝安区为例建立了海水入侵危险性评价体系.首先研究了宝安区海水入侵现状;然后选取了含水层结构、地下水氯离子质量浓度、地下水水位、地形地貌、与海岸线距离、地下水开采、土地利用类型7个评估因子;再利用层次分析法确定了各评估因子的权重,根据模糊综合评判法的原理,经过模糊运算得到危险性级别;最后运用GIS空间分析功能实现了海水入侵灾害危险性区划.结果表明:评价结果与该地区的海水入侵现状吻合较好.高危险区和较高危险区面积达107.77 km2,占研究区总面积的46.7%. 相似文献
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海水入侵是困扰沿海地区经济社会发展的重大资源、环境问题,严重影响沿海地区地下水资源。定量模拟、预测和可视化管理是对海水入侵进行有效监测和机理分析的重要手段。基于前期海水入侵模拟的理论研究及方法,提出了海水入侵模拟及预测模型VFT3D,该模型综合考虑地表水-地下水对海水入侵的协同控制作用,能够模拟变密度地下水流及复杂反应性迁移,实现模拟海水入侵的完整水文循环过程。文章介绍了VFT3D模型,利用VFT3D模型模拟了一个海水入侵案例,并与SEAWAT模型模拟结果进行了对比分析。结果表明VFT3D 模型模拟水头与SEAWAT模型模拟结果相差不大,但SEAWAT模型无法模拟海水入侵中复杂的化学反应过程。VFT3D 模型模拟发现,水文地球化学过程（阳离子吸附交换作用）对阳离子（Na+、K+、Mg2+和Ca2+）运移产生明显影响,同时引起过渡带中离子组分浓度发生变化,对海水入侵过程产生较大影响。因此,考虑变密度和复杂反应过程,才能更加准确地描述海水入侵,从而有利于地下咸水治理工程的科学实施。 相似文献
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为了突破面向业务系统及面向问题的建模技术,提高地理信息系统(geographic information system,GIS)应用系统适应需求不断变化及复用的能力,采用工作流技术结合形式语言实现应用模型精确定量数学化的有效转换,利用重载方式对空间算子的抽象与扩展来简化异构大型分析建模与应用系统构建中逻辑模型过于繁琐复杂的技术,实现空间分析建模的可视化、精确化和简单化.在此基础上,结合可视化界面搭建、功能仓库和空间资源管理,实现支持跨GIS平台的应用系统快速构建集成环境,为多领域应用系统的集成及功能复用提供手段,降低GIS应用系统的开发难度,为GIS应用不断深入和全面推广提供技术支撑. 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
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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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基于GIS的地下水模拟可视化系统开发的初步探讨 总被引：7，自引：2，他引：7
系统开发的目的是克服GIS时空分析能力的不足，实现地下水模型与MAPGIS的耦合集成，在集成的基础上构建系统的可视化功能，在GIS平台上为地下水模拟的全过程提供一个统一高效的计算机环境。系统开发采用面向对象的软件开发方法，对各种地下水模型进行分解、抽象，建立基本的C＋＋类类型，每个模型都是基本类及其派生类对象的聚集类。系统实现的技术途径是以MAPGIS的二次开发函数作为“后台”支持，以VC＋＋作为编程工具，在充分利用MAPGIS的可视化功能的基础上，借助于OpenGL并应用科学可视化技术开发更能满足地下水模拟需要的可视化功能。 相似文献
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三维GIS环境下的地质体可视化和特征分析 总被引：4，自引：0，他引：4
地质体的三维可视化建模是三维GIS研究的一个重要方向,具有重要的应用价值.三维GIS环境下的地质体可视化的两个关键方面是地质体的表面模拟和可视化实现,文章介绍了地质体三维可视化的基本框架,以带约束Deluanay剖分法为例阐述了地质体表面模拟的原理和方法,并从取景变换、消隐、光照模型、纹理映射等方面论述了可视化的具体实现方法.最后以西部某铜矿为例,建立了三维可视化地质体模型(一个地层矿体综合模型和一个矿体三维模型),阐述了三维可视化建模的基本过程和方法,并对两个模型进行了地质特征分析. 相似文献
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段梅 《地质灾害与环境保护》2016,(1):108-112
通过对硇洲岛地质和水文地质条件的综合分析,建立了本研究区三维地下水数值模型,并获取了相关含水层参数。从而建立海水入侵数值模型,对硇洲岛在不同开采条件下的海水入侵趋势进行了模拟预测,结果表明,减少开采量能减缓硇洲岛海水入侵;在满足当地供水需求的前提下,减少浅层水开采量,在远离沿海区域的中部地区适当增加中层水开采量的开采方案优于现状开采条件下的方案。本研究也为减缓海水入侵提供了相关科学依据。 相似文献
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Ahmed Y. S. Mansour Alper Baba Orhan Gunduz Celalettin Şimşek Alper Elçi Alim Murathan Hasan Sözbilir 《Environmental Earth Sciences》2017,76(22):775
Seawater intrusion is a major problem to freshwater resources especially in coastal areas where fresh groundwater is surrounded and could be easily influenced by seawater. This study presents the development of a conceptual and numerical model for the coastal aquifer of Karareis region (Karaburun Peninsula) in the western part of Turkey. The study also presents the interpretation and the analysis of the time series data of groundwater levels recorded by data loggers. The SEAWAT model is used in this study to solve the density-dependent flow field and seawater intrusion in the coastal aquifer that is under excessive pumping particularly during summer months. The model was calibrated using the average values of a 1-year dataset and further verified by the average values of another year. Five potential scenarios were analyzed to understand the effects of pumping and climate change on groundwater levels and the extent of seawater intrusion in the next 10 years. The result of the analysis demonstrated high levels of electrical conductivity and chloride along the coastal part of the study area. As a result of the numerical model, seawater intrusion is simulated to move about 420 m toward the land in the next 10 years under “increased pumping” scenario, while a slight change in water level and TDS concentrations was observed in “climate change” scenario. Results also revealed that a reduction in the pumping rate from Karareis wells will be necessary to protect fresh groundwater from contamination by seawater. 相似文献
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秦皇岛市海水入侵灾害评价及防治对策 总被引：2，自引：0，他引：2
自20世纪80年代初秦皇岛市沿海出现海水入侵以来,入侵面积逐年增加,已发展成为海岸带主要地质灾害之一。论文在海水入侵灾害勘查、监测成果的基础上,详细阐述了该区海水入侵现状、分布特征、演化过程和入侵方式。探讨了海水入侵的机理,指出人类活动是海水入侵的诱发因素,超采地下水是海水入侵的根本原因。应用基于GIS的层次分析法进行了危险性评价,从地学角度,提出了综合防治对策。 相似文献
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海水入侵作为一个全球化的问题,正随着沿海地区对地下淡水需求的增加而不断加剧,其不断发展引起地下水水质
恶化、土壤盐渍化等一系列生态环境问题。海水入侵的相关研究既具有重要的理论意义,对沿海地区的可持续发展也有重
要的实际价值,因此逐渐成为了国际研究的热点。随着数值计算方法及计算平台的不断发展,数值模拟方法已经成为研究
海水入侵问题最有效的工具之一。文章总结归纳了多种海岸带类型的划分方法与标准,从海岸带水文地质学的角度将海岸
带概括为松散岩类和基岩类两大类,并将其含水介质分别概化为等效多孔介质和裂隙岩溶介质。在此基础上,分析阐述这
两类含水介质海水入侵的数值模拟方法及其适用性,对当前海水入侵数值模拟方法进行了较为全面的概括。此外,对海水
入侵数值模拟方法的发展方向及趋势进行了展望,指出考虑密度变化的过渡带模型和离散-连续介质耦合模型将成为今后
研究中的重点发展方向。 相似文献
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Emna Boughariou Moez Bahloul Ikram Jmal Nabila Allouche Jalila Makni Hafedh Khanfir Salem Bouri 《Arabian Journal of Geosciences》2018,11(4):69
Shallow groundwater is one of the main water resources in the arid and semi-arid regions. However, it is threatened by not only the reduced rainfall and recharge capacity, but also the water table drawdown and seawater intrusion. Such factors could cause a deterioration of the water quality and consequently the loss of a valuable hydraulic resource. This study aimed to improve our knowledge on the groundwater chemical quality evolution of the Sfax shallow aquifer, one of the most vulnerable areas in Tunisia, by developing a geochemical study using statistical and numerical methods. Salinization was identified by factorial analysis, PCA, and hierarchical clustering analysis in addition to the numerical MODPATH model. These findings confirmed that the groundwater quality has deteriorated due to natural and anthropogenic processes with a different influence of mineralization factors. They also revealed the location of seawater intrusion by focusing on the most vulnerable areas which are Chaffar and Djbeniana. Methodologically, the use of MODPATH model for seawater intrusion determination might be considered as the backbone for future studies in Tunisian coastal aquifers. The numerical model supports the results obtained by the geochemical analysis. Both methods are valuable tools as they contribute to trend determinations, management, and recovery plans. 相似文献
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Fadi Chaaban Hanan Darwishe Barbara Louche Yvonne Battiau-Queney Eric Masson Jamal El Khattabi Erick Carlier 《Environmental Earth Sciences》2012,65(1):183-193
The use of geographic information system (GIS) minimizes the effort and improves the efficiency of numerical models. The GIS
provides a platform for high capacity collection, management, manipulation, analysis, modeling and display of spatial data.
The conceptual model is created using GIS objects including points, arcs and polygons so that it can accurately represent
real world condition. According to the research problem, the geographical model is based on Hypergraph Based Data Structure
method, and a conceptual data model has been created from which a physical data model was elaborated in ArcGIS9.3 platform.
The groundwater modeling system (GMS) provides a powerful tool for hydrodynamics modeling and it is able to solve complex
problems such as the groundwater flow and seawater intrusion. The sand-dune system of Hardelot-Plage (North of France) suffers
from a lack of well-developed foredune. This problem is linked to the almost constant saturation of beach sand which is the
potential source of dune nourishment. In the south of Hardelot, the coastline is slowly, but constantly retreating. To remedy
this situation, a coupling between a GIS and GMS was adopted, in order to find the possible scenarios which could lower the
piezometric surface in the concerned area and allow dune nourishment again. The GMS used supports the Modflow-2000 code. A
direct approach to designing Modflow finite difference model is tedious and less intuitive, specifically for complex boundary
and initial conditions. Therefore, a Modflow model can be developed either using a grid or conceptual model approach. The
preparation of input data modeling is tedious and takes a long time. The model created in GMS was calibrated against the historical
and observed water level data for 1995–2006. Then a hydrodispersive model (MT3d code in GMS) was launched for evaluating sea-water
intrusion. The model was run to generate groundwater and salt concentration scenario during pumping tests. 相似文献
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海水入侵是影响海岛地下水封油库施工及运营安全的重要因素。海岛环境下建设地下水封油库,大规模的地下开挖将显著改变海岛天然地下水渗流场,海水入侵地下洞室一方面引发突水风险,另一方面海水中的氯离子将会对地下洞库结构设施造成侵蚀,影响地下油库的使用寿命。因此在海岛环境下建造地下水封油库,除了需要考虑水封可靠性与岩体稳定性外,还需要关注海水入侵等现象。科学设置水幕系统可以有效地减弱海水入侵风险,论文基于污染质运移相关理论,采用有限元数值模拟方法,以拟建浙江省舟山市某海岛大型地下水封油库为例,模拟了地下油库建造及运营期的海水入侵现象,研究表明:若不设置淡水水幕系统,开挖地下洞室会直接导致海水入侵;设置水平水幕后在确保水封可靠性的前提下,能在一定程度上减弱海水入侵;而设置垂直水幕系统则能较为明显地抑制海水入侵的发生。该成果为海岛环境下建造地下水封油库可能遇到的海水入侵问题研究提供了理论依据。 相似文献
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