海岸带咸淡水界面和地下水位动态研究

【摘要】研究区地处广西北海市北部湾地区，曾在20世纪90年代出现过海水入侵的问题。对咸淡水界面的形态及运动规律、受海潮影响的海岸带地下水动态特征、海潮及海岸带地下水波动周期、海岸带地下水滞后海潮的时间等进行研究，有利于防止海水入侵的发生，保护当地的淡水资源。本文通过实验的方法，研究咸淡水之间的密度差及水头差对界面的稳定性和形态特征的影响。对实验进一步进行了数值模拟，采用SEAWAT软件，由模拟结果可以看出，在咸淡水水头差分别为4,2.5,2cm时，水头差愈小，界面向淡水方向移动，形状上凸；水头差愈大，界面向咸水方向退去，形状呈下凹抛物线形。在改变密度差为25,50,100kg/cm3时，密度差越大，界面相对越稳定，形态趋于扁长，坡度小。密度差越小，界面越不易稳定，形态扁短，坡度较大。本文利用四组时间序列观测数据来研究滨海地区地下水位动态特征。利用功率谱计算求得波动周期有约为半天、1天左右的短周期和约15天左右的长周期。同一位置不同深度的观测孔中的地下水位变幅有着显著的差异，孔深最深的SK1-3观测孔地下水位最大水位变幅达1.35m，而孔深最浅的SK1-4观测孔最大水位变幅约为0.33m。变幅反映了受海潮影响海岸带含水层地下水位变化的大小，说明潜水含水层中的地下水位波动受到海潮的影响相对较小，承压含水层中地下水位受海潮影响较大。同一含水层中不同位置的观测孔距离海岸带越近，水位标高相对较低，距离海岸带越远，水位标高相对较高。海潮周期性变化引起岸边地下水周期性的变化，并不是同时进行的，而是岸边地下水位波动滞后于海潮。其中，SK1-1-2，SK1-3-4，SK2，SK3观测孔距离海岸的垂直距离大致为710，780，1150，1366m，地下水位滞后于海潮的时间分别为2.089,2.089,3.133,3.655,4.177,4.569h，垂直距离与滞后时间近似呈线性增加关系。
【作者】张欢；
【导师】周训；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地下水科学与工程，2014，硕士
【关键词】海岸带；咸淡水界面；数值模拟；潮汐效应；周期；频谱分析；

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