海潮作用下平缓潮滩多层含水系统地下水流和盐分运移数值模拟

发布时间:2021-12-02 14:18
  泥质、粉砂质潮滩通常具有较小的坡度(<1%)以及较长的潮间带宽度,由于渗透性低,潮间带宽度大,会形成大尺度的渗出面,因此这类潮滩下覆含水层中地下水动态变化规律的数值模拟研究存在计算速度慢的困难。另一方面,在我国黄渤海地区海岸线上广泛分布有这类平缓潮滩,因此对这类海陆交互带中海水与地下水相互作用的研究具有重要意义。本文采用二维数值模拟软件MARUN开展了平缓潮滩中铅垂剖面上地下水与海水之间相互作用的模拟,所建立的含水层系统的基本模型总共分为四层,分别是低渗透性海滩沉积物层(厚约1m)、潜水含水层、弱透水层和下覆承压含水层,潮间带宽约600m,且存在一个明显的坡折点,将其分成一个坡度约为6%相对陡峭的的上部潮间带和一个坡度约为0.1%的平缓下部潮间带,潮滩范围较大。本文探究了海潮作用下平缓泥质潮滩多层含水系统中地下水流场和盐度的时空分布规律,对相关模型参数(例如渗透系数、各向异性比等)进行敏感性分析。数值模拟结果表明,地下水—海水交换主要发生在坡折点的内陆方向,海水入渗主要发生在坡度较陡的潮间带上部地表,地下水向海排泄主要发生在坡度较陡的潮间带下部地表;由于坡折点和大范围平缓潮滩的存... 

【文章来源】:中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:66 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

海潮作用下平缓潮滩多层含水系统地下水流和盐分运移数值模拟


上盐晕与下盐楔(据Robinson等,2007)

示意图,水文地质,地下水,示意图


中国地质大学(北京)硕士学位论文7单位m2d-1,表示的是在一定海滩长度上单位时间单位宽度上的流量。利用数值模拟量化本研究中不同模型的海底地下水排泄量(SGD)和弱透水层带来的越流量,分析表层海滩沉积物、潮间带坡折点以及含水层渗透系数对大范围平缓潮滩海底地下水排泄的影响,对海岸带研究具有一定的参考意义。图1-2海底地下水排泄水文地质示意图(修改自Burnett等,2006)总结前人的研究结果可以看出,针对大范围平缓潮滩多层含水系统中弱透水层越流和低渗透性表层海滩沉积物对于水流动力的具体影响尚不明确,尤其是越流作用下带来的深层承压水的地下水排泄、渗出面排泄以及浅层海滩沉积物对海底地下水排泄量的影响缺乏定量分析,因此本文针对莱州湾海庙地区的典型剖面展开数值模拟并进行敏感性分析,对滨海潮滩生态环境的保护提供相应的指导意义。1.3研究内容与研究思路1.3.1研究内容本文以中国莱州湾某地区典型地下泥质潮滩多层含水层系统数据作为主要研究观测对象,结合野外实地观测结果所得潮滩的地下水头和盐度测量数据,建

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中国地质大学(北京)硕士学位论文9图1-3研究技术路线图1.3.3创新点论文的创新点体现在以下几个方面:(1)在前人进行野外监测和数值模拟校正的基础之上,重新设置模型的含水层条件,将含水系统是否含有弱透水层或表层海滩沉积物区别开来分别进行模拟计算,提取最终结果比较分析两者对海底地下水流动力系统和盐度形态分布的影响。(2)大范围平缓潮滩多发育渗出面,渗出面排泄一定量的地下水量经常会携带大量的营养盐或污染物,对海岸带的环境造成一定的影响;本文对渗出面的发育情况进行敏感性分析并估算通过渗出面排泄的地下水量,分析海滩

【参考文献】:
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]莱州湾青乡剖面海水—地下水相互交换数值模拟研究[D]. 郭雪倩.中国地质大学(北京) 2018
[2]海潮引起的水平海底地下水与海水交换量的解析研究[D]. 黄亚楠.中国地质大学(北京) 2015



本文编号:3528611

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