大陆岛地下水动态的动力学机制与模拟研究-以东海岛为例

大陆岛是分布最广泛的一种海岛，原属大陆一部分，与大陆以浅海相隔。具有松散沉积层的大陆岛，岛上的中深含水层与大陆上对应含水层相连，地下水水力联系密切，岛上地下水动态既受到海潮波动的影响，又受到海岛及大陆地下水开采的影响。目前国内外涉及海岛地下水动态的相关研究尚未考虑到大陆岛地下水动态的特殊性，多是针对海潮对海岸带浅层地下水的影响。本项目针对大陆岛特殊的地质结构和水文地质条件，揭示大陆岛地下水动态的形成机制，建立地下水动态的物理模型与数学公式。以广东湛江东海岛为例，开展含水层与弱透水层的现场取样与室内土力学实验，结合地下水动态观测，建立解析解模型和数值模型，模拟预测地下水动态变化规律。该研究对我国广泛分布的大陆岛地下水开发利用与研究起到示范作用。

大陆岛是分布最广泛的一种海岛，原属大陆一部分。东海岛即为典型的大陆岛，该岛具有独特的水文地质条件，浅层含水层与大陆以浅海湾相隔，中深层承压水含水层与大陆地下水系统紧密相连，地下水水力联系密切，岛上地下水动态既受到海潮波动的影响，又受到海岛及大陆地下水开采的影响。目前国内外涉及海岛地下水动态的研究未考虑大陆岛地下水动态的特殊性，关于东海岛这类多重荷载（感潮河和潮汐）作用下的多层结构含水层系统的地下水动态的数值模拟实例研究鲜见，且关于海滩坡度效应对潜水水位动态的影响研究缺乏深入研究和统一的认识。本项目研究中，系统地调研总结了国内外潮汐荷载效应的研究进展；针对大陆岛特殊的地质结构和水文地质条件，分析了典型大陆岛（东海岛）浅、中和深层地下水的动态特征；依据潮汐动态监测资料分析计算了东海岛含水层的水文地质参数；建立了东海岛滨海区潜水的剖面二维水流数值模型，开展了海滩坡度对潜水水位动态的影响研究；建立了东海岛邻区太平镇的地下水流动数值模型，开展了多重荷载（感潮河和潮汐）作用下的多层结构含水层系统的地下水动态的数值模拟实例研究。基于本项目研究成果，已发表论文7篇，其中SCI期刊论文3篇。本研究可为大陆岛地下水资源的开发利用以及海岛地下水运动问题的研究与模拟起到示范作用。