滨海地区的海水入侵使地下水呈上层淡水、下层咸水的分布结构,在开采地下水时易发生咸水锥进现象,使抽取的地下水发生咸化.水平井能有效延迟深层咸水的锥进过程,可有效避免上层地下淡水的污染.开发了模拟水平抽水井抽水引起的咸水锥进过程的试验设备,实现了水平抽水井以恒定流量抽水所导致的咸水锥进过程;然后基于Dagan和Bear竖直井的解析解(DB模型),推导出了水平井抽取无限侧边界地下水引起的咸水锥进过程的解析解,解析解显示咸淡水界面为初始水平、中间突出、向上锥进至井口的锥进过程,与试验过程的中间阶段的锥进过程较为符合;随后利用TOUGH2/T2DM模拟了水平井抽水引起的咸水锥进过程的试验,数值模拟得到的咸淡水界面向上锥进的模拟结果与试验结果拟合较好;在数值模拟的基础上,进一步分析了边界条件和介质的非均质性对咸水锥进过程的影响.研究通过模型试验、解析解模型和数值模拟模型研究了试验室尺度的咸水锥进过程,可为咸水锥进问题的进一步研究提供技术支撑.
咸水锥进 水平井 模型试验 DB模型 数值模拟