珊瑚岛淡水透镜体的模拟与开发

摘要

珊瑚岛淡水透镜体赋存于珊瑚岛内，承托于海水之上，是珊瑚岛上宝贵的淡水资源。为充分开发利用和保护淡水透镜体，需对透镜体的演变过程进行模拟，了解其动力学过程，制定正确的开采与保护方法。分析了淡水透镜体的形成机理，采用变密度流构建了淡水透镜体三维数学模型，计算了永兴岛淡水透镜体的水头和Cl-1质量浓度分布，数值模拟了开采量对淡水透镜体厚度和贮量的影响，提出了淡水透镜体的开采策略和保护措施。研究表明：以Cl-1质量浓度600 mg/L等值面为淡水透镜体的包络面，永兴岛淡水透镜体最大厚度为15 m，中央过渡带厚度约为6.5 m，常年可持续开采量推荐为24×104 m3/a。研究成果可用于制定淡水透镜体的开采策略和管理保护措施，也可用于预测人工吹填珊瑚岛淡水透镜体的动力学过程。