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    海水入侵調查研究方法
    時間 : 2021-06-23 17:52 瀏覽量 : 16

    目前,海水入侵調查中采用的方法有水化學方法、水位監測﹑物探方法和環境示蹤法,各方法如下所示。

     

    海水入侵調查-水化學方法

    水化學方法分為單指標法和多指標綜合評判法[7。單指標法包括CI”和 TDS,海水入侵導致含水層水質惡化,最明顯的是水中Cl―濃度和TDS的增加[8

    Cl是海水中最主要的穩定離子而且測定簡單﹐因此成為最常用的一個指標。我國《生活飲用水衛生標準》(GB 5749——2006)規定氯化物含量不應超過250 mg/L,國內多數學者將250 mg/L 作為判斷海水入侵最直接﹑最敏感的單一指標,國際上沒有一個統一的標準。海水和淡水的TDS有著明顯差異,TDS的變化可以直接反映海水的侵染作用[。不同的學者采用不同的咸淡水界限值,大體范圍是1.0~20 g/L[7]。

    除了CI―和 TDS,Bikse等[107認為根據概率圖中EC的臨界值也可以區分淡水、咸水,Fidelibus[11]在意大利南部Salento濱海含水層對觀測井進行了長達40年的EC和溫度測量,以監測海水入侵。我國根據農業灌溉用水要求,還可確定其他指標pH值、礦化度、全鹽量作為監測海水入侵的指標[12]。

    單一指標具有操作簡便易行的優點,但由于水文地質條件的復雜及人為活動的影響﹐實際應用過程中往往出現失誤,如土壤中施用農藥、化肥或工廠排污均可造成地下水中Cl―濃度的增加,不能判斷發生了海水入侵[12。因此,需要多指標綜合評判法,它是選擇幾種有代表性的化學離子及其特征離子比值作為海水入侵監測指標,并以此對海水入侵程度作等級劃分[ 12-13,選擇的指標有Cl- 、TDS、Br―.鈉吸附比(SAR)、咸化系數(A),Ca/Cl 、Mg/Cl、K/Cl、HCO,/Cl、Na/Ca、Ca/CI、Mg/Cl、Ca/SO,.Br /Cl、Ca/Sr 等[8.10]。Lee 等[8對韓國西部某發生海水入侵的濱海含水層地下水進行了單一指標和離子比值的分析﹐根據很高的CI―濃度和TDS 判斷淡水和海水發生了混合和離子交換作用,地下水發生咸化,根據HCO,/C1,Na/Ca,Ca/C1、Mg/Cl和Ca / SO,等離子比值對海水入侵進行了進一步的分析。Pulidoleboeuf 等!14]利用Sr+ 、SOT、Mg/Ca分析西班牙東南部海水入侵某濱海含水層的滯留時間,推斷出海水入侵存在的兩條路徑。需要注意的是在水文地球化學特征研究中可以用因子分析、主成分分析等統計方法予以輔助,利用這些方法來劃分水類型。

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    海水入侵調查-水位檢測

    通過對濱海區進行地下水位監測,以分析地下水動態,研究海水入侵的發展和咸淡水過股市的1位置。李新運等161對萊州海水入侵面積和地下水位負值面積進行相關和回歸分析,分析海水入侵演變,預測發展趨勢﹔張怡輝等1?1根據季節變化的地下水位與Cl的相關關系,以Cl濃度250 mg/L為標準,獲得遼東灣西側海水入侵過渡帶的地下水位變化范圍,為確立過渡界面的位置提供間接的依據和參考。

    事實上,由于濱海含水層地下水蜜度變化,水位監測是比較復雜的。Post等[18詳細的分析了這—復雜性,野外監測的水位分為3個類型,只有當開深確定、并內鹽度密度變化情況已知時,在濱海含水層中監測水位才有意義19]。在濱海地區打井﹐含水層間形成垂向通路,Shalev等通過分析野外數據,進行數值模擬﹐來調查長濾水管的鉆孔對監測地卜水面和咸淡水界面位置的影響。他們發現鉆孔內咸淡水界面的波動較含水層的波動高一個數量級﹐兩者之間的不一致程度取決于含水層的各向異性以及鉆孔的水力屬性。

    目前的研究說明了直接利用觀測井水位來監測海水入侵還存在困難﹐在實際應用中需要合理恰當的設計觀測井和其他監測設施。



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