《考虑淤泥层弹性储水和渗透系数的在海底有一定延伸的滨海承压含水层系统中海潮引起的地下水头波动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《考虑淤泥层弹性储水和渗透系数的在海底有一定延伸的滨海承压含水层系统中海潮引起的地下水头波动（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、辽宁师范大学 硕士学位论文 考虑淤泥层弹性储水和渗透系数的在海底有一定延伸的滨海承 压含水层系统中海潮引起的地下水头波动 姓名：耿晓龙 申请学位级别：硕士 专业：应用数学 指导教师：李海龙;沈正维 20080501 摘要 内容摘要：本文考察了在海底有一定延伸的单层承压含水层系统，其海底延伸终 端被一层与承压含水层性质不同的淤泥层所覆盖。L ie ta 1 2 0 0 7 ，W a t e rR e s o u r c e s R e s e a r c h ，4 3 ，W 0 3 4 0 4 ，d o i ：1 0 1 0 2 9 2 0 0 5 W R 0 0 4 7 2 4 】给出了忽略淤
2、泥层弹性储水 情况下的解析解，本文考虑了淤泥层的弹性储水并求出相应的解析解。研究发现， 如果淤泥层在水平方向的厚度很厚时，淤泥层的弹性储水对含水层内水位变化的 影响显著，在这种情况下若忽略淤泥层弹性储水会在预测含水层水头波动和水力 性质间关系时引起较大误差。本文分析了淤泥层弹性储水对该承压含水层系统的 影响，并给出了可以忽略淤泥层弹性储水的定量条件。文章还对模型的二维情况 进行了数值模拟，通过与一维模型的对比讨论了垂向流对该含水层系统的影响。 关键字：海潮：滨海含水系统：弹性释水：解析解：荷载效应；数值解 A b s t r a c t C o n t e n t ：T h i sp a p
3、e rc o n s i d e r st h et i d a lh e a df l u c t u a t i o n si nas i n g l ec o a s t a lc o n f i n e d a q u i f e rw h i c he x t e n d su n d e rt h es e af o rac e r t a i nd i s t a n c e I t ss u b m a r i n eo u t l e ta tt h e s e a f l o o ri sc o v e r e db yas i l t - l a y e rw i t h
4、p r o p e r t i e sd i s s i m i l a rt ot h ea q u i f e r R e c e n t l y , L ie ta 1 【2 0 0 7 ，W a t e rR e s o u r c e sR e s e a r c h ，4 3 ，W 0 3 4 0 4 ，d o i ：1 0 1 0 2 9 2 0 0 5 W R 0 0 4 7 2 4 】 g a v ea na n a l y t i c a ls o l u t i o nf o rs u c has y s t e mw h i c hn e g l e c t e dt
5、h ee f f e c to ft h ee l a s t i c s t o r a g eo ft h eo u t l e t c a p p i n g T h i sp a p e rp r e s e n t e da na n a l y t i c a ls o l u t i o nw h i c h g e n e r a l i z e st h e i rw o r kb yi n c o r p o r a t i n gt h ee l a s t i cs t o r a g eo ft h eo u t l e t c a p p i n g I ti s
6、f o u n dt h a ti ft h eo u t l e t - c a p p i n gi st h i c ke n o u g hi nh o r i z o n t a ld i r e c t i o n ，i t se l a s t i c s t o r a g eh a ss i g n i f i c a n te n h a n c i n ge f f e c to nt h et i d a lh e a df l u c t u a t i o n I g n o r i n gt h e e l a s t i cs t o r a g eo ft h
7、 eo u t l e t - c a p p i n gw i l ll e a dt os i g n i f i c a n te l T o r si np r e d i c t i n gt h e r e l a t i o n s h i po ft h et i d a lh e a df l u c t u a t i o na n dt h ea q u i f e rh y d r o g e o l o g i c a lp r o p e r t i e s Q u a n t i t a t i v ec o n d i t i o n sa r eg i v e
8、 nu n d e rw h i c ht h ee f f e c to fe l a s t i cs t o r a g eo ft h e o u t l e t - c a p p i n go nt h ea q u i f e r St i d e - i n d u c e dh e a df l u c t u a t i o ni sn e g l i g i b l e T h i sp a p e r a l s oc o n s i d e r sv e r t i c a lf l u xo ft h ec o n f i n e da q u i f e ra n
9、 do u t l e t - c a p p i n g W ed i s c u s st h e e f f e c to ft h ev e r t i c a lf l u xo nt h ec o n f i n e da q u i f e rs y s t e mb ys i m u l a t i n gt h et w o d i m e n s i o nm o d e l K e yw o r d s ：T i d e ；C o a s t a la q u i f e rs y s t e m ；E l a s t i cs t o r a g e ；a n a l
10、y t i c a ls o l u t i o n ；T h e t i d a ll o a d i n ge f f i c i e n c y ；N u m e r i c a ls o l u t i o n 学位论文独创性声明 本人承诺：所呈交的学位论文是本人在导师指导下所取得的研究成果论文 中除特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人和其他机构已经撰写或发表过 的研究成果，其他同志的研究成果对本人的启示和所提供的帮助，均已在论文中 做出了明确的声明并表示谢意 学位论文作者签名 、 可峨 一中引量 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留、使用学位论文的规
11、定，及 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅本人授权辽宁师范大学，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文保密的 论文在解密后使用本授权书 一始币踮燧磊攀m 考虑淤泥层弹性储水和渗透系数的在海底有一定延伸的滨海承压含水层系统中海潮引起的 地下水头波动 考虑淤泥层弹性储水和渗透系数的在海底有一定延伸的滨 海承压含水层系统中海潮引起的地下水头波动 1 引言 1 1 课题背景 滨海地区社会和经济的不断发展引发了包括地质、工程、生态、环境等诸方面的问题， 例如海水入侵、沿海工程建筑稳定性、沿海环境恶
12、化等。对海潮引起的滨海地下水动态的研 究在解决上述问题方面起到重要而积极的作用。自上世纪中叶以来，诸多学者就进行了解析 或数值模拟研究，例如，C a r t 【1 9 6 9 】研究了爱德华王子岛上咸水入侵现象；C a n “ 【1 9 7 1 】用 调和分析法估计了滨海承压含水层中的扩散率、渗透系数和贮水系数等参数；L a n y o ne ta 1 【1 9 8 2 对海潮波动和海岸表面结构变化引起的水头变化给出了详尽的描述；C h a na n d M o h s e n 【1 9 9 2 1 用一维数值模型模拟了在受潮汐影响的含水层中污染晕的扩散过程；M a r q u i s a n
13、 dS m i t h 【1 9 9 4 1 估计了由潮汐引起的含水层中的地下水流动和化学元素运移。 在文献中，已有很多关于潮汐引起的地下水流动的解析研究结果。其中的含水层结构 可以归为两类：单一含水层【例如J a c o b ，1 9 5 0 ；D r o g u ee ta 1 ，1 9 8 4 ；S u n ，1 9 9 7 ；T o w n l e y , 1 9 9 5 ； T r e f r y , 1 9 9 9 】和三层结构的含水层系统【例如v a nd e rK a m p ，1 9 7 3 ；J i a oa n dT a n g ，1 9 9 9 ；L ie t a 1
14、，2 0 0 1 ；J e n ge ta 1 ，2 0 0 2 ；L ia n dJ i a o ，2 0 0 1 a ；b ；2 0 0 2 a ；b ；2 0 0 3 b 。含水层与海潮边界也有各种 不同的假设。如海滩形状倾斜【例如N i e l s e n ，1 9 9 0 ；L ie ta L ，2 0 0 0 c ；T e oe ta 1 ，2 0 0 3 ；含水层延 伸到海水中【例如v a nd e rK a m p ，1 9 7 2 ；L ia n dC h e r t ，1 9 9 1 aa n db ；L i u ，1 9 9 6 ；M a a sa n dD e L a
15、n g e ，1 9 8 7 ；L ia n dJ i a o ，2 0 0 1 a ；海岸线呈L 形【例如L ie ta 1 ，2 0 0 0 b ；L ie ta 1 ，2 0 0 2a n dL ia n d J i a o ，2 0 0 2 b 。建立的模型有多种，如多维的【例如N i e l s e ne ta 1 ，1 9 9 7 ；L ie ta 1 ，2 0 0 0 a ；L ia n d J i a o ，2 0 0 2 b ：或非线性的【例如P a r l a n g ee ta 1 ，1 9 8 4 ；B a r r ye ta 1 ，1 9 9 6 ；L ia n dJ
16、 i a o ，2 0 0 3 a ；T o e e ta 1 ，2 0 0 3 。所得诸解已在许多现场个案研究中用以分析观测数据。例如，F e r r i s 【1 9 5 1 】估 计了在具有潮汐波动的普拉特河旁的含水层的扩散率；C a na n dV a nd e rK a m p 【1 9 6 9 】确定了 加拿大的爱德华王子岛上的滨海含水层中的海潮效应、贮水系数和渗透率，并且所得结果与 抽水试验数据一致；D r o g u ee ta l - 【1 9 8 4 】分析了滨海喀斯特( 喀斯特地貌是指可溶性岩石受水 的溶蚀作用和伴随的机械作用形成的各种地貌，如石芽、石沟、石林、落水洞、溶洞、地下 河等，亦称为岩溶地貌) 含水层中地下水波动现象；S e r f e s 【1 9 9 1 】估计了地表浅层( 9 米深) 、 分层结构的含水层系统中的水力坡度；E r s k i n e 【1 9 9 1 】分析了在英国的一个核电站周围，海 潮波动对一个地卜深层( 5
