濱海地下水與地表水耦合模型研究
——大小潮誘發(fā)的地下水波動特征分析

2.1萬字 59頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要
在自然界中，濱海地區(qū)的潮汐往往不是單個信號特征，而是多個信號的組合，比如大小潮信號，這就導(dǎo)致潮致地下水的波動具有明顯的復(fù)合波特征。現(xiàn)有研究表明，由于非線性作用以及主頻波之間的相互作用，潛水層內(nèi)會形成頻率更低的波動信號(SNWTF)，這個更低頻率的波動信號比主頻波信號傳的更遠，從而誘發(fā)離岸較遠一側(cè)水體波動，對內(nèi)陸物質(zhì)的向海搬運和潛流形成具有一定的影響。傳統(tǒng)針對大小潮誘發(fā)的低頻波動特征研究都忽視了非飽和區(qū)持水特性及其對波動的影響。本文考慮有限非飽和區(qū)厚度，推導(dǎo)出新的地下水波動控制方程，基于該控制方程，對大小潮誘發(fā)的低頻波動特征展開研究。結(jié)果表明，在非飽和區(qū)的影響下，內(nèi)陸一側(cè)的地下水位超高存在明顯降低趨勢，并且大小潮誘發(fā)的低頻波動傳播的更遠。進一步研究發(fā)現(xiàn)，邊界附近非飽和區(qū)持水能力的增強，會削弱大小潮誘發(fā)的低頻波動最大振幅的形成，而遠區(qū)非飽和區(qū)的存在則有利于大小潮誘發(fā)的低頻波動振幅的緩慢衰減。此外，土壤覆蓋厚度、潛水層厚度、土壤滲透系數(shù)、海灘灘面坡度，都會對大小潮誘發(fā)的低頻地下水波動產(chǎn)生影響。大小潮誘發(fā)的低頻地下水波動的形成與主頻波的傳播呈反向關(guān)系，即當土壤特性越有利于主頻波的傳播時，大小潮誘發(fā)的低頻地下水波動越不易產(chǎn)生。這一機制說明了在淤泥質(zhì)海岸，大小潮誘發(fā)的低頻地下水波動較沙質(zhì)海岸更為顯著，這對于淤泥質(zhì)海岸靠內(nèi)陸一側(cè)的物質(zhì)輸運有很大的影響。


關(guān)鍵詞：地下水波動、非飽和區(qū)、耦合模型、大小潮