黄河三角洲地区地下水及其营养盐入海通量研究

摘要

过量营养盐是破坏海洋平衡的首要污染物，地下水携带的营养盐向海输送量不容忽视。通过收集分析前人研究成果，概括黄河三角洲的自然地理、地质和水文地质概况，进行水文地质试验和地下水长期观测，确定研究区的各项水文地质参数，进而建立了黄河三角洲典型地段——黄河农场地区的水文地质概念模型。本文首先运用陆地间水文断面法和咸淡水界面法计算出黄河三角洲地区地下水入海通量，同时利用地下水模拟软件FEFLOW建立了黄河农场地区三维地下水流模拟模型，对模型进行识别，运用所建模型算出黄河农场地区的地下水排泄入海量，并估算出整个黄河三角洲地区的地下水排泄入海量。用该模型定量分析了在降水、蒸发、地表水和潮汐的影响下，黄河农场地区地下水入海量的变化规律。利用估算的黄河三角洲地区地下水排泄入海量，结合营养盐浓度，得出该区地下水携带入海的营养盐量。 计算结果表明地质条件、大气降水、蒸发、河流和潮汐是影响研究区地下水入海量的主要因素。含水层的渗透性是影响黄河三角洲地区地下水向海输送量的重要因素，在整个研究区，差别明显。而含水层水力坡度，受黄河三角洲地形的控制，差别不大。降水和蒸发直接影响地下水排泄入海量随时间变化的趋势，地下水排泄入海量的变化滞后于降水和蒸发的变化。涨潮与平潮时的地下水排泄入海量随时间变化的趋势是相似的，河流有水与河流断流时也是如此。地表水水量变化对地下水排泄入海量的影响强于潮汐变化产生的影响，河流共同作用的影响强于河流单独作用的影响之和。 本文估算出平水年黄河三角洲地区地下水排泄入海量应在7.0*104m3/a～9.5*104m3/a之间。2001年黄河三角洲地区地下水排泄入海量为8.717*104m3，结合营养盐平均浓度，得到当年该地区地下水携带入海的营养盐NO3--N为254.810kg/a，NO2--N为4.725kg/a，NH4+-N为131.816kg/a，Si为391.629kg/a，pO43--p为1.996kg/a。其中NO3-N，NO2--N，NH4+N入海量与黄河携带入海的相比，分别占0.002％，0.0005％，0.01％，这说明研究区地下水携带入海的营养盐量对渤海营养盐的贡献较小。

目录

文摘

英文文摘

0前言

1研究意义、现状、内容与方法

1.1研究意义

1.2地下水入海通量研究现状

1.2.1模型方法

1.2.2直接物理测定法

1.2.3示踪技术

1.3营养盐入海通量研究现状

1.4今后的研究方向与热点

1.5研究内容和技术路线

2研究区自然地理与地质概况

2.1区域自然地理

2.1.1地理位置

2.1.2气象

2.1.3水文

2.1.4地形地貌

2.2区域地质概况

2.2.1地层和岩性

2.2.2构造

2.3模拟区水文地质条件

2.3.1地下水的贮存条件

2.3.2地下水的补给、径流和排泄

2.3.3地下水的动态特征

3黄河三角洲地区地下水入海量

3.1水文断面法

3.1.1陆地间水文断面法

3.1.2陆海间水文断面法

3.2模拟区三维地下水模拟模型

3.2.1水文地质概念模型和数学模型

3.2.2 FEFLOW简介

3.2.3模型的前期处理

3.2.4水文地质参数确定

3.2.5模型识别及结果

3.2.6地下水入海量的影响因素分析

3.3小结

4黄河三角洲地区地下水携带营养盐入海量

5结论

参考文献

致谢