【摘 要】
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莱州湾位于渤海南部,资源丰富,在山东省经济发展体系中占有极其重要的位置。近些年,莱州湾水域生态环境遭到破坏,影响滨海区域产业的进一步发展。对该区域含水层系统中地下水
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莱州湾位于渤海南部,资源丰富,在山东省经济发展体系中占有极其重要的位置。近些年,莱州湾水域生态环境遭到破坏,影响滨海区域产业的进一步发展。对该区域含水层系统中地下水流的定量数值模拟研究,能够搞清海陆界面水流运动规律和海底地下水排泄(SGD)时空分布,为海岸带生态环境的保护治理提供参考依据。本研究以莱州湾南岸的青乡剖面为研究对象,该剖面有数公里平坦潮滩,平均坡度为0.4‰,沿垂直海岸线方向均匀布设十四口对井,每组对井安装上下两个多参自动观测仪,其垂直距离固定为52.8 cm,以每小时一次的频率监测记录剖面上海潮和地下水压力、温度和电导率信息,监测时长为33天。据地质资料,该剖面岩层为海相陆相沉积层相交沉积,含有大量地下卤水,本文总结了该区地下卤水的形成过程以及分布特点,并结合实测数据,将研究区盐度分为三个部分,表层4 m厚盐度为相对低盐度区(40 g/L),向下为一层过渡区(盐度由40 g/L上升到120 g/L),其余区域地下水的盐度为高盐度区(120 g/L)。在考虑了潮汐、渗出面、潮滩地形和卤水等多元条件下,选取了360小时海潮周期的观测数据,建立该多层含水层系统的二维数值模型,利用MARUN对其进行模拟研究,计算出了SGD总量为10.05 m3 d-11 m-1,内陆淡水补给量为9.49m3 d-11 m-1,海水循环量为0.56 m3 d-11 m-1,内陆淡水补给量占海底地下水排泄量的94.43%,由潮汐引起的海水循环量占5.57%,其中潮滩表面高渗透区排泄的地下水量占总SGD的63.7%,说明表层沉积物的渗透性对海底地下水排泄有很大的影响。平缓的潮滩地形利于渗出面的发育,青乡剖面渗出面长度最长可达约3800m,出现在最低潮时,在海潮涨落过程中,出露点的位置几乎不动,出现在潮间带上部。通过对一个太阳日周期内的海水-地下水交换量随海潮波动的变化情况分析可知,潮差越大,海水-地下水相互交换量也越大,观测结果显示该潮滩海水入渗量要远远小于地下水排泄量,表明高盐度卤水的存在阻碍了海水入渗的过程。
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