11第十一讲--海水入侵.ppt

课 堂 作 业 * 海水入侵的基本条件是什么？是否具备了这些基本条件，就一定会发生海水入侵现象？ * 海水入侵发生的条件 第一节 海水入侵的概念 2 海水压力大于陆地含水层的水头压力 水的流动是在存在压力差的情况下发生的。由于陆地地下水的密度（比重）小于海水，要避免海水潜入，就必须具有较高的水头压力。 在没有发生海水入侵的沿海地区，可能存在两种情况，一是没有水力联系的通道，二是有通道，但陆地地下水水头高，压力值大于海水，此时，陆地地下水可不断地从海面以下出口排向大海。 陆地表面 潜水面 陆地淡水 咸淡水分界 隔水底板 淡水海下出口 海平面 海水楔 最低排泄基准面 * Q:是否满足以上两个条件，就一定会发生海水入侵呢？ 1.上述两条件同时存在时，海水会呈楔形体插入含水层底部。 2.由于海水有潮涨潮落，陆地地下水与海水压力差动态变化，从而 导致海水楔的范围也是会动态变化。 3.若海水楔随压力差的变化进退有序，为正常涨落，楔形体不会一直向陆地方向伸展，该动态过程不能称为海水入侵；只有当压力差发生异常涨落，海水楔不断向含水层前进，则发生了海水入侵。 * 中国海岸带背靠西部大陆，面向全球规模最大的西太平洋边缘海。 中国大陆海岸线北起辽宁鸭绿江口，南至广西北仓河口，全长超过18,000 km，大小岛屿6,500座，大陆岸线和岛屿岸线总长达32,000 km。 第二节 中国海水入侵现象的发展现状 * 我国海岸线长度为3.2万km，其中大陆岸线1.8万km。沿海地区是我国目前经济开发的重点地区。这些地区在以下方面为海水入侵提供了条件： ①随着经济发展，对水资源的需求日益增长，过量抽取地下水，其结果会使沿海地区地下水水位下降，量减少。 ②拦蓄截取地表水，使入海量减少，使地表水补给地下水量减少，地下水位下降。 ③沿海地区是松散堆积物的沉积区，主要是冲洪积和海相沉积成因。陆相物质的搬运堆积，主要靠地表径流。河床堆积物相对粗大，并一直延伸到大海，为海水向陆地含水层入侵提供了通道。 第二节 中国海水入侵现象的发展现状 我国海水入侵现状的主要原因 * 辽东湾 渤海湾 莱州湾 环渤海湾地区 莱州湾南岸、大连—旅顺、天津等 东南沿海地区 广西北海市、钦州市钦江三角洲、海南岛儋州的新英湾等。 我国海水入侵的分布 * 辽东湾 渤海湾 莱州湾 环渤海湾现状: 海水入侵面积约2333.4 km2，比20世纪90年代初增加了46.5%。据天津市典型地段水质动态的深入研究,咸水界面下移速率约0.65-0.74 m/a；据沧州地区的研究，截止2001年，浅层咸水界线向西移动15-30km，运移速率0.7-1.4km/a。与20世纪70年代相比，深层咸水界面一般下移10-30m，咸水界线西移最大距离16.2km（据“环渤海地区环境地质调查”，2004）。 烟台莱州湾地区: 地下水氯离子含量最高为3.86g/l（饮用水标准国际建议值为200mg/l，即0.2g/l），矿化度达7.85g/l（饮用水标准建议值为 1g/l）。部分地区已出现盐渍化。 * 海南岛西部儋州的新英湾是海水入侵典型地段，海水入侵面积达10km2。 我国海水入侵的分布 * 第三节 海水入侵的原因 海水入侵是陆地地下水的压力与海水压力失衡造成的。 海平面的相对上升 陆地地下水头下降 其他原因 海水量的变化（气候、冰川消融等） 海洋盆地容积的变化（大洋中脊扩张、陆源物质堆积等） 滨海地区地面沉降（构造沉降） 沿海地区开采地下水 筑坝建水库等拦截地表水 气候干旱 修建盐田、近海河道清淤、沿海城市建设等 * 海水入侵过程——海（咸）水楔形体不断扩大，即楔形体移动的动力学过程。 由多个时间段分析海水与陆地地下水分界面的位置和形态变化过程，分析是否处于正常涨落。 咸淡水分界面的理论解 第四节 海水入侵的形成机制 一、稳定分界面的静力平衡模式 二、稳定分界面的动水压力平衡模式 第四节 海水入侵的形成机制 一、稳定分界面的静力平衡模式 假定条件： 海水和陆地地下水均不流动，地下水与海水区各点的压强按静水压强分布，两者的分界面固定。 海水与陆地地下水静力平衡模式 陆地表面 潜水面 陆地淡水 咸淡水分界 海平面 海水楔 hs hf hs 在分界面上： hs 分界面上某点离海平面的距离； hf 地下水潜水面高出海平面的高度；p1 淡水密度，=1.0g/cm3；p2 海水密度,=1.025g/cm3。 * 两个重要的认识： 1、分界面在海平面下所处的深度与陆地地下水面的高度呈线性定量关系， 例如在地下水潜水面高程为1m时，由上式可知，对应的分界面深度约在海拔以下40m处。换句话说，陆地地下水水位越高，分界面埋藏深