海底地下水排泄

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海底地下水排泄(SGD)是一种常见于沿海地区的水文过程。它被描述为地下淡水和半咸水从陆地流入海洋。海底地下水排放受多种强迫机制的控制,这些机制会导致陆地和海洋之间的水力梯度。考虑到不同的区域设置,排放发生在(1)沿着岩溶和岩石区域的裂缝集中流动,(2)软沉积物中的分散流动,或(3)海洋沉积物中的海水再循环。海底地下水排放在沿海生物地球化学过程和水文循环中起着重要作用,例如近海浮游生物大量繁殖的形成...

海底地下水排泄

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海底地下水排泄(SGD)是一种常见于沿海地区的水文过程。 它被描述为地下淡水和半咸水从陆地流入海洋。 海底地下水排放受多种强迫机制的控制,这些机制会导致陆地和海洋之间的水力梯度。 考虑到不同的区域设置,排放发生在 (1) 沿着岩溶和岩石区域的裂缝集中流动,(2) 软沉积物中的分散流动,或 (3) 海洋沉积物中的海水再循环。 海底地下水排放在沿海生物地球化学过程和水文循环中起着重要作用,例如近海浮游生物大量繁殖的形成、水文循环以及营养物、微量元素气体的释放。 它影响沿海生态系统,几千年来一直被一些当地社区用作淡水资源

强制机制

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在沿海地区,地下水和海水的流动受到多种因素的驱动。 由于潮汐泵送、波浪、底流或密度驱动的运输过程,这两种类型的水都可以在海洋沉积物中循环。 大气淡水可以沿着承压含水层和非承压含水层排入海洋,或者发生海水侵入地下水含水层的逆过程。 淡水和海水的流动主要受陆地和海洋之间的水力梯度以及两种水之间的密度差异和沉积物的渗透率控制。

其中 z 为咸淡水界面与海平面之间的厚度,h 为淡水透镜体顶部与海平面之间的厚度,ρf 为淡水密度,ρs 为盐水密度。 包括淡水(ρf = 1.00 g •cm-3)和海水(ρs = 1.025 g •cm-3)的密度等式(2)简化为:

z=40*h

结合达西定律,可以计算出从海岸线到腹地的盐楔长度:

L= ((ρs-ρf)Kf·m)/(ρf·Q)

Kf 是水力传导率,m 是含水层厚度,Q 是排水率。 假设各向同性含水层系统,盐楔的长度仅取决于水力传导率、含水层厚度,并与流量成反比。 这些假设仅在含水层系统的静水力条件下有效。 通常,由于扩散/分散或局部各向异性,淡水和咸水之间的界面形成过渡区。

海底地下水排泄

孔隙水剖面

三种不同形状的氯离子孔隙水剖面反映了海洋沉积物中三种不同的传输模式。 显示浓度随深度恒定的氯化物剖面表明不存在海底地下水。

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  1. 海底地下水排泄
  2. 强制机制
  3. 孔隙水剖面

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