莱州湾东岸海底地下水及其营养盐入海通量研究

海底地下水入海通量研究是准确评价海岸带区域水资源和水环境的科学基础，对海岸带生态环境的保护与治理具有重要的科学和实践意义。本项目拟选取莱州湾东岸为研究区域，以区域海底地下水及其营养盐入海通量为主要研究内容，在分析区域地下水系统的基础上，查明地下水与海洋之间的水力关系，明确区域海底地下水入海途径以及转化方向；在此基础上综合应用遥感、现场测量、环境同位素示踪及数值模拟等技术，确定区域海底地下水及其营养盐入海路径和通量，揭示区域海底地下水及其营养盐入海传输的过程和机理，模拟、预测地下水及其营养盐入海通量的变化趋势。为全面评价地下水及其营养盐入海输送对区域生态环境的影响提供科学依据，同时也为其他海岸带海底地下水入海通量研究提供科学借鉴。

通过大量的野外调查、观测试验、室内分析，运用水文地球化学、遥感技术及数值模拟等方法，研究了莱州湾东岸地下水循环、地下水环境演变、地下水入海通量，取得如下成果：初步查明了莱州湾东岸海岸水文地质状况及区域地下水入海通道 ，虎头崖-大原-过西-西由一线含水层与海水之间具有水利联系，是区域地下水入海的主要通道；建立了莱州湾东岸地下水流－盐分耦合数值模型，模拟和预测不同情景下的地下水位和盐分的变化情况；分析了莱州湾东岸地下水盐化特征及机理，控制该区地下水盐化的主要控制因素是蒸发沉积、矿物溶解、阳离子交换作用以及人类活动；建立了小波变换-模糊自适应神经网络模型，模拟了莱州湾东岸地下水位动态变化；建立了地下水水质评价的模糊推理系统，对莱州湾东岸地下水水质进行了综合评价；构建了地下水盐分动态遗传规划模型，进行了海岸带地下水盐分动态模拟；分析了区域NO3-的空间变异特征及主要来源，NO3-的空间分布表现为带状分布格局，农业生产过量使用化肥和城镇生活中的生活生产废水大量排放是造成地下水硝酸盐质量浓度过高的主要原因；运用GIS开发软件ArcEngine9.3与VB.NET开发语言，开发了海水入侵综合评价系统。