摘要
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。目前，全世界发生海水入侵国家和地区已经超过50个，主要分布于经济较发达的沿海地区、河口三角洲以及海岛区域。我国黄渤海沿海地区对地下淡水资源的需求量大，不合理开采地下水的现象较为严重，导致了海水入侵问题的发生和发展。海水入侵引发了土壤盐渍化、地下水水质恶化等一系列环境地质问题，对当地居民的生活和工农业生产活动产生了严重的不利影响。 本文选取山东省青岛市大沽河下游地区和辽宁省大连市周水子地区分别作为松散岩类海岸带和基岩类海岸带海水入侵的典型代表区域，根据研究区气象水文、地质、水文地质等相关基础资料，详细分析了研究区含水层结构及地下水补径排条件，利用地下水数值模拟方法及敏感性分析方法进行了以下方面的研究: (1)建立研究区海水入侵的变密度地下水流-溶质运移数值模型。首先对研究区地质和水文地质条件进行了整理分析，在此基础上对研究区含水层结构、边界条件等进行概化并建立水文地质概念模型，结合已有的地下水位和Cl-浓度观测数据等资料，基于SEAWAT建立了研究区地下水流-溶质运移数值模型。 (2)识别研究区海水入侵关键影响因子。在研究区海水入侵模型的基础上，选取研究区渗透系数、开采量、降水入渗补给量等重要模型参数作为影响因子，将观测点的Cl-浓度作为模型输出，基于Sobol方法进行模型参数的敏感性分析，考虑不同参数变化对模型输出结果的影响，结果表明人工开采是两个研究区海水入侵过程中的关键控制因子，渗透系数等其它参数的影响相对较弱。 (3)预测不同情景下研究区海水入侵的发展趋势。基于研究区海水入侵数值模型，考虑海水入侵的关键影响因子，设置了多年平均降水条件、开采变化、降水变化等模拟情景，预测了多个情景条件下研究区海水入侵的未来发展趋势。对于大沽河下游地区，在截渗墙的阻隔作用下咸水体面积随时间的推移而不断减小，但咸水体仍将长期持续存在于研究区内;人工开采能够将Cl-抽离含水层，有利于咸水体面积的减小;降水主要影响淡水对咸水的驱替作用，从而影响咸水体的分布。对于大连周水子地区，不同情景下海水入侵面积均随时间的推移而不断增加;裂隙的存在主要影响了东部边界附件的海水入侵分布范围;人工开采是影响研究区海水入侵的最主要因素，而降水的影响相对较弱。
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