摘要

世界各地海水和地下水之间普遍存在着温度差异,系统研究非等温条件下滨海含水层中海水入侵的影响机理与效应,对于滨海地下水开采、管理和保护具有重要的科学意义与应用价值。本文采用现场尺度的地下水—盐—热耦合数值模型,定量研究了非等温条件下地下水流场动态变化和盐度分布特征,深入探讨海水温度变化对含水层海水入侵的影响机理与效应。研究结果表明,在低温(5℃)条件下地下咸水首先沿水平方向缓慢流动,而高温(35℃)时咸水区会形成上升流和下降流;地下水的密度和含水层的渗透系数受地下水盐度和温度的共同影响,但地下水密度主要取决于盐度变化,而含水层渗透系数主要受温度影响;不同海水温度下海水入侵程度可以分为咸水楔快速增长、缓慢增长和稳定分布3个阶段,海水入侵程度取决于海水和地下淡水的密度差,非等温条件下的海水入侵是一个复杂的地下水—盐—热动力学过程。