考虑非均质情况下的海水入侵模型研究

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1、河海大学硕士学位论文考虑非均质情况下的海水入侵模型研究姓名：李军华申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈建生20070301摘要海岸带附近地下水环境系统是容淡水环境、海水潮汐环境、咸淡水混合环境为一体的复杂系统。近年来，由于人类活动在该地区日益频繁，使得对该地区对淡水资源的需求量急剧上涨，该地区获取淡水资源最直接的手段就是从地下水中获取生产和生活所需要的淡水资源。由于对地下水缺乏足够的认识和有效的控制，近年来过度开采地下水直接导致沿海地区发生了一系列地质灾害和环境问题，海水入侵就是近年来世界滨海和海岛出现的比较突出的环境地质灾害之一。对海岸

2、带地下水环境尤其是海水入侵问题的研究已经成为当今学术界的一个热点。本文在前人研究的基础上运用分形理论将弥散系数和弥散尺度有机地联系起来，避免了在模型中假定含水层为各向同性的研究状况，以此为依据重新建立海水入侵模型并对模型进行求解，通过现场试验，验证模型的正确性和合理性。本文针对海岸带地下水的运移情况开展了如下工作：(1)根据海岸带地下水基本特征分析海水入侵机理；引入分形理论，介绍地下水溶质运移中存在的分形现象；介绍溶质运移模型中用来求解弥散参数的erfc(x)近似公式，为模型运用中的参数计算做好准备。(2)分析海水水位变化时对地下水浸润线的影响并

3、由此确定海水入侵地下水的范围，为海水入侵地下水模型的建立打下基础。建立海水入侵的一维渗流一维弥散模型，对模型迸行分析，推出数学模型并进行求解。(3)在海水入侵一维渗流一维弥散模型的基础上建立海水入侵一维渗流二维弥散模型，并对模型中的弥散系数进行坐标转换，最后对模型进行求解。(4)结合工程实践对所建立的海水入侵模型进行检验，验证模型的正确性。关键词：海水入侵；弥散系数；分形理论；分维数；海水入侵模型Abs仃actThegroundwaterenvironmentsystemofthecostalzoneisacomplicatedsystemwhi

4、chincludesthefreshwaterenvironment。thetideenvironmentandthesalt．freshwaterenvironmentsystem．Inrecentyears，duetomoreandmorehumanactivitysettingfootincoastalzone．thefreshwaterdemandforlocalresidenthasbeenincreasingrapidly,andlocalgroundwateristheirsmostimportantwaterresourcefor

5、productionandlifc．However,accordingtothelacknessofunderstandingandeffectiveconH'olforgroundwater,overexploitationhappedagainandagain,whichhadleadtoaseriesofgeologicalhazardsandenvironmentproblems．Seawaterintrusionjnstisoneofthemostseriousenvironmentalgeolog]icalhazards．Resear

6、chongroundwaterenvironmentsystemofthecostalzoneespeciallyonSeawaterintrusionhasbecameapoptopicinthepresentacademe．Basedonthepredecessorsstudies，anewunisotropicseawaterintrusionmodelwasestablishedandresolved．Insuchmodelmakedispersivecoefficientandscale．dependentdispersioncommu

7、nicatedsystematicallybyfractaltheory,whichallowtheaquiferisanisotmpic．Atlast,acaseisgiven,whichconfirmthevalidityandrationalityofsuchtheory．11艟majorconteutaRre勰follows：(1)Mechanismofseawaterintrusionisstudiedbyanalyzingthebasiccharacteristicofgroundwaterincostalzone．Alsoitisp

8、ointthatfiactalCanbefoundingroundwatersolutetransportbasedonfiactalt