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在海洋下汲取淡水会产生影响 UD研究探讨了消耗世界海洋下淡水资源的危险

大多数人希望找到新鲜地下水的最后一个地方是海洋中数十到数百公里。然而,不仅仅是在海底大陆架的地下可以找到淡水的地方,而且模拟显示它可能是一系列地质系统中的常见现象。

这些海上地下水资源可用于饮用,农业和石油开采等用途,但特拉华大学的Holly Michael和作为UD博士后研究员的Xuan Yu的新研究表明,利用这些资源可能会导致不利的陆上影响。

该研究发表在地球物理研究快报上,是迈克尔国家科学基金会职业奖的一部分。

通过模拟和计算机建模,该研究探索了如何利用近海淡水资源威胁陆上含水层系统,导致陆上地下水供应减少并导致广泛的地面沉降。

沿海社区可考虑使用这些海上地下水资源,因为人口增加,有限的淡水资源因过度使用和污染而退化,但更直接地使用近海淡水和微咸水是提高石油采收率。

水被用于石油钻探,即所谓的注水,其中注入水以支持油藏压力并将​​石油运输到生产井中。

盐度是控制从水淹区域采集的石油量的一个主要因素,这种技术被称为低盐度水驱 - 利用淡水对这些海上油井进行水驱而不是现有的咸水 - 已经显示平均增加石油采收率14%。

将这些近海淡水资源用于海上石油生产中的低盐度水驱的问题之一是海上淡水源与陆地上的淡水源相连。陆上地下水正在填充沉积物的孔隙,并有助于支撑沿海城镇建造的表面。

“如果你在陆地上建造一座城市,你会增加重量,并增加含水层的压力 - 地下沉积物和水。当建筑物建成时,进行岩土工程测试以确保增加的压力不会导致土地表面下沉,“迈克尔说,他是环境保护部的Unidel Fraser Russell职业发展主席,也是地质科学系的副教授。“这些孔隙中的水压力会产生向上的力,并有助于系统的刚性。”

如果将水抽出用于低盐度水驱,则压力会在地下发生变化,从而降低含水层支撑城市重量的能力。

大城市地下水的不断开采已经出现了沉降,例如威尼斯,意大利和日本东京。为低盐度水驱抽取近海淡水资源可能会产生同样的影响。

“当假设一个简单的地质结构时,很难模拟这种影响,”Yu说,他现在是中国中山大学土木工程学院的副教授。“我们的模型结果表明,均质和分层地质的沉降幅度远小于异质情况。”

除了地面沉降之外,石油公司利用这些近海淡水资源的另一个可能后果是,陆上淡水含水层可能会再次通过海上淡水和陆地淡水之间的连接而经历盐碱化。

低盐度水驱对陆上淡水的减少也会对沿海人口中心产生影响,特别是在人口稠密的城市(如东南亚和地中海盆地)海域附近有油藏的地区。

迈克尔说,由于科学家们现在才意识到这种淡水存在于海上,因此该论文的目的是证明在实践变得普遍之前,海上抽水对沿海社区造成破坏性影响的可能性。

“我们在本文中所说的是,'等一下,岸上的城市可能不知道离岸活动可能会影响他们的资源,'”迈克尔说。“海上抽取新鲜地下水可能导致土地下沉,这可能会造成一系列问题,特别是在人口稠密地区。然后有新的地下水资源被用尽,可能成为未来人类的资源“。

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