环渤海典型地段海(咸)水入侵研究现状及方法探讨

通过对大连大魏家、秦皇岛枣园和莱州湾南岸海水入侵的调查,结合已有研究成果和方法,笔者总结和梳理了环渤海地区海水入侵研究现状及存在的问题,并探讨了海水入侵调查研究技术方法。多年来对环渤海地区海水入侵的调查研究工作,基本查清了不同地段、不同类型海水入侵的机理和动态变化趋势,并为海水入侵有效防治提供了科学依据。随着海水入侵问题研究的深入,发现在水文地质条件、地下水动态监测及海水入侵对生态环境影响等方面仍存在问题,应持续加强海水入侵监测与研究。海水入侵调查研究是一项涉及多学科的综合性技术,应从基础调查,综合分析、动态监测和数值模拟等多方面开展研究。综合运用水化学分析、同位素示踪、室内模拟试验等技术方法,在充分揭示海水入侵机理和过渡带溶质运移规律的基础上,实现对海水入侵变化趋势的预测预报,提高对海水入侵的防范意识。     

北海市海水入侵地质灾害发展趋势与成因分析

海水入侵,是滨海地区最常见的一种地质灾害。文章分析了北海市水文地质特征、海水入侵的现状及其发展趋势、以及海水入侵的原因,在此基础上提出了相应的防止海水入侵的具体对策。     

烟台市海水入侵现状分析及防治措施探讨

海水入侵是烟台市1977年以来沿海平原出现不断发展的一种海洋地质灾害。影响海水入侵因素有多种,其中过量开采地下水使地下水位持续下降是主要原因。根据2016年海水入侵普查现状,以及历次海水入侵普查成果分析,以氯离子含量250 mg/L为海水入侵标准,分析海水入侵面积的发展变化、海水入侵的危害及其成因,并针对性的提出了防治措施。     

论海水入侵综合防治应用技术

本文概述了当前国内外控制海水入侵灾害的技术与方法,结合我国海水入侵实际情况,尤其是针对莱州湾地区海水入侵的特点,提出海水入侵综合防治应用技术与策略.海水入侵的防治是一个涉及从陆地到海洋,从地上到地下,从自然环境到人类社会经济发展的综合性问题.通过工程措施和调度手段,在海水入侵区实施流域洪水拦蓄补源、雨水资源化集流利用技术,营建地下帷幕阻成蓄淡工程,以及实行地表地下多种可利用水体联合供水优化调度,可有效防治海水入侵.从适应、改良、治理海水入侵区域不良环境入手,实施海水入侵区节水农业技术,调整产业结构,发展生态农业,是改善海水入侵区受害生态环境,缓解海水入侵灾害问题的重要宏观调控手段.     

福建海岸带地质环境背景与海水入侵的形成条件探讨

海水入侵是人类经济活动和自然环境变化共同引发的一种地质灾害。福建省海岸带地质环境背景复杂,可将其海水入侵现状,对区内海水入侵进行了分类,初步分析了海水入侵的形成条件及其原因,并针对性提出今后进一步勘察与防范海水入侵的措施和建议。     

中国沿海地区海水入侵现状与分析

首先介绍了我国存在着严重海水入侵灾害的三大河三角洲——长江三角洲、珠江三角洲、老黄河三角洲(莱州湾地区)海水入侵现状。长江口和珠江口海水入侵主要受河流入海径流量和河口潮汐影响,莱州湾地区海水入侵的产生则主要是人类过量开采地下淡水所致。地下淡水和咸水之间存在着一个动态平衡的混合界面,淡水储存一旦减少,平衡状态被打破,该界面便会向陆移动。最终产生海水入侵。海水入侵的发生受着诸多因素制约,在中国沿海地区。地下淡水的储备与人类的用水需求之间存在着矛盾,人类过量开采地下淡水是产生海水入侵的主导因素。因而开源节流、人工回灌地下淡水、阻隔水流等措施在防治海水入侵方面是行之有效的。     

河北省秦皇岛市海水入侵地质灾害及其防治措施

随着秦皇岛地区人口增加、经济发展,地下水的开采日益加大,沿海地区由此产生的海水入侵现象较为普遍。海水入侵也是一种地质灾害,如何防止海水入侵是广大地质工作者和相关科技人员所要解决的问题。本文在分析了本地区海水入侵分布规律、发生原因及产生机理的基础上,提出科学管理地下水开采、引调客水补充地下水以及修建拦潮坝等多种举措防治海水入侵。借鉴国内外成熟的经验和方法,修建拦水坝拦潮蓄洪是治理海水入侵行之有效的方法。同时指出,修建梯级多道拦水坝逐级提高河水位强化对地下水的补给是治理海水入侵的一种新的尝试。     

海水入侵问题研究综述

在综合有关文献的基础上，分析了国内外海水入侵的研究现状，讨论了海水入侵的概念，认为海水入侵概念的核心是人为超量开采地下淡水造成海水与淡水的水动力平衡破坏；进行了海水入侵的影响因素和成因分析，指出发生海水入侵必须具备一定的水动力条件和水文地质条件；介绍了海水入侵的判别指标和三维动态监测方法，给出了海水入侵的防治措施，并提出了海水入侵有待加强研究的几个方面。     

广东省硇洲岛海水入侵研究

通过对硇洲岛海水入侵的地质条件、人为因素等研究分析,查明了海水入侵范围及危害现状,并对海水入侵内在因素及外部原因进行初步研究探讨。提出遏制硇洲岛海水入侵的对策措施,以期减少滨海地区发生海水入侵等环境地质问题。     

日照市沿海地区海水入侵现状与分析

通过遥感解译研究了日照市海水入侵现状,从人为因素、地质原因、气候原因和地理环境因素等方面,对海水入侵原因进行了分析。在沿海地区,地下水的储备与人类的用水需求之间存在矛盾,人类过量开采地下淡水是产生海水入侵的主要原因。因此,兴建地下水库、减少地下水的开采和人工回灌等是防治海水入侵行之有效的措施。     

大连市海水入侵现状与防治措施

海水入侵是沿海地区的环境问题之一。大连是我国北方重要的港口和工业城市．处于三面靠海的半岛地理环境。同时．大连也是一个水资源十分紧缺的城市。自20世纪70年代开采地下水以来．出现了越来越严重的海水入侵问题．海水入侵问题对当地的工农业生产、生态环境及人们的身体健康均造成了不同程度的影响。目前大连市的海水入侵问题已得到控制,基本处于稳定状态。提出了因地制宜的海水入侵防治措施。     

平度市海水入侵成因及防治对策

平度市北胶莱河沿岸由于遭受海水入侵的影响,给工农业生产和人民生活造成了严重的危害。通过调查分析平度市北胶莱河沿岸海水入侵的现状和特点;针对海水入侵的演化特征分析了海水入侵的形成原因,并分析海水入侵造成的危害,提出相应的防治对策。     

烟台市海水入侵程度及影响因素探讨

介绍了烟台市开发区夹河地区20年来海水入侵的现状及过程。基于区内4个监测井点的长期观测资料,讨论了影响海水入侵程度的主要因素,认为烟台市海水入侵程度与区内地下水动态关联密切。在海侵区内,地下水被海水浸染的程度主要受地下水位降深控制,地下水降落漏斗范围内海水对地下水浸染程度随水位下降逐年加剧,而漏斗区外地下水质则多年保持相对稳定。     

A simulation‐optimization model to control seawater intrusion in coastal aquifers using abstraction/recharge wells

Seawater intrusion is one of the most serious environmental problems in many coastal regions all over the world. Mixing a small quantity of seawater with groundwater makes it unsuitable for use and can result in abandonment of aquifers. Therefore, seawater intrusion should be prevented or at least controlled to protect groundwater resources. This paper presents development and application of a simulation‐optimization model to control seawater intrusion in coastal aquifers using different management scenarios; abstraction of brackish water, recharge of freshwater, and combination of abstraction and recharge. The model is based on the integration of a genetic algorithm optimisation technique and a coupled transient density‐dependent finite element model. The objectives of the management scenarios include determination of the optimal depth, location and abstraction/recharge rates for the wells to minimize the total costs for construction and operation as well as salt concentrations in the aquifer. The developed model is applied to analyze the control of seawater intrusion in a hypothetical confined coastal aquifer. The efficiencies of the three management scenarios are examined and compared. The results show that combination of abstraction and recharge wells is significantly better than using abstraction wells or recharge wells alone as it gives the least cost and least salt concentration in the aquifer. The results from this study would be useful in designing the system of abstraction/recharge wells to control seawater intrusion in coastal aquifers and can be applied in areas where there is a risk of seawater intrusion. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于长周期光纤光栅的海水盐度监测可行性试验研究

在气候变暖、海平面上升和人类活动等因素的作用下,海水入侵问题日益突出。盐度的变化是判定海水入侵严重程度的一个重要依据,因此,海水盐度的原位监测显得尤为重要。目前,海水盐度的传统监测方法缺少原位、实时、长距离的功能,而近年来有关长周期光纤光栅（LPG）技术测量液体折射率的研究为海水入侵过程中的盐度监测提供了一个新的视角。本文以海水入侵过程中盐度监测为研究背景,设计了基于LPG技术测量海水盐度可行性试验,并将测量结果与理论值进行了比较,论证了该技术用于海水盐度测量的可行性。试验结果表明:LPG谐振峰中心波长与盐度之间存在较好的线性关系,且测量值与理论值的线性相关程度较高,通过标定可实现对盐度的测量,LPG技术对海水盐度测量具有可行性。研究成果为研发下一代海水入侵LPG原位实时监测技术奠定了基础。     

基于GIS的海水入侵危险性评价方法——以深圳市宝安区为例

在总结前人关于海水入侵危险性评价研究的基础上,提出了基于GIS的层次分析法和模糊综合评判法,并以深圳市宝安区为例建立了海水入侵危险性评价体系.首先研究了宝安区海水入侵现状;然后选取了含水层结构、地下水氯离子质量浓度、地下水水位、地形地貌、与海岸线距离、地下水开采、土地利用类型7个评估因子;再利用层次分析法确定了各评估因子的权重,根据模糊综合评判法的原理,经过模糊运算得到危险性级别;最后运用GIS空间分析功能实现了海水入侵灾害危险性区划.结果表明:评价结果与该地区的海水入侵现状吻合较好.高危险区和较高危险区面积达107.77 km2,占研究区总面积的46.7%.     

不同类型海岸带海水入侵数值模拟研究进展

海水入侵作为一个全球化的问题,正随着沿海地区对地下淡水需求的增加而不断加剧,其不断发展引起地下水水质 恶化、土壤盐渍化等一系列生态环境问题。海水入侵的相关研究既具有重要的理论意义,对沿海地区的可持续发展也有重 要的实际价值,因此逐渐成为了国际研究的热点。随着数值计算方法及计算平台的不断发展,数值模拟方法已经成为研究 海水入侵问题最有效的工具之一。文章总结归纳了多种海岸带类型的划分方法与标准,从海岸带水文地质学的角度将海岸 带概括为松散岩类和基岩类两大类,并将其含水介质分别概化为等效多孔介质和裂隙岩溶介质。在此基础上,分析阐述这 两类含水介质海水入侵的数值模拟方法及其适用性,对当前海水入侵数值模拟方法进行了较为全面的概括。此外,对海水 入侵数值模拟方法的发展方向及趋势进行了展望,指出考虑密度变化的过渡带模型和离散-连续介质耦合模型将成为今后 研究中的重点发展方向。     

海岛环境下地下水封油库海水入侵数值模拟研究

海水入侵是影响海岛地下水封油库施工及运营安全的重要因素。海岛环境下建设地下水封油库,大规模的地下开挖将显著改变海岛天然地下水渗流场,海水入侵地下洞室一方面引发突水风险,另一方面海水中的氯离子将会对地下洞库结构设施造成侵蚀,影响地下油库的使用寿命。因此在海岛环境下建造地下水封油库,除了需要考虑水封可靠性与岩体稳定性外,还需要关注海水入侵等现象。科学设置水幕系统可以有效地减弱海水入侵风险,论文基于污染质运移相关理论,采用有限元数值模拟方法,以拟建浙江省舟山市某海岛大型地下水封油库为例,模拟了地下油库建造及运营期的海水入侵现象,研究表明:若不设置淡水水幕系统,开挖地下洞室会直接导致海水入侵;设置水平水幕后在确保水封可靠性的前提下,能在一定程度上减弱海水入侵;而设置垂直水幕系统则能较为明显地抑制海水入侵的发生。该成果为海岛环境下建造地下水封油库可能遇到的海水入侵问题研究提供了理论依据。     

山东烟台大季家地区海水入侵界面划分的意义

在沿海地区划分海水入侵界线具有重大意义,在海水入侵范围内,地下水由于含盐量高,虽然工业生产、人畜生活不能利（饮）用,但深部海水可为海产品养殖业带来较高的利用价值。利用高密度电法和可控源音频大地电磁2种方法准确划分了浅、深部海水入侵界线,并根据电性特征分析探讨了海水入侵区域的由浅至深的侵入特点,推测了不同深度上岩石破碎及富水规律,为探讨沿海养殖业利用温度相对稳定或较高的深部入侵海水进行了积极、有益的探讨。     

The development and control of the seawater intrusion in the eastern coastal of Laizhou Bay, China

Seawater intrusion was observed in China’s coastal aquifers as early as 1960s. At present, it covers an area of more than 2,000 km² in China. In 2002, the seawater intrusion area was increased to 1773.6 km² in Shandong Province, China, and it is continuing to extend in the coastal area of Laizhou Bay. In order to study the characteristic of the seawater intrusion and the pattern of the saltwater/freshwater interface, we set the China’s first three-dimensional seawater intrusion observation network in Longkou City of Shandong Province in 1989. In order to control the development of the seawater intrusion, in 1995, a continuous underground concrete wall, by the method of high-pressure jet grouting, was constructed in the downstream plain area of the Huangshuihe river in Longkou City. The average depth of the 5,842 m long concrete wall is 26.7 m, and the maxim depth is 41 m. It forms a coastal underground reservoir with the total storage capacity of about 5,359 × 10⁴ m³. In the past 10 years, the reservoir obtained great economic benefit, social benefit and ecosystem benefit.