电法探查海岸带含水层咸淡水界面的调查研究

本文在理论上对电法探查多层土层组成的海岸带含水层的咸淡水界面的可能性进行探讨的基础上,对太平洋沿岸某地区进行了实地调查研究.在测量设置在海岸附近及分布于海岸纵深方向的调查井垂直方向电导率的同时,在调查井附近进行了电法探查.结果表明,电法探查的咸淡水界面的深度与依据井水电导率区分的混合区域上端几乎一致,即对于不同类别土质构成的岩土层,电法不但能探查确定咸淡水界面的深度,而且与以往的手法比较也是一种简单、快速、可靠、成本低廉的确定咸淡水界面深度的方法.     

咸淡水界面位置确定的综合方法(TEcG)及其应用

准确确定咸淡水界面位置是评价咸水入侵范围的前提。对于咸淡水界面位置的确定,传统研究以水化学法和物探法为主。为克服单一使用传统方法造成的人力、物力和财力的大量浪费,以莱州湾西南岸广饶县小清河以南咸水入侵区为研究对象,在综合分析研究区地下水开采现状、水化学监测结果的基础上,选择3个典型断面,采用水化学法中的野外现场电导率法,快速判断咸淡水界面大致位置（某两眼监测井之间）;再在一咸一淡的两眼监测井之间,采用高密度电阻率法快速、准确地确定咸淡水界面的空间分布。结果表明：该地区的地下水电导率若大于1.61 mS/cm,即可认为此处受到咸水入侵;咸淡水界面位置的视电阻率特征值为11~13 Ω·m,咸淡水界面附近咸水体呈舌状入侵并主要发生在地表以下13 m内的浅层地下水中。     

影响咸淡水界面水敏性的几个因素

文章通过砂柱的水击试验,对水流速度、盐浓度、pH值对咸淡水界面水敏性的影响进行了研究.试验结果表明,咸淡水界面上存在临界盐浓度值和临界流速值,当入流溶液浓度达到临界盐浓度和流速达到临界流速时,都会产生颗粒释放现象,导致砂柱的渗透率下降,水敏性发生.在相同的盐浓度和进水流速条件下,进水的pH值越低,颗粒释放的速度越慢,释放总量越少;进水的pH值越高,颗粒释放的速度越快,释放总量越多.     

电测井在金塔盆地划分咸淡水界面的应用效果

通过分析电测井在金塔盆地划分含水层岩性、咸淡水界面的应用实例,总结出各种岩性含水层在咸、淡水状态下的电阻率特征,论述了涌水量与含水层厚度的关系、矿化度与含水层电阻率的关系,阐明了该方法在指导封井成井的有效性及应用前景。     

开采条件下河北平原中部咸淡水界面下移

河北平原中部上层咸水入侵下层淡水已造成局部地下水污染,本文调查统计了地下水质监测资料和2700多眼深井孔的测井物探资料。以水化学方法和数理统计方法,从水文地质条件和地下水开采利用状况入手,对研究区咸淡水界面下移的机理进行了分析。结果认为,咸淡水界面从20世纪70年代以来年均下移约0.4m,开采地下水造成上下层水头压力变化,加大上部浅层水向下越流是其主要原因之一。     

天津市平原区咸淡水界面下移特征分析

本文通过对开采条件下水动力场和水化学场变化特征的分析，认为集中超采深层地下水引发的浅层咸水向深层淡水的越流，是第Ⅱ含水组水质咸化的根本原因。并从咸水下移溶质运移模拟、渗透速率、粘性土层的越流滞后等方面，讨论了咸淡水界面下移速率及其影响因索。     

核磁共振地下水探测技术在水源勘察及确定地下咸淡水界面中的应用与研究

地面核磁共振找水技术是目前世界上唯一的直接找水方法.笔者通过该技术在内蒙古五原县乡镇安全饮水工程水源勘察中的应用,对如何确定地下咸淡水界面开展了研究工作.通过所获得的解译成果与钻孔资料的对比,认为在依据区域水文地质资料的基础上,用该技术确定地下咸淡水界面位置较为准确;在无区域水文地质资料的情况下,单以核磁共振解译成果能否准确确定此界面有待进一步研究.     

咸淡水过渡带的多组分离子交换行为研究

以大沽河下游海水入侵砂质含水层为研究对象,采集地下淡水、海水和含水介质样品,并测定其组成和性质。通过渗流装置模拟咸淡水驱替过程,测定驱替过程中含水介质的渗透性参数和主要离子的变化规律,并尝试用数值模拟方法定量研究水敏感性影响下的多组分离子交换过程。研究结果表明,海水驱替淡水情况下,Na+能将砂土吸附的Ca2+、Mg2+、K+交换出来,Na+-Ca2+、Na+-K+交换速度很快,而Na+-Mg2+交换反应持续时间较长;在淡水驱替海水的过程中,溶液中的Ca2+、Mg2+将介质吸附的Na+、K+交换出来,但Ca2+-Na+交换起主导作用。含水介质的动力学参数和突破曲线的拐点变化均进一步验证了咸淡过渡带的水敏感性现象,多组分离子的交换行为导致了水敏感现象的发生。     

基于高密度电法试验对海水入侵界面确定的研究

以辽宁大清河为例,基于高密度电法,进行Cl-浓度分析.通过在入侵范围附近进行踏勘及在各村庄中走访调查,并对可取样的地下水水井进行水样电导率现场测量,大致圈定研究区的海水入侵范围,在拟进行电法监测的地区划分大致的海水入侵界限,确定海水入侵监测的位置.将所得监测数据处理后用瑞典RES2 DINV软件进行反演,研究结果表明,...     

Optimal Groundwater Development in Coastal Aquifers Near Beihai, China

INTRODUCTIONThe city of Beihai,located on the south coast ofGuangxi,China,relies heavily on groundwater for its potablewater supply and agricultural irrigation.With rapid increasein population (for instance,from 134 0 0 0 in 1987to 47930 0in1995 ) and in developm ent program s,the demand for freshwater has been growing. Approxim ately 170 0 0 0 m3/ d ofgroundwater has been pumped from the productive coastalaquifers in recent years.Contamination of the fresh water inthe coastal aquifers b…     

Seasonal Dynamics in Dissolved Organic Carbon Concentrations in a Coastal Water-Table Aquifer at the Forest-Marsh Interface

The seasonal dynamics of dissolved organic carbon (DOC) in a subterranean estuary were examined in a coastal water-table aquifer extending across a forest-marsh interface into an adjacent tidal creek that leads to North Inlet (SC). The aquifer is characterized by groundwater flow from the forest recharge area towards the creek. DOC concentrations range from 50 to 140 mg L^-1 in the shallow portions of the aquifer below the forest and undergo seasonal changes that are inversely related to temperature and precipitation conditions. Markedly lower DOC concentrations (<10 mg L^-1) in the deep portion of the aquifer are consistent with the loss of a large fraction of the original DOC along the groundwater flow paths. Mass balance estimates indicate that over 60% of the DOC losses are due to sorption reactions whereas the rest appear to be caused by heterotrophic decay. Groundwater DOC discharge from the forest, which occurs in a restricted zone of the high marsh, is 5.5 mg carbon m^-2 d^-1 and accounts for a minor component of the annual carbon export from North Inlet. In contrast, moderately saline (2–12 ppt) ground waters below the marsh display elevated DOC concentrations (20 mg L^-1) that appear to be the result of mixing of fresh ground waters and surface seawater during tidal seepage and concentration during evapotranspiration. The flux of DOC associated with the discharge of these saline ground waters is 600 mg carbon m^-2 d^-1, which represents a significant fraction of the annual DOC budget for North Inlet.     

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...     

中国大型水库蓄水对近海相对海平面空间变化的影响

通过对我国大型水库蓄水的时空特征进行深入分析, 统计得到近60年来大型水库蓄水累积的库容量已达到697km3, 占全国所有水库库容量的83.3%及全球库容量的6.5%;而2000年以来的大型水库数量及蓄水量的变化有明显的加速, 库容量的变化率为16.7km3/a, 远高于1950年到2000年的4.9km3/a的增长率; 同时借助卫星重力(Gravity Recovery and Climate Experiment, GRACE)观测手段, 对2000年以后主要分布在长江流域以南地区的水库进行水储量估算, 结果显示GRACE仅能估算得到63%的水库变化量, 两者之间的差异可能反映了该地区地下水的长期变化. 结合大型水库的分布位置与库容量, 基于海平面变化方程计算得到了中国近海相对海平面的空间变化. 水库蓄水导致的渤海与东南沿海海域的相对海平面上升明显, 最大上升高度约为8mm; 而2000年以后的水库对海平面的影响主要集中在东南沿海, 其中南海海域较为突出, 上升高度约为2~3mm, 在此期间蓄水造成的近海不同验潮站位置的海平面增长速度在0.02~0.11mm/a之间变化.      

冀东地区咸淡水界线变化的机理及阶段性分析

对冀东地区咸水体的野外调查发现,当前该地区咸淡水界线和1980年相比发生了不同程度的偏移,最大变化量达6.35 km;同时发现咸淡水界线附近咸水、微咸水的开发利用是影响咸淡水界线变化的外界因素,含水介质条件是影响咸淡水界线变化的内在因素.通过对区域水文地质条件的综合分析,笔者把咸淡水界线的改变划分成初始、中间和最终三个阶段.     

考虑淤泥层弹性储水的滨海承压含水层中海潮引起的地下水头波动

综合考虑了海底淤泥层的弹性储水系数、海潮荷载效应和渗透性,对海底露头处具有淤泥层的滨海承压含水层系统中海潮引起的水头波动进行分析,给出了相应的数学模型,并推导出其解析解,讨论了淤泥层弹性储水对于水头波动的影响.分析表明,当淤泥层的厚度或弹性储水系数较小时,或者其渗透性较好时,可以忽略其弹性储水效应,从而把整个淤泥层简化为第三类边界条件来处理.文章还考虑了承压含水层和淤泥层中可能存在的垂向流动,对垂向剖面二维地下水流动方程进行了数值模拟,将二维数值解与忽略垂向流动的一维解析解进行了比较,结果表明该含水层系统的垂向流动是可以被忽略的.     

黄河三角洲地区地下淡水(微咸水)的形成与演化

黄河三角洲地区地下淡水(微咸水)资源贫乏,咸水广布.南部冲洪积平原受第二次海侵层位的影响形成大面积咸水,后又被逐渐淡化.近年来由于开采量加大,又使北部咸水南侵.海积冲积平原随着黄河河道的变迁,仅在黄河现行河道两侧和充水的黄河故道带分布有淡水(微咸水).近代、现代黄河三角洲古河道带和决口扇淡水体已被咸化.     

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。     

淡水中丝状绿藻对重金属Pb2+的吸附

通过淡水中绿藻门的一些丝状种类,如毛枝藻(Stigeoclonium)、刚毛藻(Cladophora)、水绵(Spirogyra)对铅的吸附实验,研究淡水藻类与铅的吸附关系及影响因素。结果表明,淡水中丝状绿藻对铅有较强的吸附能力, 当pH值和温度以及包埋藻类的量控制在一定条件下,即pH值约为4,温度为28℃左右,按照2 g藻类处理20 mL 质量浓度为100 mg/L Pb²⁺溶液原则包埋藻类,就可以使单位藻类吸附效率达到40％。