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海水入侵调查研究方法

文章出处:http://www.castuliao.com/a/1070.html 发表时间:21-06-23 17:52

目前,海水入侵调查中采用的方法有水化学方法、水位监测﹑物探方法和环境示踪法,各方法如下所示。

 

海水入侵调查-水化学方法

水化学方法分为单指标法和多指标综合评判法[7。单指标法包括CI”和 TDS,海水入侵导致含水层水质恶化,最明显的是水中Cl―浓度和TDS的增加[8

Cl是海水中最主要的稳定离子而且测定简单﹐因此成为最常用的一个指标。我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749——2006)规定氯化物含量不应超过250 mg/L,国内多数学者将250 mg/L 作为判断海水入侵最直接﹑最敏感的单一指标,国际上没有一个统一的标准。海水和淡水的TDS有着明显差异,TDS的变化可以直接反映海水的侵染作用[。不同的学者采用不同的咸淡水界限值,大体范围是1.0~20 g/L[7]。

除了CI―和 TDS,Bikse等[107认为根据概率图中EC的临界值也可以区分淡水、咸水,Fidelibus[11]在意大利南部Salento滨海含水层对观测井进行了长达40年的EC和温度测量,以监测海水入侵。我国根据农业灌溉用水要求,还可确定其他指标pH值、矿化度、全盐量作为监测海水入侵的指标[12]。

单一指标具有操作简便易行的优点,但由于水文地质条件的复杂及人为活动的影响﹐实际应用过程中往往出现失误,如土壤中施用农药、化肥或工厂排污均可造成地下水中Cl―浓度的增加,不能判断发生了海水入侵[12。因此,需要多指标综合评判法,它是选择几种有代表性的化学离子及其特征离子比值作为海水入侵监测指标,并以此对海水入侵程度作等级划分[ 12-13,选择的指标有Cl- 、TDS、Br―.钠吸附比(SAR)、咸化系数(A),Ca/Cl 、Mg/Cl、K/Cl、HCO,/Cl、Na/Ca、Ca/CI、Mg/Cl、Ca/SO,.Br /Cl、Ca/Sr 等[8.10]。Lee 等[8对韩国西部某发生海水入侵的滨海含水层地下水进行了单一指标和离子比值的分析﹐根据很高的CI―浓度和TDS 判断淡水和海水发生了混合和离子交换作用,地下水发生咸化,根据HCO,/C1,Na/Ca,Ca/C1、Mg/Cl和Ca / SO,等离子比值对海水入侵进行了进一步的分析。Pulidoleboeuf 等!14]利用Sr+ 、SOT、Mg/Ca分析西班牙东南部海水入侵某滨海含水层的滞留时间,推断出海水入侵存在的两条路径。需要注意的是在水文地球化学特征研究中可以用因子分析、主成分分析等统计方法予以辅助,利用这些方法来划分水类型。

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海水入侵调查-水位检测

通过对滨海区进行地下水位监测,以分析地下水动态,研究海水入侵的发展和咸淡水过股市的1位置。李新运等161对莱州海水入侵面积和地下水位负值面积进行相关和回归分析,分析海水入侵演变,预测发展趋势﹔张怡辉等1?1根据季节变化的地下水位与Cl的相关关系,以Cl浓度250 mg/L为标准,获得辽东湾西侧海水入侵过渡带的地下水位变化范围,为确立过渡界面的位置提供间接的依据和参考。

事实上,由于滨海含水层地下水蜜度变化,水位监测是比较复杂的。Post等[18详细的分析了这—复杂性,野外监测的水位分为3个类型,只有当开深确定、并内盐度密度变化情况已知时,在滨海含水层中监测水位才有意义19]。在滨海地区打井﹐含水层间形成垂向通路,Shalev等通过分析野外数据,进行数值模拟﹐来调查长滤水管的钻孔对监测地卜水面和咸淡水界面位置的影响。他们发现钻孔内咸淡水界面的波动较含水层的波动高一个数量级﹐两者之间的不一致程度取决于含水层的各向异性以及钻孔的水力属性。

目前的研究说明了直接利用观测井水位来监测海水入侵还存在困难﹐在实际应用中需要合理恰当的设计观测井和其他监测设施。



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