河口海岸帶附近地下水運移規(guī)律研究.pdf

1、本論文以理論研究為主線輔以實際探索，對河口海岸帶地下水運移規(guī)律進行了深入淺出的研究與分析。以河口海岸帶地下水運動的“潮汐”特征為主線，本論文的主要研究內(nèi)容包含了河口海岸帶的地下水動力特性、河口海岸帶的溶質(zhì)運移特性等，其中包括： (1)將指導(dǎo)實驗?zāi)M的相似理論引入推導(dǎo)垂向非均質(zhì)因素(工程影響因素)影響下近岸地下水運動解析解中，應(yīng)用方程分析法尋求垂向非均質(zhì)含水層之間的相似比例系數(shù)。通過相似變換使得新解適于模擬天然情況下的垂直層狀含水

2、層或人工的垂向非均質(zhì)含水層結(jié)構(gòu)(防滲墻)影響情況下的水流規(guī)律。 (2)從經(jīng)典控制理論出發(fā)對一維垂向非均質(zhì)含水層中潮汐響應(yīng)問題進行推導(dǎo)分析，將半無限含水層設(shè)定為單輸入控制下單輸出線性開環(huán)系統(tǒng)，以傳遞函數(shù)作為含水層系統(tǒng)的基本數(shù)學(xué)描述，從另外一個角度對基于相似理論推導(dǎo)的該問題進行驗證。 (3)建立極坐標(biāo)形式地下水二維潮汐運動模型?；诤瑫r間t的格林函數(shù)推導(dǎo)象限域的河口含水層潮汐運動解析解和基于不含時間項t的格林函數(shù)推導(dǎo)出了扇形

3、含水層區(qū)域在潮汐作用下地下水波動的解析解，通過概念模型描述了含水層在海潮和河口潮汐共同作用下地下水運動規(guī)律。 (4)基于河口區(qū)域二維潮汐運動問題的控制方程和特點，采用簡潔的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換提出求解相應(yīng)的軸向各向異性含水層地下水潮汐運動的理論與方法。推得的解析解是本文新推導(dǎo)的扇形含水層二維潮汐運動解析解與前人求解的解析解的進一步推廣與完善。 (5)基于地下水飽和非飽和變密度水流和溶質(zhì)運移模型，在概念模型的基礎(chǔ)上通過數(shù)值模擬對地下河

4、口的咸淡混合帶的潮汐效應(yīng)進行研究，并根據(jù)數(shù)值試驗中咸淡鋒面的特征以及對岸灘傾角效應(yīng)的分析劃分了地下河口咸淡混合的類型。 (6)對于河口海岸帶的真實環(huán)境進行了初步模擬探討，結(jié)合實測資料探討了河口海岸帶地下水運移的各種自然特征現(xiàn)象，為今后對河口前緣地帶的地下水運移規(guī)律的系統(tǒng)性研究奠定了一定的基礎(chǔ)。 (7)將Tabu搜索法應(yīng)用在水文地質(zhì)參數(shù)的反演上，結(jié)合河口海岸帶地下水運移模擬參數(shù)優(yōu)化反演問題對該方法進行了驗證，表明此方法源于