咸-淡水界面水敏性的机理与应用研究

通过对咸淡水界面水敏性的机理研究,表明盐浓度和水流速度变化引起多孔介质中微粒的膨胀,运移/沉积是导致咸-淡水界面渗透性变化的客观基础。另外,文章还综合论述了渗透性的变化在石油、岩土、环境和化学工程领域的应用及发展状况。指出咸淡水界面水敏性的研究对防止海水入侵具有重要的现实意义。

长江河口地区第四纪地下水咸、淡水界面的动态变化

本文对长江河口地区 196 0～ 1985年间 78口钻井中的各层承压水的 2 4 5个水化学样品进行了测试 ,分析内容包括K+ 、Na+ 、Ca2 + 、Mg2 + 、NH4 + 、Al3 + 、Cl-、HCO3-、CO32 -、SO42 -离子含量以及酸碱性、温度等项目。测试时采用平行双样进行精度控制 ,水质分析的结果 ,按阴阳离子毫克当量总和的平衡关系进行检查 ,超出允许误差及时进行复检。为了研究各承压含水层咸、淡水界面分布的变化 ,将矿化度作为水质指标 ,并利用人工神经网络技术进行了计算机模拟。结果表明 ,本区第四纪地层中各含水层水质的时空分布格局主要受第四纪海平面波动控制 ,第Ⅳ、Ⅴ含水层中的微咸水、咸水的分布可能受上层咸水通过越流污染下层淡水所致。对第Ⅱ、Ⅲ含水层在 2 0世纪6 0和 80年代两阶段水质分布的分析发现 ,含水层内淡水区在上海市区有向东南和西北方向明显扩展的趋势。造成这种现象的主要原因在于 2 0世纪 70和 80年代 ,上海市区地下水开采量逐年压缩 ,并开展了人工回灌 (均为淡水 ) ,从而阻止了由于 2 0世纪 6

影响咸淡水界面水敏性的几个因素

文章通过砂柱的水击试验,对水流速度、盐浓度、pH值对咸淡水界面水敏性的影响进行了研究。试验结果表明,咸淡水界面上存在临界盐浓度值和临界流速值,当入流溶液浓度达到临界盐浓度和流速达到临界流速时,都会产生颗粒释放现象,导致砂柱的渗透率下降,水敏性发生。在相同的盐浓度和进水流速条件下,进水的pH值越低,颗粒释放的速度越慢,释放总量越少;进水的pH值越高,颗粒释放的速度越快,释放总量越多。

天津市平原区咸淡水界面下移特征分析

本文通过对开采条件下水动力场和水化学场变化特征的分析,认为集中超采深层地下水引发的浅层咸水向深层淡水的越流,是第Ⅱ含水组水质咸化的根本原因。并从咸水下移溶质运移模拟、渗透速率、粘性土层的越流滞后等方面,讨论了咸淡水界面下移速率及其影响因素。

势函数法分析海水入侵界面动态变化

上世纪80年代以来,随着地下水开采量的增加,海水入侵在我国沿海地区频繁发生,严重危害了地下淡水资源。滨海含水层中,含盐较多的海水向陆地方向侵入形成咸-淡水交界面。海水入侵界面的动态变化受气象、水文地质条件和人类活动等因素的影响。本研究利用突变界面模型中的经典势函数法,分析各种因素作用下的海水入侵界面、入侵趋势的变化趋势。

咸淡水界面空间分布特征演变的野外观测

对于咸淡水交互界面空间分布特征传统研究主要以室内模拟为主。为克服尺度效应和地层分布的非均质性,以威海市环翠区双岛镇西山村双岛港东北部为研究对象,从山前—滨海区选择一个典型剖面,在海水涨落的一个周期内,对地下水水位和水质进行观测,通过水化学分析结合多元统计等方法,精确刻画咸淡水界面的时空分布特征。结果表明,实验剖面上X5点处咸淡水界面以0.9 m埋深为中心、倒U字形入侵,垂向上位于埋深0.3~1.5 m之间,入侵强度为0.9 m>0.6 m>1.2 m>1.5 m;咸淡水交互界面在重力作用下向下方短距离迁移,且呈现咸水入侵速度快,回淡速度慢的趋势;界面上水化学类型的变化主要表现为由重碳酸型水转换为氯化物型水的一个循环往复的过程。

咸淡水界面位置确定的综合方法（TEcG）及其应用

准确确定咸淡水界面位置是评价咸水入侵范围的前提。对于咸淡水界面位置的确定,传统研究以水化学法和物探法为主。为克服单一使用传统方法造成的人力、物力和财力的大量浪费,以莱州湾西南岸广饶县小清河以南咸水入侵区为研究对象,在综合分析研究区地下水开采现状、水化学监测结果的基础上,选择3个典型断面,采用水化学法中的野外现场电导率法,快速判断咸淡水界面大致位置(某两眼监测井之间);再在一咸一淡的两眼监测井之间,采用高密度电阻率法快速、准确地确定咸淡水界面的空间分布。结果表明:该地区的地下水电导率若大于1.61mS/cm,即可认为此处受到咸水入侵;咸淡水界面位置的视电阻率特征值为11~13Ω·m,咸淡水界面附近咸水体呈舌状入侵并主要发生在地表以下13m内的浅层地下水中。

咸淡水界面水敏性影响因素研究

通过砂柱的水击试验,对盐浓度、水流速度、pH值对咸淡水界面水敏性的影响进行了研究。试验结果表明,咸淡水界面上存在临界盐浓度值和临界流速值,当入流溶液浓度达到临界盐浓度和流速达到临界流速时,都会产生颗粒释放现象,导致砂柱的渗透率下降,水敏性发生。在相同的盐浓度和进水流速条件下,进水的pH值越低,颗粒释放的速度越慢,释放总量越少;进水的pH值越高,颗粒释放的速度越快,释放总量越多。

基于高密度电法的滨海地区地下淡水体识别

滨海地区地下淡水体的识别研究,可有效指导地区寻找淡水资源。阐述了高密度电法在滨海地区识别淡水体的理论依据,该方法在研究区的实例分析表明,高密度电阻率法能够很好地识别出咸淡水界面,进而划分出淡水层的分布。研究结果与水文地质调查成果基本吻合,说明该方法在滨海地区具有较好的可行性和有效性。此外,总结了该地区的淡水体电性特征和垂向分布情况,可为开展区域水文地质调查研究提供可靠的基础资料。

测井在水文地质钻探中划分咸淡水分界面的应用

河北平原沿海地区由于常年海水入侵,咸水在浅层水当中普遍存在,给当地人民生活和经济发展造成了严重影响。为了最大程度地降低这些影响,更合理地开发利用咸水,在水文地质钻井当中如何准确测定咸淡水分界面就变得十分重要。物探测井是通过测量钻孔内岩石的各类物理参数和钻孔参数状况来解决地质问题的一种物探方法,其中利用物探测井划分咸淡水分界面在水文地质钻探中应用广泛。本文结合实例介绍了物探测井在水文地质钻探中如何划分咸淡水分界面,为实际工作中划定咸淡水分界面提供了理论依据及应用实例。

自然电位曲线在水文矿井划分咸淡水界面中的应用

自然电位测井是测量沿井身移动的M电极与固定在地面的N电极之间的自然电位差。本文结合在地质调查中的测井曲线,阐述了怎么利用自然电位与视电阻率曲线来划分咸淡水界面。

黄河口典型咸、淡水交互区湿地土壤氮和磷分布特征

以黄河口典型咸、淡水交互区湿地土壤为研究对象,在离岸距离0 m、50 m、150 m、250 m和350 m处,分别布设5个采样点,于2017年10月15日,分别采集0～10 cm、10～20 cm和20～40 cm深度的土壤样品,测定其氮、磷含量和其它土壤理化指标,并分析其空间分布规律和可能的来源。研究结果表明,土壤全氮质量比为132.93～787.76 mg/kg,且离岸越远,0～10 cm深度土壤全氮含量越小,而10～20 cm和20～40 cm深度土壤全氮含量越大;各层土壤全磷质量比为543.04～642.04 mg/kg,随着土壤深度的增加,在岸边0 m处,土壤全磷含量逐渐减小,但在离岸最远的350 m处,10～20 cm和20～40 cm深度土壤全磷含量则高于0～10 cm深度土壤的;各层土壤有效磷质量比为4.68～11.24 mg/kg;各形态氮含量与有机质含量密切相关,土壤中的氮可能主要来自于内源,如有机质的分解;有效磷含量与土壤含盐量关系密切,土壤中的有效磷可能来自于外源,如海水入侵（潮汐流）;全磷可能主要来自外源,如潮流和径流的双向胁迫,且土壤容重对其也有一定的影响。