粘粒释放导致滨海地层堵塞的水文地球化学作用机理研究

海水入侵已成为沿海地区的一种重大环境灾害。近海水文地质条件下，因自然条件和人为影响，海水入侵区咸淡水会来回摆动，同时伴随着复杂的水岩作用与界面物质演化过程，导致滨海地层渗透性降低，甚至堵塞。因此，本次研究通过不同规模的水化学渗透试验，研究多孔介质中粘粒释放的水文地球化学作用机理，并从宏观和微观上探索咸淡水界面上地层堵塞的水化学和胶体化学机制及其影响效应。在此基础上，优化粘粒释放、沉积导致含水层渗透性变化的水化学和水动力控制条件，建立地表水和地下水联合调蓄条件下地层堵塞的预测预报模型，为海水入侵预测与防治提供科学依据。

本次研究在现场调查的基础上，分别采集海水、河水、地下淡水和海水入侵区的含水介质，通过大量的室内土柱试验和批量试验，分析了含水介质在不同水化学和水动力条件下颗粒释放、运移和沉积的动力学过程，掌握了含水层水化学变化、颗粒释放、运移、沉积和渗透性变化的内在联系。结合大沽河下游地下咸水体修复工程，应用地下水模拟软件对咸水恢复方案进行了数值分析。得出了咸淡水混合、水岩作用、多组分离子交换、盐度突变、盐度渐变和数值模拟等过程的相关参数，为海水入侵的定量评价和防治提供了科学依据。