海平面上升对海水入侵影响及其防治措施研究

摘要

海平面上升作为全球气候变化的指示器和结果，对海水入侵有重要的影响而且引起了国内外的广泛关注。海水入侵问题已成为世界上最严重的环境问题之一，严重威胁着有限的地下淡水资源、制约沿海地区社会经济发展，其防治已迫在眉睫。本文主要研究内容及成果如下：
　　（1）首先建立地下水气-液二相流及溶质运移模型，模拟经典海水入侵问题并验证模型的有效性。
　　（2）然后利用该模型在承压和非承压含水层中分别进行数值模拟以研究海平面上升在不同内陆边界条件（流量恒定、水头恒定和通用水头边界）下对海水入侵的影响，确定合理边界并与理论解对比。其结果表明：
　　不论是在承压还是非承压沿海含水层中，海水入侵在水头恒定边界设置下，由于水头差随着海平面的上升而减小，对海平面上升非常敏感。海水入侵在流量恒定边界下几乎不随海平面上升而变化，因为内陆边界的等效水头随着海平面的上升而同比增加。海平面上升在通用水头边界下对海水入侵的影响则介于其他两种情况之间。通用水头边界比其他两种边界更加真实:随着海平面的上升，内陆边界侧的补给量会减小。而且此边界条件主要取决于含水层性质以及参考水头和海水边界侧等效水头之间的水头差。通用水头边界设置下的数值模拟结果与理论解由于模型原理不一样，所以差别较大。
　　（3）最后结合实际滨海地层情况建立三维数值模型研究抽取咸水、回灌淡水、抽咸补淡以及充气法措施对海水入侵的防治效果。结果表明：抽取咸水对海水入侵防治效果有限，回灌淡水和抽咸补淡是非常有效的措施而且抽咸补淡防治效果更好。虽然充气法在数值模拟中对防治海水入侵的效果最好，而且既节约淡水资源又经济环保，但是该方法在实际应用技术上还有待进一步提高。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容与技术路线

第2章 数值模型理论

2.1 TOUGH2/EOS7的数学模型及其求解

2.2 模型边界条件

2.3 本章小结

第3章 海平面上升对海水入侵的影响分析

3.1 模型验证

3.2 承压含水层中海平面上升对海水入侵的影响

3.3 非承压含水层中海平面上升对海水入侵的影响

3.4 与理论解对比

3.5 本章小结

第4章 海水入侵防治措施研究

4.1 模型概况

4.2 初始稳定条件模拟

4.3 海水入侵防治措施研究

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结 论

5.2 展 望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢