不透水面影響下海島淡水透鏡體的形成與演化

凌子涵，束龍倉，王 然

(1.河海大學水文水資源學院,江蘇 南京 210098； 2.河海大學水文水資源與水利工程科學國家重點實驗室, 江蘇 南京 210098)

我國擁有豐富的海洋資源，海島作為人類探索海洋的重要支點，對于開發海洋資源、建設海洋經濟大國具有重要意義。本文所研究的海島是西沙群島中最大的灰沙島嶼，為三沙市政治、經濟、文化中心，島上常住人口2 500多人[1]。近年來隨著三沙市對該海島的大力建設，島上現已具備良好的居住生活條件，但面臨著用水形勢嚴峻的問題，目前主要通過補給船定期補給以解決島上居民的飲用水問題[2]，但這種方式運水，水量十分有限，且成本昂貴。除此之外還有海水淡化、雨水收集等方法，但均無法滿足日趨增長的島上用水需求。

海島獨特的地質結構使得島嶼地下淡水被咸水包圍，并浮于咸水之上，被稱作“淡水透鏡體”。近年來國內外學者對淡水透鏡體的形成、演變及影響因素等進行了深入研究[3-7]。李國敏等[8]對潿洲島含水層條件進行概化，并建立數值模型，模擬了海水入侵的3D過程。Vacher[9]利用Ghyben-Herzberg公式對Bermuda島和Great Exuma島淡水透鏡體的形態進行了模擬計算。James等[10]使用SEAWAT軟件，模擬海岸侵蝕對美國佛羅里達州海島淡水透鏡體形態與厚度的影響。甄黎等[11]通過物理模型模擬了不同開采條件下倒錐的變化過程。本文在前人研究的基礎上，利用Visual MODFLOW軟件構建了所研究海島淡水透鏡體的二維模型，并在透鏡體穩定后設置不透水面，通過改變不透水面的覆蓋范圍，模擬透鏡體形態及儲水量的變化。……