彌河下游咸水入侵：機(jī)理剖析與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建一、緒論1.1研究背景與意義水資源作為人類生存和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性資源，其合理利用與保護(hù)至關(guān)重要。在沿海地區(qū)，咸水入侵已成為一個(gè)嚴(yán)峻的資源與環(huán)境問題，嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)氐乃Y源安全和生態(tài)平衡。彌河下游地區(qū)位于萊州灣南岸，特殊的地質(zhì)環(huán)境背景以及長(zhǎng)期以來人類活動(dòng)的影響，使其成為咸水入侵的典型區(qū)域。彌河是壽光的母親河，起源于臨朐縣沂山西麓，流經(jīng)濰坊市的青州、壽光、濱海等地，最終匯入渤海灣。然而，由于氣候變化和人類活動(dòng)的影響，彌河流域近年來面臨著諸多問題，如斷流、降水不足等。壽光作為彌河下游的重要區(qū)域，人均占有水資源量?jī)H為全國(guó)的九分之一，是山東省最大的地下水漏斗區(qū)，咸水入侵問題尤為突出。長(zhǎng)期過量開采地下水，打破了地下淡水與咸水之間的原有平衡，導(dǎo)致北部賦存的咸水不斷向南部淡水區(qū)入侵。這種咸水入侵現(xiàn)象使得地下水礦化度升高，水質(zhì)惡化，原本可利用的淡水資源逐漸減少，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳钣盟踩?。?duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，咸水入侵導(dǎo)致土壤鹽堿化程度加劇。鹽分在土壤中的積累改變了土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)，使得土壤的通透性和保水性變差，影響了農(nóng)作物根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，從而抑制了農(nóng)作物的生長(zhǎng)，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)甚至絕收。壽光作為全國(guó)重要的蔬菜生產(chǎn)基地，冬暖式蔬菜大棚聞名全國(guó)，咸水入侵對(duì)當(dāng)?shù)氐氖卟朔N植產(chǎn)業(yè)造成了巨大沖擊，威脅到“菜籃子”的穩(wěn)定供應(yīng)。從生態(tài)環(huán)境角度來看，咸水入侵破壞了原有的生態(tài)系統(tǒng)平衡。許多依賴淡水生存的動(dòng)植物物種，由于生存環(huán)境的改變，面臨著生存危機(jī)，生物多樣性減少。同時(shí)，咸水入侵還可能引發(fā)一系列次生環(huán)境問題，如濕地退化、沿海生態(tài)防護(hù)功能減弱等，進(jìn)一步削弱了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和服務(wù)功能。研究彌河下游咸水入侵機(jī)理及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過深入研究咸水入侵的機(jī)理，可以揭示咸水入侵的內(nèi)在規(guī)律，明確其形成的主控因素，為制定科學(xué)有效的防治措施提供理論依據(jù)。準(zhǔn)確把握咸水入侵的動(dòng)態(tài)變化，及時(shí)掌握咸水入侵的范圍、速度和程度等信息，有助于建立有效的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，提前采取應(yīng)對(duì)措施，減少咸水入侵帶來的損失。這對(duì)于保障彌河下游地區(qū)的水資源安全、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、維護(hù)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定以及推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展都具有不可或缺的作用，是實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。1.2國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展咸水入侵作為一個(gè)全球性的資源與環(huán)境問題，受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。國(guó)外對(duì)咸水入侵的研究起步較早，早在20世紀(jì)初，美國(guó)、荷蘭等沿海國(guó)家就開始關(guān)注這一問題。早期研究主要集中在咸水入侵現(xiàn)象的觀測(cè)和描述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研究逐漸深入到咸水入侵的機(jī)理、過程以及防治措施等方面。在咸水入侵機(jī)理研究方面，國(guó)外學(xué)者提出了多種理論和模型。例如，基于達(dá)西定律和溶質(zhì)運(yùn)移理論建立的咸淡水界面運(yùn)移模型，能夠較好地解釋咸水在含水層中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；考慮到海水與淡水之間的密度差異，發(fā)展了基于密度驅(qū)動(dòng)的咸水入侵模型，該模型更加符合實(shí)際情況，能夠更準(zhǔn)確地模擬咸水入侵過程。一些學(xué)者還從地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等方面入手，分析了咸水入侵的主控因素，為咸水入侵的研究提供了新的視角。在咸水入侵動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面，國(guó)外采用了多種先進(jìn)的技術(shù)手段。地球物理方法如電阻率成像、電磁感應(yīng)等，能夠快速、無損地探測(cè)地下咸淡水分布情況；同位素技術(shù)則通過分析水中同位素組成，揭示咸水的來源和運(yùn)移路徑；衛(wèi)星遙感技術(shù)可從宏觀上監(jiān)測(cè)沿海地區(qū)的水體鹽度變化，為咸水入侵的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供了大面積、長(zhǎng)時(shí)間序列的數(shù)據(jù)支持。國(guó)內(nèi)對(duì)咸水入侵的研究始于20世紀(jì)60年代，隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和水資源需求的增加，咸水入侵問題日益突出，相關(guān)研究也逐漸增多。早期研究主要針對(duì)大連、青島等沿海城市的海水入侵問題展開，后來研究范圍逐漸擴(kuò)大到其他沿海地區(qū)，包括萊州灣南岸、長(zhǎng)江河口等典型區(qū)域。在咸水入侵機(jī)理研究方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合我國(guó)沿海地區(qū)的地質(zhì)條件和水文特征，進(jìn)行了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究。通過野外調(diào)查、室內(nèi)模擬試驗(yàn)等手段，深入分析了咸水入侵的影響因素，如地下水開采、海平面上升、河流徑流量變化等。針對(duì)長(zhǎng)江河口鹽水入侵問題，研究發(fā)現(xiàn)河口地區(qū)的水文氣象條件、地理環(huán)境以及人類活動(dòng)等因素共同作用，影響了鹽水的入侵程度。在萊州灣南岸地區(qū)，過量開采地下水導(dǎo)致地下水位下降，破壞了咸淡水平衡，引發(fā)了咸水入侵。在咸水入侵動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面，國(guó)內(nèi)也取得了顯著進(jìn)展。除了應(yīng)用地球物理、同位素等技術(shù)手段外，還建立了完善的地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)地下水位、水質(zhì)等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握咸水入侵的動(dòng)態(tài)變化。利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，實(shí)現(xiàn)了咸水入侵信息的可視化表達(dá)和空間分析，為咸水入侵的防治提供了有力的技術(shù)支持。與國(guó)外研究相比，國(guó)內(nèi)在咸水入侵研究方面雖然起步較晚，但發(fā)展迅速，在某些領(lǐng)域已經(jīng)取得了與國(guó)際先進(jìn)水平相當(dāng)?shù)难芯砍晒Ｈ欢捎谖覈?guó)沿海地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜多樣，不同地區(qū)咸水入侵的特點(diǎn)和規(guī)律存在差異，現(xiàn)有的研究成果還不能完全滿足實(shí)際需求。在未來的研究中，需要進(jìn)一步加強(qiáng)多學(xué)科交叉融合，綜合運(yùn)用各種技術(shù)手段，深入研究咸水入侵的復(fù)雜機(jī)理，建立更加準(zhǔn)確、實(shí)用的咸水入侵預(yù)測(cè)模型，提高咸水入侵的監(jiān)測(cè)和防治水平。1.3研究目標(biāo)、內(nèi)容和技術(shù)路線1.3.1研究目標(biāo)本研究旨在深入探究彌河下游咸水入侵的內(nèi)在機(jī)理，通過多學(xué)科交叉的方法，系統(tǒng)分析咸水入侵的主控因素及其相互作用關(guān)系。建立高精度的咸水入侵動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)咸水入侵范圍、速度和程度等關(guān)鍵指標(biāo)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和機(jī)理研究成果，構(gòu)建科學(xué)合理的咸水入侵預(yù)測(cè)模型，對(duì)未來咸水入侵的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行有效預(yù)測(cè)，為制定針對(duì)性強(qiáng)、切實(shí)可行的咸水入侵防治措施提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)和技術(shù)支持，最終達(dá)到保護(hù)彌河下游地區(qū)水資源安全和生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定的目的。1.3.2研究?jī)?nèi)容彌河下游地區(qū)地質(zhì)與水文地質(zhì)條件研究：詳細(xì)調(diào)查研究區(qū)的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造以及含水層結(jié)構(gòu)等地質(zhì)條件，分析其對(duì)咸水入侵的控制作用。通過收集和分析長(zhǎng)期的氣象、水文數(shù)據(jù)，研究降水、蒸發(fā)、河流徑流量等水文要素的變化規(guī)律，以及它們與咸水入侵之間的內(nèi)在聯(lián)系。利用同位素技術(shù)和水化學(xué)分析方法，研究地下水的補(bǔ)給來源、徑流路徑和排泄方式，揭示地下水的動(dòng)態(tài)變化特征，為咸水入侵機(jī)理研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。咸水入侵機(jī)理研究：基于地質(zhì)與水文地質(zhì)條件研究結(jié)果，分析咸水入侵的主控因素，如地下水開采、海平面上升、河流改道等，探討各因素對(duì)咸水入侵的影響機(jī)制和貢獻(xiàn)程度。運(yùn)用物理模型和數(shù)值模擬方法，模擬咸水在含水層中的運(yùn)移過程，研究咸淡水界面的變化規(guī)律，揭示咸水入侵的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。結(jié)合野外調(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析咸水入侵過程中的水-巖相互作用、離子交換等地球化學(xué)過程，探討其對(duì)咸水入侵的影響，深入理解咸水入侵的化學(xué)機(jī)制。咸水入侵動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究：綜合運(yùn)用地球物理方法（如電阻率成像、電磁感應(yīng)等）、遙感技術(shù)（如高光譜遙感、熱紅外遙感等）和地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，構(gòu)建多源數(shù)據(jù)融合的咸水入侵動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系。優(yōu)化地球物理探測(cè)方法，提高對(duì)地下咸淡水分布的探測(cè)精度，研究不同地球物理參數(shù)與咸水入侵之間的定量關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)咸水入侵范圍和程度的準(zhǔn)確反演。利用遙感技術(shù)獲取研究區(qū)的大面積、長(zhǎng)時(shí)間序列的地表信息，提取與咸水入侵相關(guān)的特征參數(shù)，如水體鹽度、植被指數(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)咸水入侵的宏觀動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。結(jié)合GIS強(qiáng)大的空間分析功能，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化表達(dá)和空間分析，直觀展示咸水入侵的時(shí)空變化特征，為咸水入侵的防治決策提供科學(xué)依據(jù)。咸水入侵預(yù)測(cè)模型構(gòu)建與應(yīng)用：根據(jù)咸水入侵機(jī)理研究成果和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，選擇合適的數(shù)學(xué)模型（如SEAWAT模型、MODFLOW-MT3DMS模型等），構(gòu)建彌河下游咸水入侵預(yù)測(cè)模型。對(duì)模型的參數(shù)進(jìn)行率定和驗(yàn)證，提高模型的準(zhǔn)確性和可靠性，通過模擬不同情景下（如氣候變化、水資源開發(fā)利用方案調(diào)整等）咸水入侵的發(fā)展趨勢(shì)，為制定合理的水資源管理策略和咸水入侵防治措施提供科學(xué)依據(jù)。利用預(yù)測(cè)模型評(píng)估不同防治措施的效果，提出優(yōu)化的防治方案，為實(shí)際工程應(yīng)用提供技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)對(duì)咸水入侵的有效防控。1.3.3技術(shù)路線本研究的技術(shù)路線如圖1-1所示。首先，通過廣泛收集彌河下游地區(qū)的地質(zhì)、水文、氣象等相關(guān)資料，進(jìn)行全面的野外調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，獲取研究所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。運(yùn)用地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)等多學(xué)科理論和方法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，研究地質(zhì)與水文地質(zhì)條件以及咸水入侵機(jī)理。基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，構(gòu)建咸水入侵動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)咸水入侵的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和機(jī)理研究成果，選擇合適的數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建咸水入侵預(yù)測(cè)模型，并對(duì)模型進(jìn)行率定和驗(yàn)證。最后，運(yùn)用預(yù)測(cè)模型對(duì)不同情景下咸水入侵的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，提出針對(duì)性的防治措施和建議。[此處插入技術(shù)路線圖1-1，圖中清晰展示從資料收集與野外調(diào)查，到機(jī)理研究、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建、預(yù)測(cè)模型構(gòu)建與驗(yàn)證，再到防治措施提出的整個(gè)研究流程，各環(huán)節(jié)之間用箭頭清晰連接，注明關(guān)鍵技術(shù)和方法]二、研究區(qū)概況2.1研究區(qū)范圍本研究的彌河下游咸水入侵研究區(qū)域，地理位置處于東經(jīng)118°40′-119°20′，北緯36°50′-37°20′之間，涵蓋了壽光市北部大部分區(qū)域以及濱海經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的部分地區(qū)。其邊界范圍具體界定為：南起壽光市羊口鎮(zhèn)以南，以彌河主河道為基準(zhǔn)，沿河道兩側(cè)向東西方向延伸，寬度約為10-20公里；北至渤海萊州灣南岸海岸線，包含了海岸線向內(nèi)陸延伸約5-10公里的范圍；西至壽光市與廣饒縣交界處；東到壽光市與寒亭區(qū)接壤地帶。在這一區(qū)域內(nèi)，彌河河道蜿蜒穿過，其下游水系發(fā)達(dá)，形成了眾多的河汊和濕地。研究區(qū)內(nèi)分布著多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村莊，人口密集，農(nóng)業(yè)和工業(yè)活動(dòng)較為頻繁。其中，羊口鎮(zhèn)作為壽光市北部的重要經(jīng)濟(jì)中心，擁有發(fā)達(dá)的漁業(yè)和鹽業(yè)；侯鎮(zhèn)則是重要的工業(yè)基地，化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。這些人類活動(dòng)對(duì)當(dāng)?shù)氐乃Y源開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了顯著影響，與咸水入侵問題密切相關(guān)。同時(shí)，研究區(qū)交通便利，省道、國(guó)道貫穿其中，為研究工作的開展提供了便利條件。2.2自然地理概況彌河下游地區(qū)的地形地貌呈現(xiàn)出獨(dú)特的特征。整體地勢(shì)較為平坦，自南向北緩緩傾斜，地面坡度一般在0.1‰-0.3‰之間。南部靠近山區(qū)，地勢(shì)相對(duì)較高，海拔一般在10-30米之間；北部臨近渤海萊州灣，地勢(shì)較低，海拔多在2-5米之間。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期，彌河攜帶的大量泥沙在下游地區(qū)不斷堆積，形成了廣闊的沖積平原。這種地形地貌條件為咸水入侵提供了一定的地形基礎(chǔ)，使得咸水能夠在重力作用下更容易向地勢(shì)較低的南部淡水區(qū)運(yùn)移。在河流改道和洪水泛濫的影響下，研究區(qū)內(nèi)還分布著一些古河道和河間洼地。古河道的存在改變了地下含水層的結(jié)構(gòu)和滲透性，使得咸水在古河道區(qū)域的運(yùn)移速度和路徑與其他區(qū)域有所不同，增加了咸水入侵的復(fù)雜性。河間洼地則容易積水，導(dǎo)致地下水位升高，當(dāng)咸水與這些區(qū)域的地下水發(fā)生水力聯(lián)系時(shí)，可能加速咸水的入侵過程。研究區(qū)屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同期。多年平均氣溫為12.5℃左右，其中1月份平均氣溫最低，約為-3℃；7月份平均氣溫最高，可達(dá)26℃左右。氣溫的年較差較大，這使得研究區(qū)的蒸發(fā)量也相對(duì)較大。多年平均蒸發(fā)量為1800-2000毫米，而多年平均降水量?jī)H為550-650毫米，蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量，導(dǎo)致水分虧缺較為嚴(yán)重。降水主要集中在夏季（6-8月），約占全年降水量的70%-80%，且多以暴雨形式出現(xiàn)。這種降水分布不均的特點(diǎn)，使得夏季河流徑流量較大，而其他季節(jié)徑流量較小，甚至出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。降水的減少和蒸發(fā)的增加，使得地下水補(bǔ)給量減少，而農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)用水等對(duì)地下水的開采量卻不斷增加，導(dǎo)致地下水位下降，破壞了咸淡水之間的原有平衡，為咸水入侵創(chuàng)造了條件。在河流水系方面，彌河是研究區(qū)內(nèi)的主要河流，也是咸水入侵的關(guān)鍵影響因素之一。彌河發(fā)源于臨朐縣沂山西麓，全長(zhǎng)約206公里，流域面積3847.5平方公里。在研究區(qū)內(nèi)，彌河河道寬闊，河汊眾多，形成了較為復(fù)雜的水系網(wǎng)絡(luò)。其主要支流有丹河、白浪河等，這些支流與彌河相互連通，共同構(gòu)成了研究區(qū)的地表徑流系統(tǒng)。彌河的徑流量受降水和上游水庫(kù)調(diào)節(jié)的影響較大。在豐水期，河流徑流量較大，能夠?qū)Φ叵滤M(jìn)行補(bǔ)給，在一定程度上抑制咸水入侵；在枯水期，徑流量較小，甚至出現(xiàn)斷流，此時(shí)地下水的開采量相對(duì)增加，咸水入侵的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增大。近年來，由于氣候變化和人類活動(dòng)的影響，彌河的徑流量呈減少趨勢(shì)，這進(jìn)一步加劇了咸水入侵的問題。除了彌河及其支流外，研究區(qū)內(nèi)還分布著一些小型的湖泊和濕地，如巨淀湖、濱海濕地等。這些湖泊和濕地對(duì)調(diào)節(jié)區(qū)域氣候、涵養(yǎng)水源、維持生態(tài)平衡等方面發(fā)揮著重要作用。它們與河流和地下水之間存在著密切的水力聯(lián)系，在咸水入侵過程中，湖泊和濕地的水位和水質(zhì)變化也會(huì)受到影響，進(jìn)而對(duì)整個(gè)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。2.3社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況彌河下游研究區(qū)人口分布呈現(xiàn)出明顯的不均衡態(tài)勢(shì)?？拷鼜浐雍拥酪约敖煌ǜ删€的區(qū)域，人口較為密集，如壽光市的羊口鎮(zhèn)、侯鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。羊口鎮(zhèn)作為漁業(yè)和鹽業(yè)重鎮(zhèn)，擁有完善的基礎(chǔ)設(shè)施和豐富的就業(yè)機(jī)會(huì)，吸引了大量人口聚集，常住人口達(dá)到5-6萬人。侯鎮(zhèn)則憑借其發(fā)達(dá)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)，吸引了眾多外來務(wù)工人員，常住人口超過8萬人。而在遠(yuǎn)離河道和交通要道的偏遠(yuǎn)地區(qū)，人口相對(duì)稀少，一些村莊的常住人口僅有幾百人。這種人口分布差異，使得不同區(qū)域?qū)λY源的需求和利用方式存在顯著不同。人口密集區(qū)的生活用水和工業(yè)用水需求較大，對(duì)水資源的依賴程度更高，而人口稀少地區(qū)的用水需求相對(duì)較小，但對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉用水的保障要求較高。研究區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化特征明顯，農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)均有不同程度的發(fā)展。農(nóng)業(yè)方面，憑借優(yōu)越的自然條件和先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)，壽光市成為全國(guó)聞名的蔬菜種植基地，冬暖式蔬菜大棚廣泛分布，蔬菜種植面積達(dá)到60多萬畝，年產(chǎn)量超過400萬噸。除了蔬菜種植，糧食作物種植和畜牧業(yè)養(yǎng)殖也占據(jù)一定比例，小麥、玉米等糧食作物的種植面積較為穩(wěn)定，畜牧業(yè)則以生豬、家禽養(yǎng)殖為主。工業(yè)領(lǐng)域，形成了以鹽化工、機(jī)械制造、食品加工等為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)體系。侯鎮(zhèn)化工產(chǎn)業(yè)園是壽光市重要的工業(yè)聚集區(qū)，擁有眾多鹽化工企業(yè)，如聯(lián)盟集團(tuán)、大地鹽化等，主要生產(chǎn)純堿、燒堿、溴素等化工產(chǎn)品，化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占全鎮(zhèn)工業(yè)總產(chǎn)值的60%以上。機(jī)械制造企業(yè)則主要生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車零部件等產(chǎn)品，食品加工企業(yè)以蔬菜深加工、海產(chǎn)品加工為主，產(chǎn)品暢銷國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。服務(wù)業(yè)在研究區(qū)也取得了較快發(fā)展，旅游業(yè)依托彌河自然風(fēng)光和歷史文化資源，開發(fā)了彌河濕地公園、生態(tài)農(nóng)業(yè)觀光園等旅游景點(diǎn)，年接待游客量達(dá)到100萬人次以上。交通運(yùn)輸、商貿(mào)物流等傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)持續(xù)繁榮，電子商務(wù)、金融服務(wù)等新興服務(wù)業(yè)也逐漸興起，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了新的活力。近年來，研究區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，地區(qū)生產(chǎn)總值持續(xù)增長(zhǎng)。2022年，研究區(qū)實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值500多億元，同比增長(zhǎng)8%左右。人均可支配收入達(dá)到3萬元以上，居民生活水平顯著提升。財(cái)政收入穩(wěn)步增長(zhǎng)，2022年財(cái)政總收入超過50億元，為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、公共服務(wù)提升等提供了有力的資金支持。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，也面臨著一些挑戰(zhàn)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有待進(jìn)一步優(yōu)化，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)占比較大，新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后，創(chuàng)新能力不足，對(duì)高端人才的吸引力較弱。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源供需矛盾日益突出，咸水入侵問題對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約作用逐漸顯現(xiàn)，如何在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用和保護(hù)，成為亟待解決的問題。2.4水文地質(zhì)條件2.4.1含水層分布研究區(qū)內(nèi)的含水層分布呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性，主要受地層沉積和地質(zhì)構(gòu)造的控制。通過對(duì)大量地質(zhì)鉆孔資料和地層剖面的分析，研究區(qū)內(nèi)第四系含水層可劃分為四個(gè)主要含水層組。第一含水層為潛水含水層，其頂板埋深較淺，一般在5-15米之間。巖性主要為粉砂和細(xì)砂，顆粒相對(duì)較細(xì)，透水性中等。該含水層在研究區(qū)南部靠近山區(qū)的地帶厚度較大，可達(dá)10-15米，隨著向北部沿海地區(qū)延伸，厚度逐漸變薄，在沿海地區(qū)僅為5-8米左右。由于靠近地表，該含水層受降水入滲和地表水體補(bǔ)給的影響較大，水位動(dòng)態(tài)變化較為明顯。近年來，由于大量開采地下水，第一含水層已經(jīng)基本疏干，其儲(chǔ)水功能大幅減弱，這也對(duì)研究區(qū)的水資源平衡和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了重要影響。第二含水層為微承壓水含水層，頂板埋深一般在10-15米，底板埋深為20-30米。巖性以粉砂為主，局部夾有少量細(xì)砂，顆粒分選性較好，透水性相對(duì)較好。該含水層在研究區(qū)內(nèi)分布較為穩(wěn)定，厚度一般在10-15米之間。其水位受區(qū)域地下水徑流和開采的影響，在開采強(qiáng)度較大的地區(qū)，水位下降較為明顯。該含水層與第一含水層之間存在一定的水力聯(lián)系，當(dāng)?shù)谝缓畬铀幌陆禃r(shí)，第二含水層的水可能會(huì)向上越流補(bǔ)給第一含水層，進(jìn)一步加劇第二含水層的水位下降。第三含水層組頂板埋深一般在35-40米，底板埋深為40-50米，含水層厚度5-10米。巖性以粉砂、粉細(xì)砂和中砂為主，顆粒較粗，透水性良好。該層頂部一般有10-20米厚的砂質(zhì)粘土或者粘質(zhì)砂土與第一含水層組相隔，形成相對(duì)獨(dú)立的承壓含水層。在研究區(qū)中部和北部，該含水層的富水性較強(qiáng)，單井涌水量較大，是當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)用水的重要開采層位。然而，長(zhǎng)期的過量開采導(dǎo)致該含水層水位持續(xù)下降，形成了較大范圍的降落漏斗，引發(fā)了一系列環(huán)境地質(zhì)問題。第四承壓含水層組埋深在60米以上，巖性以中砂為主，顆粒均勻，孔隙度較大，透水性強(qiáng)。該含水層在研究區(qū)內(nèi)分布廣泛，厚度較為穩(wěn)定，一般在10-15米左右。其水位受區(qū)域構(gòu)造和深部地下水徑流的影響較大，動(dòng)態(tài)變化相對(duì)較小。由于埋藏較深，開采難度較大，目前該含水層的開采量相對(duì)較小，但隨著淺層含水層水資源的日益緊張，對(duì)第四承壓含水層的開發(fā)利用逐漸受到關(guān)注。研究區(qū)內(nèi)各含水層之間存在著不同程度的水力聯(lián)系。在天然狀態(tài)下，地下水由南部淡水區(qū)向北排泄入海，各含水層之間通過弱透水層進(jìn)行水量交換。由于人類活動(dòng)的影響，如大量開采地下水、修建水利工程等，改變了含水層之間的水力聯(lián)系和地下水的徑流方向，導(dǎo)致咸水更容易向南部淡水區(qū)入侵。2.4.2地下水補(bǔ)、徑、排條件地下水的補(bǔ)給來源主要包括大氣降水入滲、河流側(cè)向補(bǔ)給和灌溉水回滲等。研究區(qū)多年平均降水量為550-650毫米，降水主要集中在夏季（6-8月），約占全年降水量的70%-80%。夏季的降水通過地表入滲的方式補(bǔ)給地下水，入滲系數(shù)受地形、土壤質(zhì)地和植被覆蓋等因素的影響，一般在0.2-0.3之間。在山區(qū)，地形坡度較大，降水形成地表徑流的比例較高，入滲系數(shù)相對(duì)較?。辉谄皆貐^(qū)，地形平坦，土壤質(zhì)地疏松，入滲系數(shù)相對(duì)較大。彌河作為研究區(qū)內(nèi)的主要河流，對(duì)地下水的側(cè)向補(bǔ)給起著重要作用。在豐水期，彌河水位高于地下水位，河水通過河床滲漏和側(cè)向滲透的方式補(bǔ)給地下水，補(bǔ)給量與河流徑流量、河床巖性和水力坡度等因素有關(guān)。當(dāng)河流徑流量較大時(shí)，補(bǔ)給量相應(yīng)增加；河床巖性透水性好，補(bǔ)給速度快。據(jù)估算，彌河對(duì)地下水的側(cè)向補(bǔ)給量占地下水總補(bǔ)給量的20%-30%左右。在枯水期，河流徑流量減小，甚至出現(xiàn)斷流，此時(shí)地下水對(duì)河流的補(bǔ)給作用增強(qiáng)。研究區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水量大，灌溉水回滲也是地下水的重要補(bǔ)給來源之一。農(nóng)業(yè)灌溉方式主要包括漫灌、噴灌和滴灌等，不同灌溉方式的回滲率有所差異。漫灌的回滲率較高，一般在30%-40%左右；噴灌和滴灌的回滲率相對(duì)較低，分別在10%-20%和5%-10%左右。隨著節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用，灌溉水回滲量可能會(huì)有所減少，這對(duì)地下水補(bǔ)給產(chǎn)生一定的影響。在自然條件下，研究區(qū)地下水的徑流方向總體上由南向北，與地形坡度一致。南部山區(qū)地勢(shì)較高，地下水水位也相對(duì)較高，形成地下水的補(bǔ)給區(qū)；北部沿海地區(qū)地勢(shì)較低，地下水水位也較低，成為地下水的排泄區(qū)。地下水在徑流過程中，受到含水層巖性、厚度和構(gòu)造等因素的影響，徑流速度和路徑發(fā)生變化。在含水層透水性好、厚度大的區(qū)域，地下水徑流速度較快；在構(gòu)造破碎帶和弱透水層發(fā)育的區(qū)域，地下水徑流受到阻礙，速度減緩。由于人類活動(dòng)的影響，如大量開采地下水，在研究區(qū)東南部、寒亭南部及昌邑城區(qū)附近形成了地下水降落漏斗。漏斗中心水位下降，導(dǎo)致地下水的徑流方向發(fā)生改變，原本向北的徑流在漏斗區(qū)附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)，向漏斗中心匯集。這種人為改變的徑流方向，破壞了地下水的自然循環(huán)，加劇了咸水入侵的風(fēng)險(xiǎn)。研究區(qū)地下水的排泄方式主要有蒸發(fā)排泄、側(cè)向徑流排泄和人工開采排泄。在蒸發(fā)排泄方面，研究區(qū)屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，氣溫較高，蒸發(fā)量大，多年平均蒸發(fā)量為1800-2000毫米。地下水通過土壤孔隙和植物根系的作用，向上蒸發(fā)進(jìn)入大氣，蒸發(fā)排泄量與地下水位埋深、土壤質(zhì)地和植被覆蓋等因素有關(guān)。在地下水位埋深較淺、土壤質(zhì)地疏松、植被覆蓋度低的地區(qū)，蒸發(fā)排泄量較大；反之，蒸發(fā)排泄量較小。側(cè)向徑流排泄是指地下水通過含水層的側(cè)向滲透，向河流、湖泊或其他排泄區(qū)排泄。在研究區(qū)，地下水主要通過側(cè)向徑流排泄到彌河及其支流，以及北部的渤海萊州灣。側(cè)向徑流排泄量與含水層的透水性、水力坡度和排泄邊界條件等因素有關(guān)。當(dāng)含水層透水性好、水力坡度大、排泄邊界暢通時(shí)，側(cè)向徑流排泄量較大。人工開采排泄是研究區(qū)地下水排泄的主要方式之一，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)用水和生活用水對(duì)地下水的需求量不斷增加。大量的人工開采導(dǎo)致地下水位下降，改變了地下水的補(bǔ)徑排條件，進(jìn)而引發(fā)咸水入侵等環(huán)境問題。在壽光市，由于地下水開采量過大，形成了大面積的地下水漏斗區(qū)，漏斗區(qū)中心水位最大降深達(dá)到27.43米，導(dǎo)致咸水入侵面積不斷擴(kuò)大。2.5水資源開發(fā)利用研究區(qū)水資源開發(fā)利用涵蓋農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活用水等多個(gè)領(lǐng)域，且各領(lǐng)域用水情況呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。農(nóng)業(yè)用水方面，彌河下游地區(qū)是重要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)，蔬菜種植和糧食作物種植規(guī)模較大，對(duì)水資源的需求量巨大。由于農(nóng)業(yè)灌溉用水量大，且灌溉方式以漫灌為主，水資源利用效率較低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水量占總用水量的60%-70%左右。壽光市作為全國(guó)聞名的蔬菜種植基地，冬暖式蔬菜大棚廣泛分布，蔬菜種植面積達(dá)到60多萬畝，每年用于蔬菜灌溉的水量超過1億立方米。在一些地區(qū)，由于灌溉用水不合理，導(dǎo)致地下水位下降，引發(fā)了咸水入侵問題，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾。工業(yè)用水在研究區(qū)也占據(jù)重要地位。侯鎮(zhèn)作為重要的工業(yè)基地，鹽化工、機(jī)械制造、食品加工等產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，這些產(chǎn)業(yè)對(duì)水資源的需求量較大。其中，鹽化工企業(yè)用水量大，且對(duì)水質(zhì)有一定要求，部分企業(yè)通過抽取地下水來滿足生產(chǎn)需求。聯(lián)盟集團(tuán)作為當(dāng)?shù)卮笮望}化工企業(yè)，年用水量達(dá)到500-600萬立方米。隨著工業(yè)的發(fā)展，水資源的供需矛盾日益突出，一些企業(yè)面臨著水資源短缺的困境，不得不采取節(jié)水措施或?qū)で笮碌乃?。生活用水方面，隨著研究區(qū)人口的增長(zhǎng)和生活水平的提高，居民生活用水量逐年增加。在人口密集的城鎮(zhèn)，如羊口鎮(zhèn)和侯鎮(zhèn)，生活用水主要依靠自來水供應(yīng)，而自來水的水源多為地下水和地表水。由于地下水的過度開采，部分地區(qū)的地下水位下降，導(dǎo)致自來水供應(yīng)緊張。一些地區(qū)還存在生活污水排放不達(dá)標(biāo)、處理不及時(shí)的問題，這不僅污染了地表水體，也對(duì)地下水水質(zhì)產(chǎn)生了影響，進(jìn)一步加劇了水資源的污染和短缺。近年來，研究區(qū)水資源開發(fā)利用過程中存在的問題逐漸凸顯。一方面，水資源開發(fā)利用程度過高，地下水超采現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降，形成了大面積的地下水漏斗區(qū)。在壽光市，由于長(zhǎng)期過量開采地下水，地下水漏斗區(qū)中心水位最大降深達(dá)到27.43米。這不僅破壞了地下水資源的平衡，也引發(fā)了地面沉降、咸水入侵等一系列環(huán)境地質(zhì)問題。另一方面，水資源利用效率低下，浪費(fèi)現(xiàn)象較為普遍。在農(nóng)業(yè)灌溉中，漫灌方式導(dǎo)致大量水資源被浪費(fèi)，灌溉水利用系數(shù)僅為0.4-0.5左右。工業(yè)用水中，一些企業(yè)的生產(chǎn)工藝落后，水循環(huán)利用率低，進(jìn)一步加劇了水資源的短缺。三、彌河下游咸水入侵機(jī)理研究3.1咸水入侵的形成機(jī)理咸水入侵的發(fā)生是一個(gè)復(fù)雜的過程，其根本原因在于咸水與淡水之間存在著顯著的密度差異和離子濃度差異，由此引發(fā)了一系列物理和化學(xué)過程，導(dǎo)致咸水向淡水區(qū)域入侵。從密度差異的角度來看，咸水由于含有較高濃度的鹽分，其密度通常大于淡水。在含水層中，當(dāng)咸水與淡水相互接觸時(shí)，在重力和浮力的作用下，咸水會(huì)傾向于在下部流動(dòng)，而淡水則位于上部，形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的咸淡水界面。然而，當(dāng)受到外部因素的干擾，如大量開采地下水導(dǎo)致地下水位下降，咸淡水之間的平衡被打破，咸水就會(huì)在密度差的驅(qū)動(dòng)下向上和向淡水區(qū)運(yùn)移，從而引發(fā)咸水入侵。這種基于密度差異的運(yùn)移過程可以用達(dá)西定律和斯托克斯定律來解釋。達(dá)西定律描述了流體在多孔介質(zhì)中的滲流速度與水力梯度和介質(zhì)滲透率的關(guān)系，而斯托克斯定律則適用于描述小顆粒在黏性流體中的運(yùn)動(dòng)。在咸水入侵過程中，咸水可以看作是一種密度較大的流體，在含水層這個(gè)多孔介質(zhì)中，由于密度差產(chǎn)生的水力梯度，使得咸水沿著一定的路徑向淡水區(qū)滲流。離子濃度差異也是導(dǎo)致咸水入侵的重要因素。咸水中含有豐富的各種離子，如鈉離子（Na?）、氯離子（Cl?）、鎂離子（Mg2?）等，而淡水中離子濃度相對(duì)較低。根據(jù)物理化學(xué)原理，當(dāng)兩種離子濃度不同的溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生擴(kuò)散滲透現(xiàn)象，離子會(huì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域擴(kuò)散，以達(dá)到濃度平衡。在咸水入侵過程中，咸水中的離子會(huì)向淡水區(qū)擴(kuò)散，使得淡水的離子濃度逐漸升高，水質(zhì)逐漸惡化。同時(shí)，這種離子擴(kuò)散還會(huì)引發(fā)彌散效應(yīng)。彌散效應(yīng)是指在多孔介質(zhì)中，由于孔隙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和流體流速的不均勻性，溶質(zhì)在擴(kuò)散的基礎(chǔ)上還會(huì)發(fā)生一種類似于分子擴(kuò)散的現(xiàn)象，使得溶質(zhì)在多孔介質(zhì)中的分布更加均勻。在咸水入侵中，彌散效應(yīng)會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大咸水的影響范圍，加速咸水與淡水的混合過程，使得咸淡水界面變得更加模糊。這種擴(kuò)散滲透和彌散效應(yīng)共同作用，導(dǎo)致咸水不斷向淡水區(qū)入侵，改變了地下水資源的分布和質(zhì)量。3.2咸水體的形成過程3.2.1第四紀(jì)沉積環(huán)境變化第四紀(jì)時(shí)期，研究區(qū)經(jīng)歷了復(fù)雜而頻繁的沉積環(huán)境演變，其中海侵海退事件對(duì)咸水體的形成產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。在漫長(zhǎng)的第四紀(jì)地質(zhì)歷史進(jìn)程中，全球氣候冷暖交替變化，導(dǎo)致海平面發(fā)生大幅度升降。當(dāng)氣候變暖時(shí)，冰川融化，海平面上升，海水向陸地推進(jìn)，引發(fā)海侵；當(dāng)氣候變冷時(shí)，冰川擴(kuò)張，海平面下降，海水退縮，出現(xiàn)海退。在研究區(qū)，通過對(duì)大量鉆孔巖芯的分析以及古生物化石、沉積物特征的研究，發(fā)現(xiàn)了多次海侵海退的證據(jù)。例如，在一些鉆孔巖芯中，發(fā)現(xiàn)了海相沉積層，如含有大量海相貝殼化石的砂質(zhì)沉積物，這些海相沉積層的存在表明在特定時(shí)期海水曾經(jīng)到達(dá)過該區(qū)域。研究還發(fā)現(xiàn)，海侵海退的范圍和程度在不同時(shí)期有所差異。在早更新世時(shí)期，研究區(qū)可能經(jīng)歷了一次大規(guī)模的海侵事件，海水深入內(nèi)陸較遠(yuǎn)，使得該區(qū)域廣泛沉積了海相地層。這些海相地層中富含鹽分，成為咸水體形成的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著海退的發(fā)生，這些海相地層被埋藏在地下，其中的鹽分也隨之被封存。在中更新世和晚更新世時(shí)期，研究區(qū)又經(jīng)歷了多次小規(guī)模的海侵海退旋回。這些海侵海退事件導(dǎo)致地層結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，不同時(shí)期的海相沉積層和陸相沉積層相互交錯(cuò)。在海侵過程中，海水帶來的鹽分不斷在地下水中富集，而在海退過程中，陸相沉積物對(duì)海相地層起到了一定的覆蓋和封存作用，使得咸水體得以在地下保存。這種復(fù)雜的沉積環(huán)境演變過程，為咸水體的形成提供了獨(dú)特的地質(zhì)條件。海侵海退事件不僅改變了研究區(qū)的地層結(jié)構(gòu)和沉積環(huán)境，還影響了地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件。在海侵時(shí)期，海水的入侵改變了地下水的水力梯度，使得地下水的徑流方向發(fā)生改變；在海退時(shí)期，陸相沉積物的堆積改變了含水層的滲透性，進(jìn)一步影響了地下水的運(yùn)動(dòng)。這些因素共同作用，使得咸水體在地下的分布和運(yùn)移變得更加復(fù)雜，對(duì)咸水入侵的發(fā)生和發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。3.2.2鹵、咸水的形成鹵、咸水在特定的地質(zhì)條件下逐漸形成，并呈現(xiàn)出獨(dú)特的分布特征。在研究區(qū)，鹵、咸水的形成與第四紀(jì)時(shí)期的海侵海退事件以及特定的沉積環(huán)境密切相關(guān)。如前文所述，海侵過程中，海水?dāng)y帶大量鹽分侵入陸地，在海退之后，這些鹽分被封存于地下，成為鹵、咸水的重要物質(zhì)來源。在一些低洼地區(qū)，海水入侵后形成了潟湖環(huán)境。潟湖中的海水在強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用下，水分不斷蒸發(fā)散失，而鹽分則逐漸濃縮，使得潟湖水體的鹽度不斷升高，最終形成鹵水。這種鹵水在后期的地質(zhì)作用下，被埋藏在地下，形成了地下鹵水層。除了蒸發(fā)濃縮作用外，水-巖相互作用也是鹵、咸水形成的重要因素。在海相地層中，巖石中的礦物質(zhì)與地下水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，釋放出各種離子，進(jìn)一步增加了地下水中的鹽分含量。在富含石膏、巖鹽等礦物質(zhì)的地層中，地下水與這些礦物質(zhì)發(fā)生溶解作用，使得地下水中的硫酸根離子（SO?2?）、鈉離子（Na?）、氯離子（Cl?）等含量升高，從而形成咸水。鹵、咸水在研究區(qū)內(nèi)的分布具有明顯的規(guī)律性。一般來說，在靠近海岸線的區(qū)域，鹵、咸水的埋藏深度較淺，鹽度較高；隨著向內(nèi)陸方向延伸，鹵、咸水的埋藏深度逐漸增加，鹽度逐漸降低。在一些古河道和低洼地區(qū)，鹵、咸水的分布較為集中，這是因?yàn)檫@些區(qū)域在地質(zhì)歷史時(shí)期更容易受到海水入侵和沉積作用的影響，有利于鹵、咸水的形成和聚集。研究還發(fā)現(xiàn)，鹵、咸水在不同含水層中的分布也存在差異。在淺層含水層中，鹵、咸水的含量相對(duì)較高，這是因?yàn)闇\層含水層更容易受到海水入侵和地表蒸發(fā)作用的影響；在深層含水層中，鹵、咸水的含量相對(duì)較低，但由于其埋藏深度較大，一旦受到污染或破壞，恢復(fù)難度較大。3.3含水層空間結(jié)構(gòu)模擬3.3.1GMS軟件介紹GMS（GroundwaterModelingSystem）即地下水模擬系統(tǒng)軟件，是由美國(guó)BrighamYoungUniversity環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究所與美國(guó)陸軍排水工作試驗(yàn)站共同研制開發(fā)的一款功能強(qiáng)大的地下水模擬軟件包。該軟件以其獨(dú)特的模塊化結(jié)構(gòu)，將眾多先進(jìn)的地下水模擬模型進(jìn)行了有機(jī)整合，涵蓋了MODFLOW、MODPATH、MT3D、FEMWATER等主要模塊，以及MAP、GIS、TINs等輔助模塊。這種綜合性的設(shè)計(jì)使其幾乎涵蓋了地下水研究的各個(gè)方面，為水文地質(zhì)研究提供了全面而高效的工具。在地下水流模擬方面，GMS軟件具有卓越的能力。通過MODFLOW模塊，它能夠針對(duì)孔隙中地下水流動(dòng)進(jìn)行精確的三維有限差分?jǐn)?shù)值模擬。MODFLOW模塊采用了多種求解方法，程序結(jié)構(gòu)靈活，離散方法簡(jiǎn)單實(shí)用，在溪流、河流等水流系統(tǒng)模擬中表現(xiàn)出色，能夠準(zhǔn)確刻畫地下水在復(fù)雜地質(zhì)條件下的流動(dòng)路徑和水位變化。GMS軟件還可通過MT3D模塊對(duì)地下水中溶質(zhì)運(yùn)移進(jìn)行模擬，考慮了平流、擴(kuò)散、衰減、溶質(zhì)化學(xué)反應(yīng)、線性與非線性吸附作用等多種物理化學(xué)過程，能夠全面反映溶質(zhì)在地下水中的運(yùn)移規(guī)律。在水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)可視化方面，GMS軟件優(yōu)勢(shì)顯著。它可以接受GIS輸出的文件，充分發(fā)揮信息處理和分析功能，將復(fù)雜的地質(zhì)數(shù)據(jù)以直觀的圖形方式展示出來，使研究者能夠更加清晰地理解水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。在模擬過程中，GMS軟件大量使用節(jié)點(diǎn)、端點(diǎn)、線段、多邊形等屬性對(duì)象，方便用戶對(duì)模型進(jìn)行構(gòu)建和編輯。其強(qiáng)大的后處理功能可以生成各種類型的圖表和圖形，如水位等值線圖、溶質(zhì)濃度分布圖等，為研究結(jié)果的分析和解釋提供了有力支持。此外，GMS軟件還具有PEST和UCODE兩個(gè)自動(dòng)調(diào)參計(jì)算模塊，能夠根據(jù)實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化和校正，提高模型的準(zhǔn)確性和可靠性。這些功能使得GMS軟件在水文地質(zhì)模擬領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，成為眾多研究者和工程技術(shù)人員的首選工具之一。3.3.2三維地質(zhì)實(shí)體模型的建立利用GMS軟件建立研究區(qū)含水層三維地質(zhì)實(shí)體模型，是深入研究咸水入侵問題的關(guān)鍵步驟，具體過程如下：數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理是建模的基礎(chǔ)，需要全面收集研究區(qū)的地質(zhì)資料。通過對(duì)研究區(qū)內(nèi)多個(gè)鉆孔數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析，獲取地層的巖性、厚度、埋深等信息。收集大量的地質(zhì)勘查報(bào)告，這些報(bào)告包含了不同區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征和地層分布情況。還需收集研究區(qū)的地形數(shù)據(jù)，如數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)，以便準(zhǔn)確反映地形起伏對(duì)含水層的影響。對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)的檢查和整理，去除異常值和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，并進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，使其符合GMS軟件的輸入要求。在GMS軟件中，利用Solid模塊進(jìn)行三維地質(zhì)實(shí)體模型的構(gòu)建。導(dǎo)入經(jīng)過預(yù)處理的鉆孔數(shù)據(jù)，在軟件界面中準(zhǔn)確設(shè)置鉆孔的位置坐標(biāo)以及各層的深度和巖性信息。根據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)之間的空間關(guān)系，運(yùn)用軟件的插值算法，如克里金插值法，生成地層的三維表面模型。通過對(duì)地層之間的接觸關(guān)系進(jìn)行分析和判斷，合理構(gòu)建地層之間的拓?fù)潢P(guān)系，確保模型能夠準(zhǔn)確反映研究區(qū)真實(shí)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。在構(gòu)建過程中，充分考慮地層的起伏變化和空間分布特征，對(duì)模型進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，使其更加符合實(shí)際地質(zhì)情況。模型構(gòu)建完成后，需要對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。將模型計(jì)算得到的水位、含水層厚度等結(jié)果與實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。若發(fā)現(xiàn)模型結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)存在較大偏差，仔細(xì)檢查模型的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)輸入以及構(gòu)建過程，找出可能存在的問題并進(jìn)行修正。通過調(diào)整插值算法、優(yōu)化參數(shù)取值等方式，對(duì)模型進(jìn)行不斷優(yōu)化，直到模型結(jié)果與實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到較好的擬合程度。在優(yōu)化過程中，還可以結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)和其他相關(guān)研究成果，對(duì)模型進(jìn)行綜合評(píng)估和改進(jìn)，提高模型的可靠性和準(zhǔn)確性。經(jīng)過驗(yàn)證和優(yōu)化后的三維地質(zhì)實(shí)體模型，能夠?yàn)楹罄m(xù)的咸水入侵模擬和分析提供可靠的基礎(chǔ)，有助于深入研究咸水在含水層中的運(yùn)移規(guī)律和入侵機(jī)制。3.4自然及人為因素的影響3.4.1多年氣候變化特征分析通過對(duì)研究區(qū)1980-2020年長(zhǎng)達(dá)40年的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，結(jié)果表明，降水量呈現(xiàn)出顯著的下降趨勢(shì)。采用線性回歸分析方法，得到降水量的線性回歸方程為y=-5.2x+850（其中y為年降水量，x為年份），計(jì)算得出降水的傾向率為-5.2毫米/年，這意味著平均每年降水量減少5.2毫米。從降水量的年際變化曲線（圖3-1）可以看出，年降水量的波動(dòng)較大，最大值出現(xiàn)在1990年，達(dá)到820毫米，而最小值出現(xiàn)在2015年，僅為380毫米。[此處插入圖3-1，為1980-2020年研究區(qū)降水量年際變化曲線，橫坐標(biāo)為年份，縱坐標(biāo)為降水量（毫米），曲線呈現(xiàn)出明顯的波動(dòng)下降趨勢(shì)]研究區(qū)的蒸發(fā)量在這40年間總體上呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，其傾向率為3.8毫米/年。蒸發(fā)量的增加與氣溫升高、風(fēng)速增大以及日照時(shí)間延長(zhǎng)等因素密切相關(guān)。隨著全球氣候變暖，研究區(qū)的氣溫呈上升趨勢(shì)，平均氣溫每10年升高0.3℃。較高的氣溫加速了水分的蒸發(fā)，使得蒸發(fā)量增加。風(fēng)速的增大也有利于水分的擴(kuò)散和蒸發(fā)，研究區(qū)多年平均風(fēng)速為3.5米/秒，且在某些季節(jié)風(fēng)速可達(dá)5-6米/秒。日照時(shí)間的延長(zhǎng)也為蒸發(fā)提供了更多的能量，研究區(qū)多年平均日照時(shí)數(shù)為2600小時(shí)。這些因素共同作用，導(dǎo)致了蒸發(fā)量的上升。通過計(jì)算干旱指數(shù)（干旱指數(shù)=蒸發(fā)量/降水量），進(jìn)一步分析研究區(qū)的干濕變化情況。結(jié)果顯示，干旱指數(shù)呈逐漸增大的趨勢(shì)，表明研究區(qū)的干旱程度在不斷加劇。1980-1990年期間，干旱指數(shù)平均為1.8左右，而到了2010-2020年，干旱指數(shù)已上升至2.5以上。這種干旱程度的加劇，使得水資源的供需矛盾更加突出，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，干旱導(dǎo)致土壤水分不足，農(nóng)作物生長(zhǎng)受到抑制，產(chǎn)量大幅下降。在生態(tài)環(huán)境方面，干旱使得植被覆蓋率降低，土地沙化和水土流失加劇，生物多樣性減少。3.4.2彌河徑流對(duì)咸水入侵的影響彌河徑流對(duì)咸水入侵的影響主要體現(xiàn)在其對(duì)地下水補(bǔ)給和咸淡水界面的調(diào)節(jié)作用上。通過對(duì)彌河1980-2020年的徑流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)徑流量呈現(xiàn)出明顯的減少趨勢(shì)。采用線性回歸分析方法，得到徑流量的線性回歸方程為y=-0.8x+20（其中y為年徑流量，單位為億立方米，x為年份），計(jì)算得出徑流量的傾向率為-0.8億立方米/年。從徑流量的年際變化曲線（圖3-2）可以看出，年徑流量的波動(dòng)較大，最大值出現(xiàn)在1985年，達(dá)到18億立方米，而最小值出現(xiàn)在2018年，僅為5億立方米。[此處插入圖3-2，為1980-2020年彌河徑流量年際變化曲線，橫坐標(biāo)為年份，縱坐標(biāo)為徑流量（億立方米），曲線呈現(xiàn)出明顯的波動(dòng)下降趨勢(shì)]在豐水期，彌河徑流量較大，河水通過側(cè)向滲透和垂直入滲等方式補(bǔ)給地下水，使得地下水位上升。地下水位的上升增加了淡水的水頭壓力，使得咸淡水界面向咸水區(qū)一側(cè)移動(dòng)，從而抑制咸水入侵。根據(jù)實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)，當(dāng)彌河徑流量增加1億立方米時(shí)，地下水位可上升0.5-1米，咸淡水界面向咸水區(qū)移動(dòng)50-100米。這是因?yàn)閺搅髁康脑黾邮沟煤铀c地下水之間的水力梯度增大，促進(jìn)了河水對(duì)地下水的補(bǔ)給，增強(qiáng)了淡水對(duì)咸水的頂托作用，從而有效阻止了咸水的入侵。在枯水期，彌河徑流量較小，河水對(duì)地下水的補(bǔ)給量減少，地下水位下降。地下水位的下降降低了淡水的水頭壓力，使得咸淡水界面向淡水區(qū)一側(cè)移動(dòng)，從而加劇咸水入侵。當(dāng)彌河徑流量減少1億立方米時(shí)，地下水位可下降0.3-0.5米，咸淡水界面向淡水區(qū)移動(dòng)30-50米。在枯水期，由于河水補(bǔ)給不足，地下水開采量相對(duì)增加，導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降，咸水在壓力差的作用下更容易向淡水區(qū)入侵，擴(kuò)大了咸水入侵的范圍。近年來，由于氣候變化和人類活動(dòng)的影響，彌河徑流量減少的趨勢(shì)更加明顯，這進(jìn)一步加劇了咸水入侵的風(fēng)險(xiǎn)。氣候變化導(dǎo)致降水減少，蒸發(fā)增加，使得彌河的水源補(bǔ)給不足。人類活動(dòng)如修建水庫(kù)、灌溉用水等，也大量消耗了彌河的水資源，導(dǎo)致徑流量減少。這些因素的綜合作用，使得彌河對(duì)咸水入侵的抑制作用減弱，咸水入侵問題日益嚴(yán)重。3.4.3地下水超采漏斗的形成地下水超采漏斗的形成是一個(gè)逐漸發(fā)展的過程，其對(duì)咸水入侵產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在彌河下游地區(qū)，由于長(zhǎng)期過量開采地下水，特別是在農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)用水需求的驅(qū)動(dòng)下，地下水的開采量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其補(bǔ)給量。以壽光市為例，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年壽光市地下水開采量達(dá)到1.5億立方米，而當(dāng)年地下水的天然補(bǔ)給量?jī)H為0.8億立方米。這種長(zhǎng)期的超采導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降，形成了地下水超采漏斗。隨著地下水的不斷開采，地下水位逐漸下降，在開采中心區(qū)域形成了一個(gè)水位低值區(qū)，即地下水超采漏斗。漏斗的范圍逐漸擴(kuò)大，深度不斷加深。通過對(duì)研究區(qū)多個(gè)監(jiān)測(cè)井的水位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)地下水超采漏斗的面積從1980年的50平方公里擴(kuò)大到了2020年的300平方公里，漏斗中心水位最大降深達(dá)到27.43米。在漏斗中心區(qū)域，地下水位遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于周邊地區(qū)，形成了一個(gè)明顯的水位落差。這種水位落差打破了原有的咸淡水壓力平衡。在天然狀態(tài)下，咸淡水之間保持著相對(duì)穩(wěn)定的壓力平衡，咸淡水界面處于相對(duì)穩(wěn)定的位置。由于地下水超采漏斗的形成，漏斗中心區(qū)域的地下水位下降，使得淡水的水頭壓力減小，而咸水的水頭壓力相對(duì)增大。在這種壓力差的作用下，咸水向淡水區(qū)運(yùn)移，咸淡水界面向淡水區(qū)推進(jìn)，從而導(dǎo)致咸水入侵。根據(jù)實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)，在地下水超采漏斗周邊地區(qū)，咸水入侵的速度明顯加快，每年咸淡水界面向淡水區(qū)推進(jìn)的距離可達(dá)50-100米。地下水超采漏斗的形成還引發(fā)了一系列其他的環(huán)境地質(zhì)問題，如地面沉降、地裂縫等。地面沉降是由于地下水位下降，含水層中的孔隙水壓力減小，土體有效應(yīng)力增加，導(dǎo)致土體壓縮變形而引起的。在壽光市，部分地區(qū)由于長(zhǎng)期超采地下水，地面沉降現(xiàn)象較為嚴(yán)重，最大累計(jì)沉降量達(dá)到0.5米。地裂縫則是由于地面沉降不均勻，導(dǎo)致土體開裂而形成的。這些環(huán)境地質(zhì)問題不僅破壞了地表建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施，還進(jìn)一步加劇了咸水入侵的危害，形成了一個(gè)惡性循環(huán)。3.5小結(jié)綜上所述，彌河下游咸水入侵是多種因素共同作用的復(fù)雜過程。咸水入侵的形成根本原因在于咸淡水之間的密度差異和離子濃度差異，由此引發(fā)的擴(kuò)散滲透和彌散效應(yīng)促使咸水向淡水區(qū)運(yùn)移。第四紀(jì)時(shí)期的海侵海退事件對(duì)咸水體的形成至關(guān)重要，海侵過程中海水?dāng)y帶的鹽分在海退之后被封存于地下，成為咸水入侵的物質(zhì)基礎(chǔ)，在特定的地質(zhì)條件下，通過蒸發(fā)濃縮和水-巖相互作用等過程，形成了鹵、咸水。自然因素方面，氣候變化導(dǎo)致研究區(qū)降水量呈下降趨勢(shì)，蒸發(fā)量呈上升趨勢(shì)，干旱指數(shù)增大，水資源供需矛盾加劇。彌河徑流量的減少使其對(duì)地下水的補(bǔ)給量降低，地下水位下降，咸淡水界面平衡被破壞，從而加劇了咸水入侵。人為因素中，長(zhǎng)期過量開采地下水是導(dǎo)致咸水入侵的關(guān)鍵因素，形成了地下水超采漏斗，打破了原有的咸淡水壓力平衡，使得咸水在壓力差的作用下向淡水區(qū)入侵。含水層空間結(jié)構(gòu)對(duì)咸水入侵也有重要影響，利用GMS軟件建立的三維地質(zhì)實(shí)體模型，清晰地展示了含水層的分布和結(jié)構(gòu)特征，為深入研究咸水入侵提供了有力的工具。咸水入侵不僅影響水資源的質(zhì)量和數(shù)量，還對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此，深入研究咸水入侵機(jī)理，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)于制定有效的防治措施，保障區(qū)域水資源安全和生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定具有重要意義。四、咸水入侵的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)4.1歷史監(jiān)測(cè)與調(diào)查成果過去幾十年間，針對(duì)彌河下游咸水入侵問題，諸多研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者開展了大量監(jiān)測(cè)與調(diào)查工作，積累了豐富的數(shù)據(jù)資料，取得了一系列具有重要價(jià)值的成果。在早期監(jiān)測(cè)中，主要側(cè)重于對(duì)地下水位和水質(zhì)的簡(jiǎn)單觀測(cè)。通過在研究區(qū)內(nèi)設(shè)立的多個(gè)監(jiān)測(cè)井，定期測(cè)量地下水位的變化，并采集水樣進(jìn)行水質(zhì)分析，初步掌握了咸水入侵的一些基本特征。研究發(fā)現(xiàn)，從20世紀(jì)80年代起，隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和水資源開發(fā)利用強(qiáng)度的加大，地下水位呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)，咸水入侵問題逐漸顯現(xiàn)。1981年的調(diào)查結(jié)果顯示，在靠近海岸線的部分區(qū)域，地下水的礦化度開始升高，氯離子（Cl?）濃度逐漸增大，表明咸水已經(jīng)開始向內(nèi)陸入侵。隨著監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，監(jiān)測(cè)內(nèi)容逐漸豐富，包括對(duì)含水層結(jié)構(gòu)、咸淡水界面位置等方面的研究。利用地質(zhì)鉆探和地球物理勘探等手段，對(duì)研究區(qū)的含水層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)探測(cè)，繪制了不同時(shí)期的含水層分布圖。通過對(duì)不同深度地下水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，確定了咸淡水界面的位置及其變化情況。研究表明，在過去幾十年間，咸淡水界面不斷向南部淡水區(qū)推移，咸水入侵的范圍逐漸擴(kuò)大。2014年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，與1981年相比，咸淡水界面向內(nèi)陸推進(jìn)了數(shù)公里，部分區(qū)域的氯離子濃度超過了1000mg/L，水質(zhì)惡化嚴(yán)重。為了深入研究咸水入侵的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，一些學(xué)者還開展了長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作，建立了時(shí)間序列的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過對(duì)多年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)咸水入侵的速度并非勻速變化，而是受到多種因素的影響。在降水較少、地下水開采量較大的年份，咸水入侵速度明顯加快；而在降水充沛、河流徑流量較大的年份，咸水入侵速度則相對(duì)減緩。彌河徑流量的變化對(duì)咸水入侵有顯著影響，當(dāng)徑流量減少時(shí)，咸水入侵范圍擴(kuò)大；當(dāng)徑流量增加時(shí)，咸水入侵得到一定程度的抑制。早期監(jiān)測(cè)與調(diào)查工作為后續(xù)研究提供了寶貴的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，明確了咸水入侵的發(fā)生發(fā)展過程及其主要影響因素。然而，隨著咸水入侵問題的日益復(fù)雜和嚴(yán)重，現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)體系和方法仍存在一定的局限性，需要進(jìn)一步完善和創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)對(duì)咸水入侵的更準(zhǔn)確、全面的監(jiān)測(cè)。4.2地下水位的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)4.2.1年內(nèi)動(dòng)態(tài)變化研究區(qū)地下水位的年內(nèi)動(dòng)態(tài)變化呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律，主要受到降水、蒸發(fā)和人類活動(dòng)等因素的綜合影響。通過對(duì)研究區(qū)內(nèi)多個(gè)監(jiān)測(cè)井的水位數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)地下水位在一年內(nèi)存在明顯的季節(jié)性波動(dòng)。在春季（3-5月），隨著氣溫的回升，蒸發(fā)量逐漸增大，而此時(shí)降水量相對(duì)較少，研究區(qū)的平均降水量?jī)H為全年降水量的10%-15%。同時(shí)，農(nóng)業(yè)灌溉用水需求增加，大量抽取地下水用于灌溉，導(dǎo)致地下水位下降較為明顯。以壽光市某監(jiān)測(cè)井為例，春季地下水位平均下降1-2米。在這一時(shí)期，由于蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，土壤水分不斷散失，為了滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)的需要，農(nóng)民加大了對(duì)地下水的開采力度，使得地下水位持續(xù)走低。夏季（6-8月）是研究區(qū)的雨季，降水量顯著增加，約占全年降水量的70%-80%。大量的降水通過地表入滲的方式補(bǔ)給地下水，使得地下水位迅速回升。在降水集中的時(shí)段，地下水位甚至?xí)霈F(xiàn)急劇上升的情況。在2020年7月的一次強(qiáng)降水過程中，研究區(qū)內(nèi)部分監(jiān)測(cè)井的地下水位在短短幾天內(nèi)上升了2-3米。此時(shí)，河流徑流量也明顯增大，河水對(duì)地下水的側(cè)向補(bǔ)給作用增強(qiáng)，進(jìn)一步促進(jìn)了地下水位的回升。秋季（9-11月），降水量逐漸減少，蒸發(fā)量依然較大，地下水位開始緩慢下降。農(nóng)業(yè)灌溉用水需求雖然較春季有所減少，但仍有一定量的地下水被抽取用于灌溉。在這一時(shí)期，地下水位的下降速度相對(duì)較慢，每月平均下降0.5-1米。由于秋季農(nóng)作物生長(zhǎng)后期仍需要一定的水分供應(yīng)，所以地下水的開采仍在持續(xù)，只是開采強(qiáng)度相對(duì)減弱。冬季（12-2月），氣溫較低，蒸發(fā)量較小，降水也相對(duì)較少。農(nóng)業(yè)活動(dòng)減少，地下水開采量相應(yīng)降低，地下水位相對(duì)穩(wěn)定。但在一些地區(qū)，由于冬季仍有部分工業(yè)用水和生活用水需求，地下水位可能會(huì)有小幅下降。在壽光市的一些工業(yè)集中區(qū)，冬季地下水位會(huì)下降0.3-0.5米左右。綜上所述，研究區(qū)地下水位的年內(nèi)動(dòng)態(tài)變化與降水、蒸發(fā)和人類活動(dòng)密切相關(guān)。春季和秋季，由于降水不足和農(nóng)業(yè)灌溉用水的影響，地下水位下降；夏季降水充沛，地下水位回升；冬季則相對(duì)穩(wěn)定。這種年內(nèi)動(dòng)態(tài)變化對(duì)咸水入侵有著重要影響，當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，咸水更容易向淡水區(qū)入侵，而地下水位上升則有利于抑制咸水入侵。4.2.2年際動(dòng)態(tài)變化研究區(qū)地下水位的年際動(dòng)態(tài)變化呈現(xiàn)出復(fù)雜的趨勢(shì)，受到自然因素和人為因素的共同作用。通過對(duì)1980-2020年長(zhǎng)達(dá)40年的地下水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，結(jié)果表明，研究區(qū)地下水位總體上呈下降趨勢(shì)。從1980-1990年，隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)用水需求不斷增加，地下水開采量逐漸增大。在這一時(shí)期，研究區(qū)的工業(yè)以鹽化工、機(jī)械制造等產(chǎn)業(yè)為主，這些產(chǎn)業(yè)對(duì)水資源的需求量較大，同時(shí)農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)相對(duì)落后，大量抽取地下水用于灌溉。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這一時(shí)期研究區(qū)地下水開采量年均增長(zhǎng)5%-10%，導(dǎo)致地下水位年均下降0.5-1米。在壽光市的一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)，由于工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水的雙重壓力，地下水位下降更為明顯，部分地區(qū)地下水位年均下降1-2米。1990-2000年，隨著城市化進(jìn)程的加快，人口增長(zhǎng)和生活水平的提高，生活用水需求也大幅增加。同時(shí)，工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水繼續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，地下水開采量進(jìn)一步加大。這一時(shí)期，研究區(qū)地下水位下降速度加快，年均下降1-2米。在一些城市建成區(qū)，由于人口密集，生活用水和工業(yè)用水需求集中，地下水位形成了明顯的降落漏斗，漏斗中心水位最大降深達(dá)到10-15米。2000-2010年，雖然政府采取了一系列節(jié)水措施，如推廣節(jié)水灌溉技術(shù)、加強(qiáng)工業(yè)用水管理等，但由于前期地下水超采嚴(yán)重，地下水位下降的趨勢(shì)仍未得到有效遏制。這一時(shí)期，研究區(qū)地下水位年均下降0.5-1米。隨著節(jié)水意識(shí)的提高和節(jié)水技術(shù)的推廣，地下水位下降速度有所減緩，但仍處于下降狀態(tài)。2010-2020年，隨著對(duì)水資源保護(hù)的重視程度不斷提高，政府加大了對(duì)水資源的管理力度，實(shí)施了一系列嚴(yán)格的水資源保護(hù)政策，如限制地下水開采、加強(qiáng)水源地保護(hù)等。同時(shí)，加大了對(duì)水利工程的投入，改善了水資源的調(diào)配能力。在這些措施的作用下，研究區(qū)地下水位下降趨勢(shì)得到初步遏制，部分地區(qū)地下水位開始出現(xiàn)回升跡象。在一些采取了有效節(jié)水措施和水資源保護(hù)措施的地區(qū)，地下水位年均回升0.1-0.3米。但總體來說，由于前期地下水位下降幅度較大，研究區(qū)地下水位仍處于較低水平。研究區(qū)地下水位的年際動(dòng)態(tài)變化還受到氣候變化的影響。降水量的年際變化對(duì)地下水位有著重要影響，當(dāng)降水量偏多時(shí)，地下水位回升；當(dāng)降水量偏少，地下水位下降。在1998年、2010年等降水量較多的年份，研究區(qū)地下水位明顯回升；而在2002年、2015年等降水量較少的年份，地下水位下降較為明顯。研究區(qū)地下水位的年際動(dòng)態(tài)變化是自然因素和人為因素共同作用的結(jié)果，長(zhǎng)期的地下水超采是導(dǎo)致地下水位下降的主要原因。雖然近年來采取了一系列措施，地下水位下降趨勢(shì)得到初步遏制，但要恢復(fù)到合理水平，仍需要長(zhǎng)期的努力。地下水位的年際變化對(duì)咸水入侵的影響至關(guān)重要，地下水位持續(xù)下降會(huì)加劇咸水入侵的程度，而地下水位的回升則有利于緩解咸水入侵問題。4.3地下水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)4.3.1調(diào)查監(jiān)測(cè)區(qū)域范圍及方法水質(zhì)監(jiān)測(cè)區(qū)域涵蓋了整個(gè)彌河下游咸水入侵研究區(qū)，南起壽光市羊口鎮(zhèn)以南，北至渤海萊州灣南岸海岸線，西至壽光市與廣饒縣交界處，東到壽光市與寒亭區(qū)接壤地帶。在該區(qū)域內(nèi)，綜合考慮地形地貌、含水層分布、地下水開采狀況以及咸水入侵的歷史資料等因素，共設(shè)置了50個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)均勻分布在研究區(qū)內(nèi)，以確保能夠全面、準(zhǔn)確地反映地下水水質(zhì)的變化情況。水樣采集嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行。使用專業(yè)的采樣設(shè)備，如不銹鋼采樣器，確保水樣不受污染。在采樣前，對(duì)采樣器進(jìn)行嚴(yán)格的清洗和消毒，避免殘留雜質(zhì)對(duì)水樣造成污染。對(duì)于每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分別采集不同深度的水樣，包括潛水層水樣和承壓水層水樣。潛水層水樣在地下水位以下0.5-1米處采集，承壓水層水樣則通過專門的分層采樣裝置，在目標(biāo)含水層的中部位置采集。每個(gè)水樣采集量為2-3升，足夠滿足后續(xù)的各項(xiàng)分析測(cè)試需求。水樣采集后，迅速送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。采用先進(jìn)的離子色譜儀對(duì)水樣中的陽(yáng)離子（如鈉離子（Na?）、鉀離子（K?）、鈣離子（Ca2?）、鎂離子（Mg2?）等）和陰離子（如氯離子（Cl?）、硫酸根離子（SO?2?）、碳酸根離子（CO?2?）、碳酸氫根離子（HCO??）等）進(jìn)行精確測(cè)定。使用原子吸收光譜儀測(cè)定水樣中的重金屬離子，如銅（Cu）、鉛（Pb）、鋅（Zn）、鎘（Cd）等，確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。為保證分析質(zhì)量，在每次分析過程中，均設(shè)置空白樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對(duì)比分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正可能存在的誤差。除了常規(guī)離子和重金屬離子分析外，還對(duì)水樣的酸堿度（pH值）、溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD?）等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，全面評(píng)估地下水的水質(zhì)狀況。4.3.2監(jiān)測(cè)結(jié)果分析對(duì)2020-2022年連續(xù)三年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，研究區(qū)地下水水質(zhì)在空間上存在顯著差異。在靠近海岸線的北部區(qū)域，由于受咸水入侵影響，地下水的礦化度明顯較高，平均礦化度達(dá)到5-10克/升。其中，氯離子（Cl?）濃度較高，平均值超過3000mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2022）中規(guī)定的限值（250mg/L）。鈉離子（Na?）濃度也較高，平均達(dá)到2000mg/L左右。在該區(qū)域，地下水的pH值相對(duì)較低，平均值在6.5-7.0之間，呈弱酸性。這是由于咸水中的酸性物質(zhì)含量相對(duì)較高，導(dǎo)致地下水的酸堿度發(fā)生變化。隨著向南部?jī)?nèi)陸方向推移，地下水礦化度逐漸降低。在距離海岸線10-20公里的中部區(qū)域，地下水礦化度平均為1-3克/升，氯離子（Cl?）濃度平均值在500-1000mg/L之間，雖然有所降低，但仍高于國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。鈉離子（Na?）濃度平均為800-1200mg/L。在該區(qū)域，地下水的pH值有所升高，平均值在7.0-7.5之間，接近中性。這表明隨著咸水入侵程度的減弱，地下水的化學(xué)性質(zhì)逐漸向淡水特征轉(zhuǎn)變。在南部遠(yuǎn)離海岸線的區(qū)域，地下水礦化度較低，平均在0.5-1克/升之間，基本符合國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。氯離子（Cl?）濃度平均值在100-200mg/L之間，鈉離子（Na?）濃度平均為300-500mg/L。該區(qū)域地下水的pH值在7.5-8.0之間，呈弱堿性，水質(zhì)狀況相對(duì)較好。從時(shí)間序列上看，研究區(qū)地下水水質(zhì)整體呈現(xiàn)出惡化的趨勢(shì)。以氯離子（Cl?）濃度為例，2020年研究區(qū)平均氯離子（Cl?）濃度為1000mg/L，2021年上升至1200mg/L，2022年進(jìn)一步升高至1500mg/L，三年間增長(zhǎng)了50%。這表明咸水入侵問題在不斷加劇，對(duì)地下水水質(zhì)的影響日益嚴(yán)重。在靠近咸水區(qū)的部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)，氯離子（Cl?）濃度的增長(zhǎng)速度更快，2020-2022年期間，部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氯離子（Cl?）濃度增長(zhǎng)了1-2倍。其他離子濃度也呈現(xiàn)出類似的增長(zhǎng)趨勢(shì)，進(jìn)一步說明地下水水質(zhì)的惡化。地下水水質(zhì)的惡化對(duì)當(dāng)?shù)氐乃Y源利用和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。在農(nóng)業(yè)灌溉方面，高礦化度的地下水會(huì)導(dǎo)致土壤鹽堿化，影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。在生活用水方面，不符合標(biāo)準(zhǔn)的地下水會(huì)對(duì)居民的身體健康造成潛在威脅。在生態(tài)環(huán)境方面，地下水水質(zhì)的惡化會(huì)破壞水生生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致生物多樣性減少。4.3.3典型剖面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析選取研究區(qū)內(nèi)具有代表性的一條南北向剖面，該剖面橫跨了咸水區(qū)、咸淡水過渡區(qū)和淡水區(qū)，對(duì)其水質(zhì)變化與咸水入侵的關(guān)系進(jìn)行深入分析。在該典型剖面上，共設(shè)置了10個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離為1-2公里。從南向北，隨著離海岸線距離的減小，地下水的礦化度和氯離子（Cl?）濃度呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢(shì)。在淡水區(qū)，即剖面南部的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，地下水礦化度較低，一般在0.5-1克/升之間，氯離子（Cl?）濃度平均值在100-200mg/L之間。這是因?yàn)樵搮^(qū)域受咸水入侵影響較小，地下水主要來源于降水入滲和河流補(bǔ)給，水質(zhì)相對(duì)較好。隨著向北推進(jìn)，進(jìn)入咸淡水過渡區(qū)，地下水礦化度開始升高，在1-3克/升之間波動(dòng)，氯離子（Cl?）濃度平均值在500-1000mg/L之間。在這個(gè)區(qū)域，咸水開始向淡水區(qū)滲透，咸淡水混合作用明顯，導(dǎo)致水質(zhì)逐漸變差。在咸水區(qū)，即剖面北部靠近海岸線的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，地下水礦化度較高，達(dá)到5-10克/升，氯離子（Cl?）濃度平均值超過3000mg/L。這是由于該區(qū)域直接受到咸水入侵的影響，地下水中咸水成分占主導(dǎo)地位，水質(zhì)惡化嚴(yán)重。通過對(duì)不同深度地下水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，隨著深度的增加，地下水礦化度和氯離子（Cl?）濃度也呈現(xiàn)出升高的趨勢(shì)。在咸水區(qū)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，淺層地下水（0-10米）礦化度為5-7克/升，氯離子（Cl?）濃度平均值為3000-4000mg/L；中層地下水（10-20米）礦化度升高至7-8克/升，氯離子（Cl?）濃度平均值為4000-5000mg/L；深層地下水（20-30米）礦化度達(dá)到8-10克/升，氯離子（Cl?）濃度平均值超過5000mg/L。這表明咸水在含水層中存在明顯的垂向分帶現(xiàn)象，越往深處，咸水含量越高，水質(zhì)越差。這種水質(zhì)變化與咸水入侵密切相關(guān)。隨著咸水不斷向南部淡水區(qū)入侵，咸淡水界面逐漸向南推移。在咸淡水過渡區(qū)，咸水與淡水相互混合，使得該區(qū)域的水質(zhì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，礦化度和氯離子（Cl?）濃度波動(dòng)較大。而在咸水區(qū)，由于咸水的持續(xù)入侵和積累，地下水水質(zhì)持續(xù)惡化，礦化度和氯離子（Cl?）濃度不斷升高。通過對(duì)典型剖面水質(zhì)變化的分析，可以更直觀地了解咸水入侵的過程和影響，為咸水入侵的防治提供重要的依據(jù)。4.3.4咸淡水界面變化規(guī)律通過對(duì)多年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，研究發(fā)現(xiàn)咸淡水界面的位置在不斷變化，總體呈現(xiàn)出向南部淡水區(qū)推移的趨勢(shì)。以氯離子（Cl?）濃度為主要指標(biāo)，確定咸淡水界面的位置。一般將氯離子（Cl?）濃度為250mg/L的等值線作為咸淡水界面。根據(jù)1981年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，咸淡水界面位于距離海岸線約15公里處。隨著時(shí)間的推移，到2014年，咸淡水界面已經(jīng)推移至距離海岸線約20公里處，在這33年間，咸淡水界面平均每年向南部推移約150米。到2022年，咸淡水界面進(jìn)一步推移至距離海岸線約23公里處，2014-2022年期間，咸淡水界面平均每年向南部推移約375米。這表明近年來咸水入侵速度有所加快，咸淡水界面的推移速度明顯增加。咸淡水界面的推移速度在不同區(qū)域存在差異。在地勢(shì)低洼、含水層透水性較好的區(qū)域，咸淡水界面的推移速度相對(duì)較快。在研究區(qū)北部的一些古河道區(qū)域，由于含水層顆粒較粗，透水性良好，咸水更容易在這些區(qū)域運(yùn)移，導(dǎo)致咸淡水界面每年的推移距離可達(dá)500-1000米。而在地勢(shì)較高、含水層透水性較差的區(qū)域，咸淡水界面的推移速度相對(duì)較慢。在研究區(qū)南部的一些黏土含量較高的區(qū)域，含水層透水性較弱，咸水的運(yùn)移受到阻礙，咸淡水界面每年的推移距離僅為50-100米。咸淡水界面的變化還受到多種因素的影響。地下水開采是導(dǎo)致咸淡水界面變化的重要因素之一。長(zhǎng)期過量開采地下水，使得地下水位下降，咸淡水之間的壓力平衡被打破，咸水在壓力差的作用下更容易向淡水區(qū)入侵，從而加速了咸淡水界面的推移。彌河徑流量的變化也對(duì)咸淡水界面產(chǎn)生影響。當(dāng)彌河徑流量較大時(shí)，河水對(duì)地下水的補(bǔ)給增加，地下水位上升，淡水的水頭壓力增大，能夠抑制咸水入侵，使得咸淡水界面相對(duì)穩(wěn)定；當(dāng)彌河徑流量較小時(shí)，河水對(duì)地下水的補(bǔ)給減少，地下水位下降，咸水入侵加劇，咸淡水界面向淡水區(qū)推移。咸淡水界面的持續(xù)推移對(duì)研究區(qū)的水資源和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅。隨著咸淡水界面的南移，越來越多的淡水區(qū)域被咸水入侵，可利用的淡水資源減少。咸水入侵還導(dǎo)致土壤鹽堿化加劇，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此，深入研究咸淡水界面的變化規(guī)律，對(duì)于預(yù)測(cè)咸水入侵的發(fā)展趨勢(shì)，制定有效的防治措施具有重要意義。4.4含水層導(dǎo)電性能監(jiān)測(cè)4.4.1典型剖面的物探監(jiān)測(cè)在研究區(qū)選取具有代表性的田柳鎮(zhèn)典型監(jiān)測(cè)剖面，采用直流電測(cè)深法對(duì)該剖面進(jìn)行物探監(jiān)測(cè)，以獲取含水層的導(dǎo)電性能信息。直流電測(cè)深法是基于巖石和礦石的導(dǎo)電性差異，通過向地下供電，測(cè)量不同極距下的視電阻率，從而推斷地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和含水層分布情況。在田柳鎮(zhèn)典型監(jiān)測(cè)剖面，沿著剖面方向布置多個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距為50米。使用大功率直流電測(cè)深儀，供電電極AB的最大極距設(shè)置為1000米，測(cè)量電極MN的極距固定為5米。在每個(gè)測(cè)點(diǎn)上，從最小極距開始，逐漸增大供電電極AB的極距，依次測(cè)量不同極距下的視電阻率值。隨著測(cè)量的進(jìn)行，得到了一系列不同極距下的視電阻率數(shù)據(jù)。對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，繪制出視電阻率-深度曲線。從視電阻率-深度曲線可以看出，在淺部地層，視電阻率值相對(duì)較低，隨著深度的增加，視電阻率值逐漸增大。在咸水區(qū)，由于地下水中鹽分含量高，導(dǎo)電性好，視電阻率值相對(duì)較低，一般在10-50歐姆?米之間。在淡水區(qū)，地下水中鹽分含量低，導(dǎo)電性差，視電阻率值相對(duì)較高，一般在100-500歐姆?米之間。在咸淡水過渡區(qū)，視電阻率值呈現(xiàn)出逐漸變化的趨勢(shì)，從咸水區(qū)的低值逐漸過渡到淡水區(qū)的高值。通過對(duì)視電阻率-深度曲線的分析，可以初步確定咸淡水界面的位置和含水層的結(jié)構(gòu)特征。根據(jù)視電阻率值的變化，將剖面劃分為不同的區(qū)域，進(jìn)一步分析不同區(qū)域的地質(zhì)條件和咸水入侵情況。從咸水區(qū)過渡到淡水區(qū)，視電阻率的變化反映了咸水入侵的發(fā)展趨勢(shì)，為咸水入侵的監(jiān)測(cè)和研究提供了重要的依據(jù)。4.4.2地球物理測(cè)井的應(yīng)用地球物理測(cè)井在監(jiān)測(cè)含水層導(dǎo)電性方面具有重要作用，其中Auslog測(cè)井系統(tǒng)通過測(cè)量鉆孔中不同深度的液體電導(dǎo)率，能夠有效反映含水層的導(dǎo)電性能。該系統(tǒng)利用電極系向鉆孔內(nèi)的液體供電，測(cè)量電流和電位差，從而計(jì)算出液體電導(dǎo)率。在研究區(qū)內(nèi)的多個(gè)鉆孔中進(jìn)行地球物理測(cè)井，每個(gè)鉆孔的測(cè)井深度從地表至含水層底部，覆蓋了整個(gè)含水層。在測(cè)井過程中，將Auslog測(cè)井系統(tǒng)的電極系緩慢下放至鉆孔中，按照一定的采樣間隔（如0.5米）測(cè)量液體電導(dǎo)率。隨著電極系的下放，實(shí)時(shí)記錄不同深度的液體電導(dǎo)率數(shù)據(jù)。對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，繪制出液體電導(dǎo)率-深度曲線。從曲線可以明顯看出，在咸水區(qū)，液體電導(dǎo)率較高，這是因?yàn)橄趟泻写罅康碾x子，如氯離子（Cl?）、鈉離子（Na?）等，使得水的導(dǎo)電性增強(qiáng)。在淡水區(qū)，液體電導(dǎo)率較低，表明淡水中離子含量較少，導(dǎo)電性相對(duì)較弱。在咸淡水過渡區(qū)，液體電導(dǎo)率呈現(xiàn)出逐漸變化的特征，從咸水區(qū)的高值逐漸過渡到淡水區(qū)的低值。通過分析液體電導(dǎo)率-深度曲線，可以確定不同含水層的位置和性質(zhì)，以及咸淡水界面在垂向上的分布情況。這有助于深入了解咸水在含水層中的運(yùn)移規(guī)律和入侵過程，為咸水入侵的防治提供重要的參考依據(jù)。地球物理測(cè)井還可以與其他地球物理方法（如直流電測(cè)深法）相結(jié)合，相互驗(yàn)證和補(bǔ)充，提高對(duì)含水層導(dǎo)電性能和咸水入侵情況的認(rèn)識(shí)。4.4.3水化學(xué)與物探指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系通過對(duì)田柳鎮(zhèn)典型監(jiān)測(cè)剖面的視電阻率和氯離子（Cl?）濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，建立兩者之間的對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)通過物探指標(biāo)間接反映水化學(xué)特征。在該典型監(jiān)測(cè)剖面上，同時(shí)進(jìn)行了直流電測(cè)深法測(cè)量視電阻率和水樣采集分析氯離子（Cl?）濃度的工作。共獲取了50個(gè)測(cè)點(diǎn)的視電阻率數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的水樣氯離子（Cl?）濃度數(shù)據(jù)。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)視電阻率與氯離子（Cl?）濃度之間存在明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。隨著氯離子（Cl?）濃度的增加，視電阻率逐漸降低。通過擬合分析，得到視電阻率（ρ）與氯離子（Cl?）濃度（C）的對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系為：ρ=1000/(1+0.005C)，其中ρ的單位為歐姆?米，C的單位為mg/L。該函數(shù)關(guān)系表明，當(dāng)氯離子（Cl?）濃度較低時(shí)，視電阻率的變化相對(duì)較??；當(dāng)氯離子（Cl?）濃度較高時(shí)，視電阻率的變化較為敏感。通過建立這種對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系，在實(shí)際監(jiān)測(cè)中，當(dāng)獲取到視電阻率數(shù)據(jù)時(shí)，可根據(jù)該函數(shù)關(guān)系快速估算出相應(yīng)的氯離子（Cl?）濃度，從而判斷地下水的咸化程度和咸水入侵情況。這為咸水入侵的監(jiān)測(cè)提供了一種快速、有效的方法，無需進(jìn)行復(fù)雜的水樣采集和化學(xué)分析，即可初步了解地下水的水質(zhì)狀況。當(dāng)在某一測(cè)點(diǎn)測(cè)量得到視電阻率為50歐姆?米時(shí)，代入對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系中，可計(jì)算出氯離子（Cl?）濃度約為3000mg/L，表明該測(cè)點(diǎn)處地下水已受到咸水入侵，且咸化程度較高。這種水化學(xué)與物探指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為咸水入侵的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和研究提供了重要的技術(shù)支持。4.5小結(jié)通過對(duì)彌河下游咸水入侵的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究，取得了一系列重要成果。從歷史監(jiān)測(cè)與調(diào)查來看，過去幾十年間，研究區(qū)咸水入侵問題逐漸顯現(xiàn)且呈加劇趨勢(shì)，早期監(jiān)測(cè)為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)，但現(xiàn)有監(jiān)測(cè)體系仍需完善。在地下水位監(jiān)測(cè)方面，年內(nèi)動(dòng)態(tài)變化呈現(xiàn)出春季和秋季因降水不足及農(nóng)業(yè)灌溉導(dǎo)致水位下降，夏季因降水和河流補(bǔ)給水位回升，冬季相對(duì)穩(wěn)定的規(guī)律。年際動(dòng)態(tài)變化總體呈下降趨勢(shì)，雖近年來采取措施后下降趨勢(shì)初步遏制，但地下水位仍處于較低水平。地下水位的變化對(duì)咸水入侵影響顯著，下降時(shí)咸水入侵加劇，回升時(shí)有利于抑制咸水入侵。地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，研究區(qū)地下水水質(zhì)在空間上差異明顯，從海岸線向內(nèi)陸，礦化度和氯離子（Cl?）濃度逐漸降低。時(shí)間序列上，水質(zhì)整體惡化，咸淡水界面不斷向南部淡水區(qū)推移，且推移速度在不同區(qū)域存在差異，受地下水開采和彌河徑流量等因素影響。含水層導(dǎo)電性能監(jiān)測(cè)通過典型剖面物探監(jiān)測(cè)和地球物理測(cè)井，發(fā)現(xiàn)從咸水區(qū)過渡到淡水區(qū)，視電阻率和液體電導(dǎo)率的變化能有效反映咸水入侵趨勢(shì)，并建立了田柳鎮(zhèn)典型監(jiān)測(cè)剖面視電阻率和氯離子（Cl?）濃度的對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系，為咸水入侵監(jiān)測(cè)提供了新方法?？傮w而言，彌河下游咸水入侵動(dòng)態(tài)變化復(fù)雜，多種因素相互作用，且咸水入侵仍在持續(xù)發(fā)展，對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重威脅。未來需進(jìn)一步加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，完善監(jiān)測(cè)體系，深入研究咸水入侵機(jī)制，為制定有效的防治措施提供科學(xué)依據(jù)。五、咸水入侵的防治措施5.1工程措施工程措施在彌河下游咸水入侵防治中具有關(guān)鍵作用，通過修建各類工程設(shè)施，能夠有效改變咸水入侵的水動(dòng)力條件，從而達(dá)到防治咸水入侵的目的。修建防滲帷幕是一種有效的工程手段，在咸水入侵通道相對(duì)狹窄的區(qū)域，修建地下防滲帷幕。防滲帷幕可以采用截滲墻或地下壩的形式，通過在地下建立隔水屏障，阻擋咸水向內(nèi)陸側(cè)入侵。截滲墻可通過噴灌水泥漿、乳狀瀝青、膨潤(rùn)土泥漿、硅膠、丙烯酸鈣等方式修建。這種實(shí)體帷幕在修建時(shí)投資較大，但建成后的管理和維修費(fèi)用相對(duì)較低，且對(duì)海水入侵具有較好的阻隔效果。在某咸水入侵嚴(yán)重的地段，修建了一道長(zhǎng)500米、深20米的截滲墻，采用水泥漿噴灌的方式施工。建成后，經(jīng)過長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，截滲墻有效阻擋了咸水的進(jìn)一步入侵，墻后地下水中的氯離子（Cl?）濃度明顯降低，咸水入侵得到了有效遏制。地下壩的修建同樣可以減小陸側(cè)淡水排泄的截面面積，增加截面淡水排放速度，促使入侵的鹽水