充氣法治理承壓含水層海水入侵的數(shù)值模擬方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及防止海水入侵【技術(shù)領(lǐng)域】。為治理承壓含水層海水入侵，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：充氣法治理承壓含水層海水入侵的數(shù)值模擬方法，包括如下步驟：步驟一：建立地下水氣-液二相流及溶質(zhì)運移模型，包括基本控制方程及輔助方程，不考慮溫度對系統(tǒng)的影響；步驟二：模型求解；步驟三：模型邊界條件確定：步驟四：模型驗證：運用地下水氣-液二相流及溶質(zhì)運移模型，模擬分析承壓含水層受咸、淡水共同作用的靜力平衡情況，并與已有文獻的計算結(jié)果進行對比驗證；步驟五：分析充氣法治理承壓含水層海水入侵的效果。本發(fā)明主要應(yīng)用于防止海水入侵。
【專利說明】充氣法治理承壓含水層海水入侵的數(shù)值模擬方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及防止海水入侵【技術(shù)領(lǐng)域】，具體講，涉及充氣法治理承壓含水層海水入侵的數(shù)值模擬方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展，地下水超采越來越嚴重，造成地下水位持續(xù)下降，海水侵入地下含水層，形成海水入侵現(xiàn)象。我國海岸線長達1.8X 104Km，出現(xiàn)海水入侵的城市有十幾座，入侵面積己超過lOOOOKm2，由此引發(fā)的耕地土壤鹽堿化、地下設(shè)備腐蝕、水質(zhì)惡化等問題嚴重阻礙了沿海地區(qū)的經(jīng)濟和社會發(fā)展。因此，開展海水入侵深入研究，提出防治和減輕海水入侵的措施，具有重要的科學(xué)價值和社會意義。
[0003]目前，防治海水入侵的措施主要有:限制地下水開采量、遷移抽水井、人工回灌補給、人工抽取咸水、修建地下帷幕。限制地下水開采量并不能從根本上解決海水入侵，有可能會加劇供需水矛盾。遷移抽水井的成本較高，也可能面臨其它問題，如建筑層或含水層的尺寸條件。人工回灌需要大量的淡水資源，對于缺水地區(qū)，需興建大量引水工程，勢必增加成本費用。人工抽取咸水能夠減少海水入侵的程度，但主要問題在于如何處理抽取的咸水。地下帷幕包括實體帷幕、水力屏障和地下充氣墻等，實體帷幕和水力屏障的造價昂貴，可能會引起水質(zhì)惡化和污染，而修建地下充氣墻的方法造價低，無需注水或泥漿即可形成擋水帷幕，也不會引起二次污染，較為理想。然而，盡管充氣法防治海水入侵在理論上是可行的，但針對充氣法防治效果展開試驗的研究費用較為昂貴，且耗時耗力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，治理承壓含水層海水入侵，為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:充氣法治理承壓含水層海水入侵的數(shù)值模擬方法，包括如下步驟:
[0005]步驟一:建立地下水氣一液二相流及溶質(zhì)運移模型，包括基本控制方程及輔助方程，不考慮溫度對系統(tǒng)的影響，具體如下:
[0006]模型的基本控制方程為:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種充氣法治理承壓含水層海水入侵的數(shù)值模擬方法，其特征是，包括如下步驟:步驟一:建立地下水氣-液二相流及溶質(zhì)運移模型，包括基本控制方程及輔助方程，不考慮溫度對系統(tǒng)的影響，具體如下: 模型的基本控制方程為:
2.如權(quán)利要求1所述的充氣法治理承壓含水層海水入侵的數(shù)值模擬方法，其特征是， (1)累積質(zhì)量密度Mk等于β相中組分K的質(zhì)量之和，其表達式為:
【文檔編號】G06F17/50GK103455667SQ201310366837
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】孫冬梅, 臧永歌, 張楊 申請人:天津大學(xué)