1、博士學位論文半濕潤氣候下填海造陸區(qū)水鹽運移機制研究S t u d y o n t h em e c h a n i s m o f s o i lw a t e r a n d s a l tm i g r a t i o no f l a n dr e c l a m a t i o n r e g i o n s i ns e m i ·h u m i d c l i m a t e學 11 0 0 6 0 2 1完成日期

2、： 2 Q ! 魚! Q 2大連理工大學D a l i a nU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y大連理工大學博士學位論文摘 要沿海地區(qū)社會經(jīng)濟的發(fā)展受到土地不足的限制，填海造地成為普遍現(xiàn)象。由于受到海水入侵、地下水位波動等影響，土壤鹽漬化、地下結構物易腐蝕等一系列生態(tài)與環(huán)境問題在填海造陸區(qū)也逐漸顯現(xiàn)。如不及時控制，其危害將日益嚴重，進而影響著相應地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。中國北方沿海地區(qū)的降雨

3、量遠小于蒸發(fā)量，此類問題更為突出。本文以維護生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展為目標，重點研究填海造陸區(qū)的土壤鹽分分布與變化。通過廣泛對比填海造陸工程的成陸方式和土體結構，明確了人工填土的理化性狀和區(qū)域分布特征。在對典型填海造陸區(qū)水鹽狀態(tài)進行系統(tǒng)檢測、模擬和分析的基礎上，探索了潛水蒸發(fā)和降雨淋洗過程和機制，剖析實際環(huán)境中潛水蒸發(fā)與地表積鹽現(xiàn)象的內在關系，分析了淡水滲透和潛水蒸發(fā)共同作用下的水鹽運動過程。以半濕潤氣候下的填海造陸區(qū)為對象，系統(tǒng)地進行水鹽代

4、謝分析，研究維持良性水鹽代謝過程的自然或半自然化保護措施。主要研究內容及結論如下：( 1 ) 針對半濕潤氣候下的填海造陸工程進行分類調查，對比分析發(fā)現(xiàn)填海工程的成陸方式、土壤性狀以及土體結構受到地理環(huán)境的影響顯著。其中，低山丘陵區(qū)以拋石填海工程為主，填土類型為壓實填土；河口沖積平原以吹沙填海為主，填土類型為吹填土。盡管兩者在土體結構方面存在相似性，但其土壤理化性質存在顯著差異。吹填土的初始含鹽量高且土壤質地粘重，容易形成氯化鈉型鹽漬土；

5、壓實填土的厚度大和下粗上細的“倒漏斗”結構使得拋石填海區(qū)下層的連通性較好，對預防地下水引起的土壤鹽漬化問題更具有優(yōu)勢。( 2 ) 選擇大連市凌水灣填海區(qū)作為研究對象，研究半濕潤氣候下填海造陸區(qū)土壤鹽漬化的形成機制。通過現(xiàn)場監(jiān)測和定期取樣分析手段，結合環(huán)境要素的季節(jié)性變化規(guī)律，分析土壤鹽分的來源和離子遷移的驅動力所在。結果表明，填海初期表層的鹽分主要來自上層填土，且受雨水的影響明顯。地下水中的鹽分在夏末水位抬升時進入潛水蒸發(fā)深度內，之后在

6、蒸發(fā)作用下上升至地表。地表鹽分在降雨徑流作用下，匯集于地勢低洼處。離子的遷移速率受所帶電荷及其化學性質的影響，同時離子遷移也改變著土壤環(huán)境。伴隨著鹽分遷移過程，陽離子的化學反應過程可劃分為氧化物階段、碳酸鹽階段、離子交換階段、飽和結晶階段，而陽離子交換是填海初期最主要的離子反應。( 3 ) 針對季節(jié)性降雨引起的地下水位間歇性抬升現(xiàn)象，以填海造陸區(qū)抬升區(qū)的壓實填土和種植土為對象，模擬了持續(xù)蒸發(fā)、穩(wěn)定滲流以及側向壤中流遭遇弱透水層等狀態(tài)下的