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莱州湾海水入侵的时空演化特征研究

作　者: 韦政
导　师: 李晶莹
学　校: 青岛科技大学
专　业: 环境科学
关键词: 莱州湾海(咸)水入侵变化动态地下水水化学特征
分类号: P641.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文通过对莱州湾地区11个剖面60多个观测井进行测定,统计分析近两年水样的电导率、氯度、矿化度等指标。得出了莱州湾地区海水入侵的时空变化规律。在时间上,海水入侵的状况基本上保持稳定,受月季变化影响较小;空间上,地下水水质呈从沿岸向内陆由咸变淡的梯度变化趋势,海水入侵程度由近海岸至内陆逐渐降低。地下水化学成分的变化能够直接反映出海水入侵的程度,为海水入侵的防治提供依据。对Na+,K+,Cl-,Ca2+,Mg2+,HCO3-等离子进行了测定,通过对实验结果的数据统计与分析,总结出了莱州湾沿岸的地下水水化学成分的变化,以及由于海水入侵所造成的地下水水化学特征的变化趋势。大量的实验数据研究表明,离子如:Na+,K+,Cl-有良好的相关性,其它离子之间的相关性较差。海水入侵过程中,在空间上Ca2+,Mg2+,HCO3-,Na+,K+,Cl-等有一定的变化趋势并且由沿海到内陆浓度逐渐降低。在综合有关文献和实验数据的基础上,对莱州湾地区海水入侵范围进行了划分,划分出了咸水区、过渡区、淡水区的分界线;分析了海水入侵在时间和空间上的主要特征,指出海水入侵随时间变化不大,地下水主要指标的变化幅度不超过20%,水质呈现从海岸到内陆由咸变淡的梯度变化规律。根据划定的咸淡水分界线,确定了入侵面积约为2484.4km2,重度污染区约1714.24 km2。与过去的研究结果相比,入侵面积和过渡带面积进一步扩大,表明莱州湾海水入侵程度日趋严重。通过分析两年的实验数据,研究了海水入侵的程度和主要变化趋势,莱州湾南岸的昌邑、寒亭、寿光等市,是山东省沿海发生海咸水入侵地质灾害较严重的地区之一。莱州湾海水入侵的直接原因是过度开采地下水,包括农业灌溉、城市取水等,其它可能的原因包括全球变暖、沉积环境中的离子吸附作用等。根据莱州湾滨海地区土地利用动态变化了解到海水入侵的灾害现状及引起的一些地质环境问题,如水环境恶化,土壤盐渍化等;并根据现状提出了初步的海水入侵防治措施,如加强地下水资源管理,修建调水补源工程,发展生态农业等。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
前言  11-13
第一章文献综述  13-29
  1.1 海水入侵  13-14
    1.1.1 海水入侵概念简介  13
    1.1.2 海水入侵的机理  13
    1.1.3 海水入侵等级划分  13
    1.1.4 海水入侵的类型  13-14
  1.2 国内外海水入侵的研究概况  14-18
    1.2.1 国外海水入侵的研究概况  14-15
    1.2.2 国内海水入侵的研究概况  15-18
  1.3 区域的研究背景和条件  18-20
    1.3.1 研究区描述  18-19
    1.3.2 区域的环境地质背景条件  19
    1.3.3 区域水文地质条件  19
    1.3.4 社会经济环境  19
    1.3.5 研究区取样点分布  19-20
  1.4 莱州湾海水入侵的机制和途径  20-21
    1.4.1 海水入侵的机制  20-21
    1.4.2 入侵过程中的水动力学和水化学现象  21
    1.4.3 海岸带海水入侵途径  21
  1.5 莱州湾地区地下水的化学成分  21-23
    1.5.1 地下水质的变化与咸水入侵的关系  21-22
    1.5.2 海水入侵过程中地下水的化学指标  22
    1.5.3 地下水环境中宏量组分的变化  22-23
  1.6 海水入侵的影响因素及造成的灾害  23-26
    1.6.1 海水入侵的影响因素  23-24
      1.6.1.1 降水量  23
      1.6.1.2 水文地质、地貌  23-24
      1.6.1.3 人为因素  24
    1.6.2 海水入侵造成的灾害  24-26
  1.7 主要研究内容  26-28
    1.7.1 研究内容  26-27
    1.7.2 研究对象的选择  27-28
  1.8 研究目的和意义  28-29
第二章实验材料及实验方法  29-33
  2.1 实验所需仪器及试剂  29-30
  2.2 实验方法  30-33
第三章海水入侵在时间和空间上的变化  33-44
  3.1 氯度随时间变化的测定结果与分析  33-36
  3.2 矿化度随时间变化的测定结果与分析  36-39
  3.3 海水入侵在空间上的变化趋势  39-44
    3.3.1 氯度的空间变化趋势  39-41
    3.3.2 矿化度的空间变化趋势  41-44
第四章离子之间的相关性分析  44-53
  4.1.M、S、Cl~-的相关性关系  44-47
    4.1.1 M-S 的相关性  44
    4.1.2 M-Cl~-的相关性  44-45
    4.1.3 S-Cl~-的相关性  45-47
  4.2 Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-的相关性分析  47-53
    4.2.1 Na~+-Cl~-的相关性  47-48
    4.2.2 K~+-Cl~-的相关性  48
    4.2.3 Ca~(2+) -Cl~-的相关性  48-49
    4.2.4 Mg~(2+)-Cl~-的相关性  49
    4.2.5 硫酸根和重碳酸根的测定结果与分析  49-50
    4.2.6 离子之间相关性的总结  50-53
第五章莱州湾咸淡水区的划分  53-57
  5.1 咸淡水区域的划分  53-55
  5.2 莱州湾海水入侵最新发展动态  55-57
第六章海水入侵的原因分析及防治措施  57-62
  6.1 莱州湾海水入侵原因及特点  57-59
    6.1.1 海水入侵原因  57-59
    6.1.2 莱州湾海水入侵特点  59
  6.2 海水入侵的防治对策  59-62
第七章结论  62-64
参考文献  64-68
致谢  68-69
攻读学位期间发表的学术论文  69-70

莱州湾海水入侵的时空演化特征研究

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