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Hydrodynamics Modelling & Environmental Remediation Research Group

水动力过程模拟与环境修复研究团队

课题组在《Journal of Hydrology》发表弱透水层对地下河口中非稳定流以及陆源溶质迁移影响的研究论文
来源: | 作者:myan | 发布时间: 2021-05-24 | 138 次浏览 | 分享到:

近日,课题组在国际水文水资源领域顶级期刊《Journal of Hydrology》上发表题为Effects of a low-permeability layer on unstable flow pattern and land-sourced solute transport in coastal aquifers”的学术论文。19级博士生张加旭为论文第一作者(论文连接:https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126397)。

地下河口是陆源污染物入海排泄的主要通道。其中,潮汐波动所产生的上盐水羽对陆源污染物的迁移、扩散、排放均有着显著影响。以往研究大都考虑均质含水层以及准稳态的上盐水羽,而忽略了天然含水层中广泛存在的弱透水层以及一定水文地质条件下形成的非稳态上盐水羽。鉴于此,本论文采用数值模拟方法,研究了弱透水层对地下河口中非稳定流以及陆源溶质迁移的作用。研究结果表明,与均质含水层相比,弱透水层不仅加速了非稳定上盐水羽生成盐指的频率,而且限制盐指向含水层深层迁移,缩小其空间尺度,阻碍了深层含水层的咸淡水混合过程。此外,陆源污染物向海洋排泄过程中,受弱透水层及非稳定上盐水羽的共同影响,其横向扩散程度被明显加强,而纵向扩散范围被显著限制。值得注意的是,陆源污染物绕过上盐水羽的过程中,部分污染物会侵入弱透水层内,延长污染物排泄历时。同时,由于弱透水层的存在,陆源污染物入海排泄速率及排泄出口的空间范围较均质含水层均有明显减小,但空间上累计排泄峰值会增大,暗示弱透水层的存在使陆源污染物的排泄位置更加集中。研究结论可为有效制定沿海水污染治理措施提供理论指导。



图1. 均质含水层(左列)及含有弱透水层的含水层(右列)中水盐时空分布比较 


      本研究得到了国家重点研发计划项目课题(2018YFC0407201)、国家自然科学基金(51879088、41807178、41976162)的资助。