1步驟2中，不同時(shí)刻使用高密度電法儀測(cè)量得到的電阻率剖面圖；
[0029] 圖7 :實(shí)施例1步驟3中咸水入侵突變界面地電模型圖；
[0030] 圖8:實(shí)施例1步驟3中咸水入侵突變界面模型的正反演計(jì)算結(jié)果；
[0031] 圖9 :實(shí)施例1步驟3中模型不同咸化程度反演計(jì)算結(jié)果；
[0032] 圖10 :實(shí)施例1步驟3中模型不同粘土層電阻率反演計(jì)算結(jié)果；
[0033] 圖11 :實(shí)施例1步驟3中模型不同電極極距反演計(jì)算結(jié)果；
[0034] 圖12:實(shí)施例1步驟4中各測(cè)線對(duì)應(yīng)的電阻率剖面圖；
[0035] 其中，1、水室；2、填充測(cè)量室；3、排水孔；4、滲水孔；5、供電電極A;6、供電電極B; 7、測(cè)量電極M;8、測(cè)量電極N;9、砂槽；10、海水室；11、淡水室；12、馬氏瓶I;13、馬氏瓶II; 14、接地孔；15、定水頭裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)檢測(cè)海水入侵的方法，該方法根據(jù)檢測(cè)區(qū)地層的電性變化 情況和含水層的賦存特征，建立海水入侵區(qū)礦化度與地層電阻率的特征關(guān)系；并且利用室 內(nèi)物理模擬、數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量相結(jié)合的方法，得到完善的海水入侵檢測(cè)方法，用于圈定 檢測(cè)區(qū)海水入侵的范圍和空間變化情況。主要包括以下步驟：
[0037] (1)開展室內(nèi)咸淡水驅(qū)替試驗(yàn)，獲得檢測(cè)區(qū)海水入侵的電阻率閾值：使用MilliQ 水和人工海水素配制不同濃度的水樣，用0. 45ym的一次性針頭過(guò)濾器將水樣全部過(guò)濾， 使用離子色譜儀測(cè)定水樣中各離子含量，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的礦化度，利用DisplacementSand Box裝置進(jìn)行試驗(yàn)，具體包括以下步驟：
[0038]A、將取自現(xiàn)場(chǎng)的砂樣直接裝入DisplacementSandBox的填充測(cè)量室內(nèi)，裝滿后 輕擊槽壁并壓實(shí)，確保砂樣均勻密實(shí)，封堵水室兩側(cè)的排水孔，向水室內(nèi)注滿取自現(xiàn)場(chǎng)的淡 水，對(duì)砂樣進(jìn)行飽和，靜置30分鐘；
[0039]B、封堵水室與砂樣填充區(qū)之間有機(jī)玻璃板上的全部滲水孔，并將兩側(cè)水室內(nèi)的淡 水放空，然后使用相應(yīng)的儀器測(cè)量M、N電極之間的電流和電位差；
[0040]C、打開水室與砂樣填充區(qū)之間被堵住的滲水孔，將取自現(xiàn)場(chǎng)的海水緩慢均勻的滴 到砂樣上方進(jìn)行驅(qū)替，待剛好吸收時(shí)測(cè)量M、N電極間的電流和電位差，繼續(xù)滴加海水并進(jìn) 行測(cè)量，直至連續(xù)兩次計(jì)算得到的電阻率相差小于0.01D 時(shí)，認(rèn)為驅(qū)替完成；
[0041] D、重復(fù)步驟A~C，測(cè)得不同濃度人工配制水樣驅(qū)替完成時(shí)M、N電極之間的電流 和電位差。
[0042] 根據(jù)公式（1)由試驗(yàn)測(cè)得的電流和電位差計(jì)算出對(duì)應(yīng)的電阻率值，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種系統(tǒng)檢測(cè)海水入侵的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 開展室內(nèi)咸淡水驅(qū)替試驗(yàn)，獲得檢測(cè)區(qū)海水入侵的電阻率閾值：利用 DisplacementSandBox裝置進(jìn)行試驗(yàn)，得到不同濃度水樣驅(qū)替完成時(shí)填充砂樣的電阻率 值，建立檢測(cè)區(qū)水化學(xué)指標(biāo)礦化度和電阻率的定量關(guān)系，利用插值法得到國(guó)標(biāo)中生活飲用 水礦化度指標(biāo)l〇〇〇mg/L對(duì)應(yīng)的電阻率值，將該值作為監(jiān)測(cè)區(qū)域判斷海水入侵的電阻率閾 值； (2) 采用大比尺水槽開展海水入侵模擬實(shí)驗(yàn)，判斷步驟1中的電阻率閾值是否可以用 于監(jiān)測(cè)區(qū)域海水入侵情況的研宄：將海水染色，以示蹤法標(biāo)示海水的動(dòng)態(tài)運(yùn)移過(guò)程或海水 中鹽分的迀移情況；利用照片分析、電阻率剖面分析與水樣分析相結(jié)合的方法，驗(yàn)證用步驟 1中電阻率閾值判斷檢測(cè)區(qū)海水入侵情況的準(zhǔn)確性； (3) 針對(duì)大比尺水槽試驗(yàn)中咸淡水界面的形態(tài)構(gòu)建地電模型，通過(guò)數(shù)值模擬法研宄電 阻率法對(duì)咸淡水界面的監(jiān)測(cè)效果；并在已建模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制單一變量來(lái)研宄咸化 程度、粘土層電阻率值以及測(cè)量極距等因素對(duì)電阻率法測(cè)量咸淡水界面的影響； (4) 結(jié)合已有的水文地質(zhì)資料和監(jiān)測(cè)井鉆孔資料，在檢測(cè)區(qū)內(nèi)布置多條測(cè)線，進(jìn)行電阻 率法現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，結(jié)合前三步的研宄成果對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解釋，以得到檢測(cè)區(qū)的海水入 侵情況。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1中所述的DisplacementSandBox 裝置的主體為一個(gè)無(wú)蓋的長(zhǎng)方體，縱向由兩塊有機(jī)玻璃板分隔為3室，中間為填充測(cè)量室 (2)，兩側(cè)為水室（1)，有機(jī)玻璃板上鉆有9個(gè)滲水孔（4);所述的水室兩端的兩個(gè)側(cè)壁下方 各有一個(gè)排水孔（3);所述的填充測(cè)量室兩端分別安置供電電極A(5)、供電電極B(6)，填充 測(cè)量室中間位置分別安置測(cè)量電極M(7)、測(cè)量電極N(8)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的DisplacementSandBox裝置的材 料為有機(jī)玻璃板，水室（1)和填充測(cè)量室（2)的規(guī)格均為長(zhǎng)210mmX寬40mmX高30mm，供 電電極A(5)、供電電極B(6)，測(cè)量電極M(7)、測(cè)量電極N(8)為40mmX40mm的銅電極板，各 電極之間位置關(guān)系為AM= 85mm，MN= 40mm，NB= 85mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1中所述的填充砂樣均為取自檢測(cè)區(qū) 的含水層砂樣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2中所述的大比尺水槽，其主體砂 槽（9)是一個(gè)無(wú)蓋的長(zhǎng)方體，砂槽側(cè)壁上留有6個(gè)接地孔（14)，用于安裝銅電極；所述的砂 槽橫向兩端安裝有海水室（10)和淡水室（11)，海水室、淡水室和砂槽之間分別由一塊鉆有 滲水孔的有機(jī)玻璃板隔開，滲水孔直徑d= 0. 5cm，在有機(jī)玻璃板兩側(cè)設(shè)有矮粧；所述的海 水室和淡水室分別安裝一個(gè)定水頭裝置（15)，定水頭裝置分別安裝馬氏瓶I(12)和馬氏瓶 II(13)，馬氏瓶I中盛裝海水，馬氏瓶II中盛裝淡水；所述的海水室和淡水室與定水頭裝置 之間分別采用硅膠管連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的大比尺水槽的材料為有機(jī)玻璃板， 尺寸為長(zhǎng)180cmX寬25cmX高60cm;所述的海水室、淡水室，二者尺寸均為長(zhǎng)15cmX寬 15cmX高 60cm〇
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2中所述的用于海水染色的著色示蹤 劑為胭脂紅，電阻率剖面分析中剖面采集時(shí)所用的測(cè)量極距為10. 〇cm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3中，進(jìn)行電阻率數(shù)值模擬研宄時(shí)，正 反演計(jì)算使用的軟件分別為RES2DM0D軟件和RES2DINV軟件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4中，進(jìn)行電阻率法現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)時(shí)，所用 的電極間距為2.Om或3.0m。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種系統(tǒng)檢測(cè)海水入侵的方法，包括以下步驟：1)通過(guò)咸淡水驅(qū)替試驗(yàn)建立研究區(qū)電阻率與水化學(xué)指標(biāo)的定量關(guān)系，得到判斷海水入侵的電阻率閾值；2)通過(guò)大比尺水槽試驗(yàn)驗(yàn)證電阻率閾值的準(zhǔn)確性；3)利用數(shù)值模擬法研究不同因素對(duì)電阻率法測(cè)量咸淡水界面的影響；4)結(jié)合已得到的研究成果，對(duì)研究區(qū)開展電阻率法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，圈定研究區(qū)海水入侵的范圍，確定海水入侵的程度和發(fā)展趨勢(shì)。本發(fā)明所述的監(jiān)測(cè)方法可以有效地避免水化學(xué)監(jiān)測(cè)方法中因鉆孔可能造成的咸淡水二次交叉污染問(wèn)題，通過(guò)將室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合，可查明示范區(qū)海水入侵的程度和范圍，以及海水入侵的發(fā)展趨勢(shì)，為海水入侵治理對(duì)策的合理提出奠定基礎(chǔ)。
【IPC分類】G01V3-00
【公開號(hào)】CN104793249
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510193966
【發(fā)明人】孟慶生, 肖志廣, 佟雪, 鄭西來(lái), 韓凱
【申請(qǐng)人】中國(guó)海洋大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月22日