滨海含水层地下水位动态特征

广西北海市滨海含水层具有多层结构，承压含水层及其项、底板弱透水层向海域延伸。承压地下水位接受降雨入修补给而抬升，呈季节性变化；海岸带地下水位受海潮涨落影响，具有周期大约为15天和1天的波动；在地下水集中开采地段，地下水位在近几年里呈现持续下降趋势。     

海潮引起初始水位倾斜的滨海承压含水层地下水位 变化的数值模拟

海潮波动可以引起海岸带地下水位发生波动。建立了基于有限差分法的滨海地区一维承压含水层地下水运动数值模型。将潮汐波动概化为正弦波,模拟了滨海地区地下水位随潮汐波动的变化。通过与初始水位水平的承压含水层水位变化的比较表明,受海潮影响的滨海承压含水层地下水位与海潮有相似的波动特征,但变幅减小,受海潮的影响程度与离海岸的距离有关,随着离海岸距离的增加,地下水位的变幅及潮汐效率呈负指数函数衰减,但比前者变化程度稍缓,地下水位对海潮的滞后时间随距离呈线性增加。     

海潮引起有越流的滨海承压含水层地下水头变化的数值模拟

海潮波动可以引起海岸带有越流的承压含水层地下水头发生波动。建立了基于有限差分法的滨海地区一维承压含水层地下水运动数值模型。通过将潮汐波动概化为正弦波,分别对初始水头水平及线性倾斜的承压含水层模拟了滨海地区有越流的承压含水层地下水头随潮汐波动的变化。通过对两种情形下的变化比较,结果表明,受海潮影响的滨海承压含水层地下水头与海潮有相似的波动特征,但变幅减小,受海潮的影响程度与离海岸的距离有关,随着离海岸距离的增加,地下水头的变幅及潮汐效率呈负指数函数衰减,水头倾斜情形下变幅更小,潮汐效率更小,滞后时间更短,地下水头对海潮的滞后时间随距离呈线性增加。     

利用不对称的地下水位潮汐波动确定滨海含水层参数

在滨海地区,地下水水位受潮汐波动影响较大,使得传统的抽水试验、水位回复试验等方法确定含水层参数存在困难且花费较大。通过对广西北海市滨海含水层地下水位动态资料进行分析,发现其上升段和下降段是不对称的。基于海岸带承压含水层正弦潮汐波的传播理论,提出了确定含水层参数的分段法,并与振幅衰减法和滞后时间法进行对比,各种方法求出的储水系数与导水系数之比(S/T)很接近,说明分段法是有效的。对于北海市滨海含水层,上升段求出的S/T值比下降段要大,其成因机理还有待进一步分析。     

滨海多层含水层系统中海潮引起的地下水位波动

通过对一个滨海多层含水层系统的考察,该含水层系统由上、下弱透水层和介于中间的承压含水层组成,海底露头处被淤泥层覆盖.建立了描述该系统中地下水水头随潮汐波动的数学模型,并得到其解析解.该解析解与六个基本参数有关,分别是承压含水层的海潮传播参数,淤泥层的无量纲透水系数,上下弱透层与承压含水层贮水率的比率 (无量纲)和上下弱透层的无量纲越流.当这些参数取某些特殊值时,我们的解便化简为前人考虑的几种简单情形对应的解.分析表明,承压含水层中地下水水头波幅是上、下弱透水层贮水率和越流系数的减函数,是淤泥层相对透水系数的增函数;波动相位(时滞)是上、下弱透水层贮水率和越流系数的增函数,是淤泥层相对透水系数的减函数.     

海潮及其影响下海岸带地下水位时间序列的周期性和滞后性

运用谱分析原理，对广西北海市海潮及受海潮影响的滨海含水层地下水位时间序列进行分析，求出海潮和观测孔水位变化的周期及地下水位滞后于海潮的时间，分析水位滞后时间与离海岸的垂直距离之间的关系。结果表明，北海市海潮和海岸带地下水位有约344．82h（14．37d）的长周期变化和约24．7h、12．5h的短周期波动，距海岸2175、2350、2375m的3个观测孔地下水位对海潮的滞后时间分别为5．5、6．25和7h，滞后时间随离海岸的距离增大大体上呈线性增加。     

利用观测孔中地下水位潮汐效应计算天津滨海新区含水层参数

在沿海地区,尤其是围海造陆工程形成的陆域地区地下水水位受潮汐影响较大,使传统水文地质试验求取含水层参数存在较大误差。因此通过合理概化地下水在潮汐作用下运动规律,建立数学模型,推导解析公式求取沿海含水层参数具有重要意义。分析天津滨海新区两处观测孔地下水位及潮汐波动特征,在滞后时间不明显的情况下,利用观测孔水位变幅数据计算了含水层水头扩散系数,并根据承压含水层储水系数经验值进一步获得含水层渗透系数。通过两个观测孔分别计算,对比计算结果互相验证发现,该方法取得了令人满意的结果。利用地下水潮汐效应计算含水层参数可以广泛应用于沿海地区水文地质工作中。     

利用岸边水头动态确定含水层在临海方向上的边界

本文建立了潮汐效率与越流共同作用条件下承压水头动态的数学模型.利用复变函数的基本原理,考虑到地下水流动的连续性,推导出了相应的承压水头动态公式.以此动态公式为基础,提出了直接利用承压水头的潮汐动态来确定延伸到海底的含水层长度(边界条件)的计算方法.最后结合广西北海市的地下水头长观资料,对上述方法进行了应用和分析研究.     

Characteristics of natural low pH groundwater in the coastal aquifers near Beihai, China

Groundwater with low total dissolved solids （less than 200 mg/L） occurs in the unconfined and confined aquifers near Beihai in southern Guangxi, China. Under natural conditions the groundwater ranges in pH from 3,33 to 7,0 with an average value of 5.12. The pH in the unconfined aquifer varies from 3.67 to 7.0 with an average value of 5.17 and the pH in the confined aquifer is in the range 3.33-6.97 with an average value of 5.07. The pH in the groundwater does not show significantly increasing or decreasing trends with time. Fluctuations in pH exist at some of the monitoring wells and the pH in groundwater is a bit higher in the rainy season than in the dry season, Monitoring data show that the pH in rainwater is higher than in groundwater in the unconfined aquifer, whereas the pH in the latter is a bit higher than in the confined aquifer. A slightly decreasing trend in the pH was also found from the inland area to the coastal zone. The occurrence of weakly acidic groundwater in this area is attributed to the recharge from low pH precipitation and the multi-aquifer and leaky groundwater system.     

广西北海市地下水系统水化学特征的分析

对广西北海市近20年的地下水水质监测资料和2002-2003年野外实地取样的测试资料进行分析,并采用Piper图和Q型群分析进行水化学分类,结果表明该地区北部地下水以Ca·Na-HCO₃型为主,水化学特征显示地下水化学成分受降雨入渗和溶滤的影响,而南部地下水以Na-Cl或Na·Ca-Cl型为主。北海市天然条件下地下水的矿化度低,pH值低,呈偏酸性。低矿化度的雨水、可溶盐含量极低的含水介质、迅速的水循环以及长期的淋滤作用,导致了北海地区地下水低矿化度的特点。     

浅析广西北海市偏酸性地下水的形成原因

广西北海市滨海平原松散沉积物中分布有潜水含水层和承压含水层,地下水的pH值普遍偏低,一般4.0～6.0者居多。第四系松散沉积物的矿物成分石英占50%～80%,含少量粘土矿物,化学成分中SiO2占绝大多数。以难溶成分为主的沉积物和长期的淋滤作用使地下水具有低矿化度。天然状态下偏酸性地下水的H 来源于碳酸的离解、粘土层中的H2O 以及雨水中的酸度。碳酸则是由CO2溶解于水而形成。其中CO2主要来源于生物成因。地下含水系统中缺少可以中和酸的碱性物质,有利于H 集聚,使地下水pH值偏低。     

广西北海市海城区西段含水层海水入侵地球化学过程研究

广西北海市海城区西段地下含水层出现过海水入侵.海水入侵过程中可能发生哪些地球化学作用是人们关注的问题.本文运用绘制Piper图、理论混合线(TML)、计算离子delta值和饱和指数SI以及水文地球化学模拟等方法研究了该区含水层在海水入侵后发生的地球化学作用.通常海水入侵后地下水含水层容易发生白云岩化作用,要通过模拟计算...     

利用滨海地下水潮汐效应估计含水层参数:以北海半岛为例

通过分析滨海含水层中观测孔的水位动态资料,确定含水层的水力性质和某些参数,或推测含水层在海底的延伸长度和露头处是否存在覆盖层,是水文地质学家一直很感兴趣的问题之一。文中充分分析了广西北海半岛滨海地区水文地质条件,将研究区第一个承压含水层系统概化为具有上覆弱透水层越流和含水层海底露头覆盖层的垂向三层结构的不稳定流模型。应用该模型的解析解对广西北海半岛滨海含水层系统的观测数据进行了分析,拟合效果很好,并利用最小平方罚函数法估算了研究区含水层的参数。