泥质海岸带地区地下水开发及其环境地质效应研究

摘要

我国海岸带地区自然条件优越，社会经济发展迅速，是经济发展的“黄金地带”。但是，就自然环境而言，海岸带尤其是泥质海岸带地层主要为第四系松散沉积物，由于地处大陆与海洋交互地带，海陆相互作用强烈、自然环境脆弱。在沿海地区，由于地下水的大量开采而诱发了一系列地质环境负效应。因此，开展地下水开发与环境地质效应的研究，可为科学地认识人类活动对海岸带地质环境的影响奠定理论基础。
　　以地处莱州湾南岸的山东省昌邑市为例，在查明地下水开发历史与现状的基础上，结合水文地质条件，布设地下水监测剖面。采用野外调查、取样分析、物探、钻探等综合勘探方法，开展由于地下水开发而引起的环境地质效应及其演化规律的研究，进而提出防治措施，为实现人与自然的协调发展提供理论支持，为我国资源型缺水的泥质海岸带地区中小城市地下水资源的开发与保护提供科学依据。
　　本次研究的主要内容包括泥质海岸带第四系地质条件、地下水动力场的演化规律、海（咸）水入侵、环境地质问题的预警预报、环境地质负效应的防治对策。
　　通过资料收集、环境地质监测剖面和监测点的建立及适时监测、1：50000比例尺环境地质调查等传统地学方法和地下水自动化监测、GPS卫星定位系统等先进技术手段，研究莱州湾南岸地带及昌邑－柳疃剖面在人为因素影响下海（咸）水入侵的变化趋势以及其它的地质环境效应。取得如下研究成果：
　　1.通过布设昌邑、寒亭、稻田、寿光、广饶等5条垂直于海（咸）水入侵界面的Cl-取样剖面，查明了莱州湾南岸海（咸）水入侵的最新范围。现状阶段莱州湾南岸地带（广饶－平度段）海水入侵总面积1204.7km2，其中1980～2000年海水入侵面积为621.4km2，2000～2005年海水入侵面积为583.3km2。
　　2.建立了昌邑—柳疃地下水动态监测剖面，结合野外调查成果，对该区在人为开采条件下的地下水动力场有了新的认识。大量的开采淡水和卤水，使区内地下水天然流场变异，产生了地下水位降落漏斗。昌邑漏斗总面积143.01km2，近年来该漏斗向扩大、加深方向发展的趋势。海水入侵面积与该地下水为降落漏斗面积的增加呈正相关关系，海水入侵的范围与柳疃、昌邑一带地下水的强烈开采区相吻合。
　　3.对地下水动力场的模拟预测可以较好地实现对海水入侵的预警预报。Visual MODFLOW是目前国际上最新流行，且被各国同行一致认可的三维地下水流和溶质运移模拟可视化软件。本次研究应用VMOD建立了柳疃—昌邑二维非稳定地下水流数值模型，模拟效果较好。
　　4.泥质海岸带地区防治环境地质问题的对策：调整地下水开采布局、进行人工回灌补源、修建地下水库、建立完善的预警预报系统等。

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Content

1 绪 论

1.1 选题依据及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的研究内容、研究方法和技术路线

1.4 取得成果与创新点

2 自然经济地理、地质概况

2.1 研究区交通位置及经济概况

2.2 地形地貌

2.3 气象与水文

2.4 断裂构造与前第四纪地质

2.5 第四纪地层

2.6 第四纪浅埋古河道

3 昌邑市水文地质概况及地下水开发现状

3.1 昌邑—柳疃剖面水文地质概况

3.2 昌邑市地下水资源开发状况

4 监测剖面的建立及地下水开发的环境地质效应

4.1 自动化监测剖面的建立

4.2 区域浅层地下水位降落漏斗

4.3 海（咸）水入侵

5 环境地质问题的预警预报研究

5.1 visual modleflow简介

5.2 昌邑—柳疃水文地质概念模型的建立

5.3 地下水流模型的建立

5.4 模型的识别与校正

5.5 地下水动力场的预测预报

5.6 海（咸）水入侵的演化趋势

6 环境地质问题的防治对策

6.1 适应现状，利用微咸水

6.2 阻排咸水

6.2 地下水限制开采和合理开发利用

6.4 合理开展规划

6.5开源节流

7 结论

致谢

参考文献

攻读学位期间参与的科研项目及发表的论文