基于高密度电法监测海水入侵的综合研究

论文摘要

滨海地区作为陆地淡水与海洋咸水的交互地区,是全球陆地-海洋水循环中不可或缺的重要组成部分,淡水资源短缺与水环境污染是限制沿海国家或地区发展的主要因素,同时对地下水的安全产生了严重威胁。利用高密度电法研究海水入侵是一种简单、高效的方法,该研究具有理论与实际意义。比较不同电极排列方式的勘探效果有利于对野外测量数据进行反演分析。应用EarthImager 2D软件中正演功能,分别比较了不同电法装置对水平与垂直异常体、电极数目、电极距的分辨率响应实验。从其中得出了如下一些结论:对于温纳与施伦贝尔装置,若是水平电阻异常体相邻排列,间隔距离小于该异常体水平尺寸的0.5倍或者更小时,异常体的正演图像连接为一个整体;偶极-偶极装置在垂直方向上对异常体的响应更加灵敏,多个高阻异常体垂直分布,可以正演出浅层与中层的异常体位置与大小,浅层的正演图像比较清晰,中层的分辨率较差;施伦贝尔装置的垂向分辨率高于温纳装置的垂向分辨率,但是二者均不能对中层与深层的电阻异常体做出响应;相同的电阻异常体在电极距不变的情况下,电极数量的增多并不会提高测量的精度,相反,随着电极数目的增多,模拟出的电阻异常体的值与实际值偏差越大,使得分辨率降低;电极数目不变时,并不是电极距越大,分辨率越高,其分辨率会随着电极距的增大呈现一种先增加后减小的变化趋势,且在实际测量中电极距一般不宜超过10米。应用高密度电阻率法确定海水入侵的咸淡水界面是一种快速且有效的方法。本文于龙口市一典型剖面进行数据采集,经过室内反演,确定出该剖面上海水入侵的咸淡水界面距离海岸2.55 km。高密度电法确定的咸淡水界位置比利用水化学分析法确定的位置更加精确,而且还能够圈定海水入侵的形态。潮汐对海水入侵有一定的驱动作用。本文在龙口市北海岸进行小尺度高密度电法测量,发现在涨潮与落潮的过层中地层电阻率均有所增高。涨潮时,海平面升高,海水向内陆移动,稀释含水层中的卤水,导致地层电阻率升高;落潮时,海水回退,滨海含水层中含盐量降低,使得地层电阻率升高。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张宇

导师: 胡晓农(Bill X.Hu),戴恒

关键词: 海水入侵,高密度电法,咸淡水界面,潮汐

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学,地质学,地球物理学

单位: 中国地质大学(北京)

基金: “水资源高效开发利用”重点专项“黄渤海沿海地区地下水管理与海水入侵防治研究”项目(NO:2016YFC0402800)中的课题五-黄渤海沿海地区海水入侵环境效应研(NO:2016YFC0402805)

分类号: P641.7;P731.2

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.001256

总页数: 81

文件大小: 10954K

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