降雨与潮汐作用对莱州湾地区海水入侵的影响机制研究

摘要

海水入侵作为海岸带地质灾害的一种,已成为制约滨海地区经济社会发展的重要因素。日益恶化的海水入侵灾害严重污染地下淡水资源,对海岸带区域的工农业生产和生态环境造成严重影响。莱州湾地区作为我国海水入侵灾害最为严重和最为典型的地区,30多年来一直受到研究学者的关注。本文以实地调查、监测资料为基础,对莱州湾地区海水入侵灾害演化过程及特征进行分析,探讨了降雨量和潮汐作用对该地区海水入侵的影响机制。
　　首先,本论文在查阅相关文献,分析前人研究成果的基础上,结合相关调查、监测数据,探讨了莱州湾地区海水入侵灾害的演化过程。30多年来该地区海水入侵灾害经历了初始、发展、恶化、缓解及分化等五个发展阶段,到2010年,莱州湾地区海水入侵面积已达到4300km2。
　　其次,利用自动监测井的地下水电导率和埋深数据,分析了研究区海水入侵的时空分布特征及变化趋势。数据分析结果表明:(1)自动监测井地下水电导率与埋深在4-9月份变化频繁。(2)海水入侵空间上呈条带状分布,由北向南依次为海水入侵区-咸淡水过渡区-全淡水区,最大入侵距离约30km。(3)电导率变化幅度为:入侵区>过渡带>淡水区,地下水埋深变化幅度则与之相反。
　　再次,根据研究区年均降雨资料,探讨了年内时间尺度的降雨量对海水入侵影响。未来几年内该地区干旱气候仍处主导地位,海水入侵有加剧趋势。利用昌邑2012年日降雨量资料,分析了以天为度量的短时间尺度内降雨量对海水入侵的影响,一次较大降雨过程对地下水补给持续的时间为2-3天。
　　最后,根据潮汐资料与水位资料,研究监测井地下水水位对潮汐的响应关系,确定潮汐在昌邑市影响的距离约为25km,计算出昌邑5个监测井地下水埋深变化滞后于潮汐变化的时间分别为7h、9h、9.5h、9.5h、10.5h,并发现滞后时间和离岸距离有较好的相关关系。

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第一章 前 言

1.1研究意义

1.2海水入侵研究现状

1.3研究目标、主要内容和技术路线

第二章 研究区概况

2.1范围

2.2气候

2.3地形地貌

2.4地质构造

2.5地层

2.6水文地质条件

第三章 莱州湾地区海水入侵分布特征

3.1资料和方法

3.2海水入侵演化过程

3.3海水入侵成因

3.4地下水电导率变化特征分析

3.5地下水水位变化特征分析

3.6海水入侵分区研究

第四章 降雨量变化对海水入侵的影响

4.1 资料和方法

4.2降雨量变化特征分析

4.3降雨量对地下水埋深的影响

4.4降雨量对电导率的影响

第五章 潮汐变化对海水入侵的影响

5.1资料和方法

5.2基本原理

5.3潮汐对海水入侵的影响

第六章 结论与展望

6.1主要结论

6.2展望

参考文献

致谢

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