平潭岛孔隙水水化学特征及形成过程

作     者：包国良 

作者单位：中国地质大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：郭华明;林玉锦

授予年度：2019年

学科分类：081803[工学-地质工程] 07[理学] 0707[理学-海洋科学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：平潭岛 孔隙水 海水入侵 内梅罗指数法 模糊数学综合评价法 

摘      要：平潭岛作为福建省第一大岛,位于海峡西岸经济区的东部,其资源丰富,长期以来为福州及其周边地区的经济发展做出了贡献。然而,一方面人类过度开采地下水使得地下水水位持续下降,淡水与海水之间的平衡遭受破坏,进而引发海水入侵,导致水质咸化;另一方面平潭岛拥有丰富的海砂资源,长期的过度开采以及不合理的滩涂开发、高水位海水养殖造成海水入侵。论文以平潭岛第四系孔隙水为研究对象,揭示了地下水的水化学特征、形成过程及海水入侵状况,具有一定的理论和实际意义。平潭岛地下水化学类型以HCO·Cl-Na·Ca或Cl·HCO-Na·Ca型为主,而受到海水入侵水样的水化学类型为Cl-Na型。平潭岛孔隙水水化学组分具有相同的来源,主要起源于岩石风化和海水,并受岩石的风化作用、蒸发结晶作用、溶滤渗入、阳离子交换吸附等水文地球化学过程控制。海水入侵导致地下水化学组分发生改变,离子Cl、Br、SO及矿化度含量增高。根据组分Cl、Br、SO、矿化度以及特征离子比值γNa/γCl、γMg/γCa、Cl/Br等以及SAR(钠吸附比),判定了海水入侵的范围。海水入侵主要发生在平潭岛西部—中部的横屿—瓜屿—矶屿—东屿一带以及南部的烧港盐场、沙姆崎—南厝场一带,东部湾底澳一带,其中平潭岛西部—中部的横屿—瓜屿—矶屿—东屿一带以及南部的烧港盐场海水入侵较为严重,东部则相对较轻。选择Cl、SO、矿化度(TDS)、γCl/γHCO、钠吸附比SAR 5项指标,利用内梅罗指数法和模糊数学综合评价法分别对平潭岛海水入侵情况进行评价。结果显示,53.52%地下水为无入侵(Ⅰ级);26.76%地下水为轻度入侵(Ⅱ级);8.45%地下水为中度入侵(Ⅲ级);11.27%地下水严重入侵(Ⅳ级)。海水入侵的原因是,岛上居民不合理开采砂矿资源和地下水资源、高水位海水养殖及气候变化等。