环境地质学分论--海水入侵
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第一章1、环境地质学是应用地质科学、环境科学以及其他相关学科的理论与方法,研究地质环境的基本特性、功能和演变规律及其与人类活动之间相互作用、相互制约的关系的一门学科。
其研究对象是人类社会与地质环境组成的复杂系统。
第二章1、地质环境:狭义上是指岩石圈及其表层风化产物与大气、生物、水相互作用最直接,与人类活动关系最密切的这部分岩石圈称为地质环境。
广义上是由岩石圈、生物圈和大气圈的下部组成的体系。
包含物质组成、地质结构和动力作用三种基本要素。
2、地质环境的上限是地表或岩石圈的表层;3、对地质环境下限位置的确定,目前有多种意见,大致可分为两类:一类是从人类活动对环境影响的角度衡量,把下限定为人类的科学技术水平和生产活动的能力所能达到的地壳深部;另一类则是从环境对人类和其他生物的适宜性来衡量,其下限达到与区域地壳稳定程度有关的地壳深部甚至地幔。
4、地质作用:地质环境与大气圈、水圈和生物圈及宇宙环境进行着密切的物质交换和能量流动。
这种物质循环与能量交换的关系常称为“地质作用”。
5、地质环境的作用:①是人类生存和发展的基本场所;②提供地质资源;③接纳人类排放的废物。
6、地质环境的容量:即某个特定地质空间可能承受人类社会经济发展的最大潜能。
7、地质资源,指地质环境系统内可供人类利用的一切物质(取决于贮藏量和更新速度)。
在现阶段,至少有下列几个方面:①矿物资源;②能源资源;③建筑材料资源;④土地资源;⑤地下水资源;⑥地质景观资源;⑦地质空间资源等。
8、地质环境对人类排放的有害废弃物的容纳能力,取决于地下水、土壤和岩石对污染物的净化能力。
9、地质环境的质量,在一定程度上由地球物理因素和地球化学因素决定,地质环境质量的好坏可以由以下几个方面的条件来评定:①自然地质条件的稳定性:自然地质条件是决定地质环境质量的主要因素,其中最重要的有:地质构造的稳定性、地形稳定性、地基稳定件、岩层性质以及地质灾害发育情况。
②原生地球化学背景:环境的地球化学背景值是地质环境质量的一个重要标志。
摘要在总结国内外海水入侵概念的基础上,给出了其相对完整的定义描述,即:在自然或人为因素的影响下,使滨海地带含水层的水动力条件发生了改变,淡水与海水之间的平衡状态发生了变化,导致海水与淡水有直接水力联系的高矿化度的地下水沿含水层向内陆方向侵入,咸淡水界面不断向陆地推进,使地下淡水资源不断遭受破坏的过程与现象。
详细分析了崂山区海水入侵的基本特征及分布、海水入侵形态、海水入侵的进程及趋势、海水入侵的成因及所造成的危害等。
分析表明崂山区海水入侵形态基本有以下三种方式:面状侵入、线状侵入、溶洞状侵入。
海水入侵的趋势为:海水入侵面积有小→大→小→大的变化规律。
海水入侵的成因是具有了水动力条件和水文地质条件,而人为的改变地下水动力条件是发生海水入侵的主要原因。
海水入侵给工农业生产及人民生活均造成了较大的影响,制约崂山区经济发展。
对典型区域采用人工神经网络模型法建立了地下水可开采量的计算模型。
其中,由两个输入单元对应于甘井子区地下水开采量和降水量,七个中间隐含单元和两个输出单元对应地下水中C1一浓度和海水入侵面积组成的三层网络模型,计算出地下水可开采量,只要保证该区实际开采量小于地下水可开采量,即可有效地控制海水入侵。
根据崂山区特有的地质、水文地质条件及地下水开发利用程度的不同,提出了防止海水入侵,实现地下水系统的良性运行的策略,并给出了因地制宜的海水入侵防治措施等。
关键词:崂山、海水入侵、入侵危害、防治措施AbstractBased on summarizing the concepts of seawater intrusion in and abroad, gives the definition of relatively complete description, namely: in the natural or man-made factors, changed the hydrodynamic conditions make the coastal zone of the aquifer, changed the balance between freshwater and seawater, resulting in high salinity seawater direct hydraulic connection and the fresh water aquifer groundwater along inland invasion, the interface of salt and fresh water continue to promote land, processes and phenomena that underground freshwater resources continue to suffer damage.A detailed analysis of the Laoshan area of seawater intrusion and the basic characteristics of the distribution, morphology, seawater intrusion of seawater intrusion process and trend of seawater intrusion, the cause of formation and harm. Analysis shows that the morphology of seawater intrusion in Laoshan area, there are three basic ways: area-form intrusion, intrusion, intrusion of cave shape line. Seawater intrusion trend: seawater intrusion area changes the small to big to small to large: the cause of formation of seawater intrusion is the hydrodynamic conditions and hydrogeological conditions, and hydrodynamic conditions of groundwater artificial change was the main reason for the occurrence of seawater intrusion. Seawater intrusion has caused great influence to the industrial and agricultural production and people's life, restricting economic development in Laoshan district.The typical regional groundwater mining quantity calculation model was established by using the artificial neural network model. Among them, the two input units corresponding to the Ganjingzi area groundwater exploitation and precipitation, the middle seven of the hidden units and two output units corresponding to a concentration of C1 in groundwater and seawater intrusion area of three layer network model, calculate the exploitable quantity of groundwater, as long as the guarantee that the actual exploitation amount is less than the quantity of water exploitation, can effectively control the seawater intrusion.According to the Laoshan area unique geological, hydrogeological conditions and the development and utilization of groundwater, put forward to prevent seawater intrusion of groundwater system, realize the benign operation strategy, and gives a suit one's measures to local conditions of seawater intrusion prevention measures.Keyword: Laoshan mountain,seawaterinvasion,Invasion,prophylactico-therapeutic measur目录第一章绪论 (1)1.1海水入侵的概念 (1)1.2海水入侵的原理 (2)1.3海水入侵国内外研究状况 (5)1.4崂山区海水入侵的现状 (7)第二章研究区概况 (10)2.1地理位置及交通状况 (10)2.2社会经济状况 (11)2.3自然条件分析 (12)2.4区域地貌 (15)2.5水文地质条件 (16)第三章海水入侵的普查与监测 (20)3.1水化学方法 (20)3.2高密度电法 (31)3.3小结 (36)第四章海水入侵的成因 (37)4.1自然因素 (37)4.2人为因素 (39)第五章海水入侵的危害 (43)5.1对工业的影响 (43)5.2对农业的影响 (43)5.3对生活的影响 (46)5.4自然生态系统的逆向演替 (47)第六章海水入侵的防治对策 (49)6.1调整产业结构 (49)6.2拦蓄地下水 (49)6.3节约用水 (50)6.4建设和加固防堤工程 (50)6.5合理利用海岸滩涂 (50)6.6开展海水入侵监测和海水入侵科技攻关 (51)第七章结论 (52)参考文献 (53)致谢词 (56)附录外文文献及翻译 (57)第一章绪论目前,全世界已经有几十个国家和地区的几百个地方发现了海水入侵问题,海水入侵给各国沿海地区带来了严重危害,造成巨大经济损失,严重阻碍了经济社会的持续发展。
海⽔⼊侵的灾情评估和预防措施§13.1海⽔⼊侵的灾情评估和预防措施⼀、海⽔⼊侵的概念及产⽣原因海⽔⼊侵(海⽔倒灌)是指海滨地区因过量抽取地下⽔,导致海⽔(或地下咸⽔)和地下淡⽔的天然平衡条件被破坏,从⽽引起海⽔向⼤陆含⽔层推移的⼀种有害⽔⽂地质作⽤,也就是由于陆地地下淡⽔⽔位下降⽽引起的海⽔直接侵染淡⽔层的⾃然现象。
有时风暴潮或⼤涌潮覆盖陆域,也称之为海⽔⼊侵。
海⽔⼊侵灾害是指由于⾃然或⼈为原因,海滨地区⽔动⼒条件发⽣变化,使海滨地区含⽔层中的淡⽔与海⽔之间的平衡状态遭到破坏,导致海⽔或与海⽔有⽔⼒联系的⾼矿化地下咸⽔沿含⽔层向陆地⽅向扩侵,影响⼊侵带内⼈、畜⽣活和⼯、农业⽣产就地⽤⽔,使淡⽔资源遇到破坏的现象或过程。
滨海含⽔层在海岸线处与海⽔接触,在⾃然状态下,地下⽔补给海洋。
在很多临近海洋的地区,随着对地下⽔需求量的⽇益增多,滨海含⽔层已成为重要的⽔源。
地下⽔的开采,使得地下⽔对海洋的补给量⽇趋减少。
当滨海含⽔层的抽⽔量超过补给量时,海岸附近地下⽔位下降,海⽔进⼊滨海含⽔层,并逐步向内陆推进,直⾄达到新的平衡为⽌。
海⽔⼊侵对社会经济、环境和⼈民⽣活都能产⽣重⼤影响,已引起⼈们⼴泛地关注。
早在1855年就有关于伦敦海⽔⼊侵问题的报导,德国、荷兰和⽇本等国也都有类似的报导。
20世纪70年代以来,我国也出现了零星的海⽔⼊侵,进⼊80年代中期,⼊侵范围逐渐扩⼤,情况⽇益严重。
⽬前⽐较严重的地区有河北秦皇岛、辽宁⼤连、⼭东莱州、浙江宁波等地。
淡⽔和海⽔都是可溶混流体,它们之间的接触带是由于⽔动⼒弥散作⽤⽽形成的过渡带。
在这个过渡带中,混合⽔的密度由淡⽔逐渐变化为海⽔密度。
过渡带的宽度随地质条件和⽔动⼒条件⽽异。
在某些条件下,过渡带的宽度相对于含⽔层的厚度⽐较⼩时,可以近似地把它看成不相溶混的两种流体的突变界⾯。
如沿以⾊列海岸带的观测资料表明,这种突变界⾯的假定是合理的,但较宽的过渡带也是存在的。
海水入侵的影响与分析院系:土木建筑工程学院专业:土木工程研究方向:地下水指导教师:*********学号:***********班级:14土木-2BF2016年5月29号完成摘要地下水资源的可持续利用与保护对人类社会持续稳定发展史至关重要的。
地下淡水和咸水之间存在着一个动态平衡的混合界面,淡水储存一旦减少,平衡状态被打破,该界面便会向陆移动,最终产生海水入侵。
在综合有关文献的基础上,本文介绍了国内外海水入侵的现状阐述了沿海平原地区和基岩地区海水入侵的机理,以及海水入侵的平面和垂向分布,并说明了海水入侵的危害包括对农业、工业生产的影响、人口健康及社会稳定的影响、导致生态系统失衡和耕地资源退化。
接着描述了海水入侵的方式包括均匀入侵和非均匀入侵,最终根据海水入侵的主要原因提出了合理开采地下水、人工回灌淡水、农田节水灌溉和远距离调水补给和修建地下水库等措施在防治海水入侵方面是行之有效的。
关键词:沿海地区;海水入侵;机理;分布;防治措施1.绪论沿海地区海水入侵地下含水层或河水地带海水倒灌使咸潮影响带扩大,并发生海水补给地下水的现象,称为海水入侵。
沿海城市是人口高度集中和经济快速发展的地区,对淡水资源的需求很大。
由于超量开采,地下水水位持续大幅度下降可造成咸淡水界面发生变化,海水向淡水含水层侵入,地下水矿物度增高,水质恶化。
目前,全世界已经有几十个国家和地区的几百个地方发现了海水入侵问题,如荷兰、德国、意大利、比利时、法国、希腊、西班牙、葡萄牙、英国、澳大利亚、美国、墨西哥、以色列、印度、菲律宾、印度尼西亚、巴基斯坦、日本、中国、埃及等。
海水入侵给各国沿海地区带来严重危害,造成巨大经济损失,严重阻碍经济社会的持续发展。
沿海地区是中国经济发展的重点地区,20世纪80年代以来,我国渤海、黄海沿岸不同程度地出现了海水入侵加剧现象,全国总海水入侵量达1000km。
所以研究海水入侵的问题变的越来越重要,我们要合理开采和有效分配水资源,同时采取积极措施,限制海水入侵。