海岛淡水透镜体形成与演化规律的物理模拟

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1、河海大学硕士学位论文海岛淡水透镜体形成与演化规律的物理模拟姓名：甄黎申请学位级别：硕士专业：水文学及水资源指导教师：束龙仓20080301河海大学硕士学位论文海岛淡水透镜体形成与演化规律韵物理模拟摘要本文以西沙群岛某海岛为研究对象，对其淡水资源现状进行分析，根据海岛唯一的地下淡水资源一淡水透镜体的形成原理，构建室内物理模型，对淡水透镜体形成与演化规律进行了分析研究，具体内容如下：(1)对从研究区域采集的珊瑚砂含水介质的孔隙度、渗透系数、给水度、弥散系数进行室内实验测定。分析含水介质水文地质参数的特殊性，为进行相应的数学模拟提供参数；(2)根据淡水透镜

2、体的形成原理，分析对其影响的主要因素，制作相应实验装置，对淡水透镜体的形成过程及在开采条件下的演化规律进行了两次模拟实验，采用SURFER软件，结合测得水样的电导率值数据描绘透镜体的形状特征，倒锥的形成过程，确定开采量与倒锥位置之间的关系。实验分析结果表明，珊瑚砂含水介质不同于陆源砂土，其具有颗粒大小不均且砂样成分以租颗粒(粒径在2～5mm之间)为主、结构疏松、给水性好、渗透系数大等特点；在淡水透镜体形成的过程中，累积降雨入渗补给量是关键因素，两次实验中，补给量不同的情况下形成的透镜体的厚度也不同，第一次实验中淡水透镜体厚度约为26cm，淡水资源量O

3、．77m3，第二次实验中淡水透镜体厚度约为22era，淡水资源量0．323m3；由于开采井的布设方式对开发利用淡水透镜体淡水资源至关重要，两次实验中采用不同的开采方案，第二次实验中开采井的滤网长度为第一次实验中开采井滤网长度的1／4，结果第二次实验中可开采淡水资源量占淡水总量的2．23％。大于第一次的实验结果I8％，超过此开采量，咸水入侵开采井，淡水透镜体遭到破坏。上述结论对海岛地区地下淡水资源的合理开发利用的研究有着重要的意义，也为相关的数学模拟研究提供了计算条件和基础．关键词：淡水透镜体，水理性质，物理模拟，倒锥河海大学硬士学位论文海岛淡水透镜体

4、形成与演化规律的物理模拟AbstractThispapertakes锄isleofXiShaislandasstudyobject，inwhichtheactualityof丘eshwaterresouicesisanalyzed，Basedontheprincipleoftheformationof疗eshwaterlenswhichistheonlyfreshwaterresourcesonisle，thephysicalmodelinlabwasbuilttoanalyzetheformationoffreshwaterlensandthela

5、wofitsevolution．11"concretecontentsarelistedasfollows：(1)Determiningtheporosity，permeability，specificyieldanddispersioncoefficientofcoralsandcollectedfromstudyareabyindoorexperiments，analyzingtheparticularityofhydrogeologyparameterofaquifermedium．Theseparameterarehelpfulfornume

6、ricalmodeling；(2)Accordingtotheformingprincipleoffreshwaterlensandconsideringthemaincontrolfactorsonfreshwaterlens,theformationprocessandevolutionunderthepumpingconditionoffreshwaterlenshavebeensimulatedtwicetimesbyself-madeequipment．Theshapefeatureoffreshwaterlensandtheformati

7、onprocessofupeoningaredeserihedbySURFERwhichisbasedontheelectricalconductivitydataofwatersamples．Therelationbetweenyieldandthelocationofupconingisdeterminedafter．Theexperimentresultshows，coralsandisquitedifferentfromthelandsand，it’smaincomponentiscoarse·grain(thediameteris2-5mm

8、)，andithasthecharacteristicoflonsefranfIework，wellspec