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《。中园地质灾害与防治学报。
年月.. .
乙
海水人侵的基本理论及其在人侵
// 发展预测中的应用。
蕖祖煌马凤山.
. 中国科学院地质研究所
/
提要在分析海水侵的基丰富宴、基本矛盾和喜发展段发展原西的基础上,提出了海水僵的基
丰理论, 并把研兜史上备段的海水侵理论视为基本理论在不同祭件下的特例垃甩所建立的基本理
沧,在山束省广饶县不同的地下水开采条件下,对海水侵发展趋势诈了预测,据以提出相密的肺涪建议
关键词海水侵

芝型墨: 曩/’.
/
在完成八五”国家重点科技攻关项目海水入侵防治试验研究”中有关专题的过程
中,我们建立了海水入侵的基本理论,并把这一理论应用于海水入侵发展的预测和微咸水
持续开采方案的制订。本文在概述海水入侵基本理论的基础上,以山东省广饶县古海水入
侵发展预测为倒,分别叙述在不同预测条件下的预测方法、技巧和结果,最后分析全部预
测结果,引出具有实用意义的结论
一
、海水入侵的基本理论
多年来,海水入侵理论的发展经历了个阶段:
静力学阶段:.、—】、三
人独立给出海水入侵时咸淡水界面上任一点在海平面下深度的表达式:
一“
其后又给出海水入侵时成淡水界面上任一点在比较平面上高度的表达
式:
一,
一。一。一
不难看出式是取海平面为比较平面时式的特殊情况,比式更为简洁,故
更为常用;式是式的推广,仍属静力学阶段的产物。
渗流阶段:为书写简洁起见,令式中的,代入反映质量守恒的水流
连续原理和反映能量守恒和转化的达西定律, 即得潜水含水层单宽排泄入海量
· 本文得到国家自熊科学基垒重点项目资助
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承压含水层单宽排泄入海量:
式中卜一海水入侵带宽度或入侵距离。
渗流与弥散联立阶段: 、、等研究了
荷兰、以色列、美国等地的成淡水混合带或过渡带,用可混溶流体的对流弥散方程代替不
可混溶流体的锋面表达式。多年来沿这方向做了大量的工作,但都把弥散视为与渗流并
存的现象,从数学上联立求解渗流微分方程有时还考虑密度相关流,如和弥散微
分方程。这两个微分方程适用于所有地区,其在海水入侵地区的边界条件和初始条件下的
解一般用数值法求解可间接展示海水入侵过程,为此需要对具体研究区不同时刻的求
解结果进行追踪对比。这样,海水入侵的特殊规律隐藏在这组微分方程的解之中。普遍适
用的方法反而掩盖了特殊规律。
渗流与弥散耦台阶段:作者等研究了山东省广饶县的古海水入侵问题,把
孙散视为与渗流对立的因素,从物理上分析渗流与弥散互相抗衡或迭加的关系,两者间平
衡的破坏和重建构成海水入侵全过程的本质,直接讨论成淡水过渡带运动的动力和过程,显
示海水入侵的特殊规律,使之具有直观的性质,故称为海水入侵的动力学理论。在这基础
上,我们建立了海水入侵的基本理论。
关于任何一个现象或过程的基本理论,应立足于有关的基本事实,分析其基本矛盾,用
基本概念和基本关系式揭示这个现象或过程的演化、动力、本质、基本特征和基本规律,并
从理论上概括有关理论的历史发展,把不同阶段的理论视为基本理论在不同条件下的形态
或特倒,