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海岛地区淡水资源缺乏，地下水是海岛的主要供水水源。但是海岛淡水透镜体的特点，使得海岛地下水资源开发极其脆弱，随着海岛经济开发的加快，对地下水的不合理开采，更加剧了海水入侵、生态环境恶化问题。因此，研究科学合理的海岛水资源开发模式显得意义重大。
本文以涠洲岛地下水资源的开发和保护展开研究，利用GMS软件的MODFLOW模块，建立了涠洲岛准三维水流数值模型，利用2004年～2005年地下水位观测资料对水流模型进行识别，通过多次调试，反求出各含水层的渗透系数K和给水度μ。并利用2005年～2006年地下水位观测值对水流模型进行了验证。
分析涠洲岛的未来用水量趋势，设定新增承压水开采井、新增混合开采井和人工地下回灌技术三个地下水开采方案，同时考虑海岛旅游业用水的空间特征，设定方案四，就地开采海岛裂隙潜水满足旅游用水需求，应用已识别和验证的地下水流数值模型，预报四个开采方案2009-2020年地下水位动态变化趋势。结果表明：单独开采承压水条件下，到2020年末，地下水位降至-0.47～0.24m，其中低于咸水入侵警戒水位的面积达34.8hm2；混合开采潜水和承压水条件下，到2020年末，地下水位达-0.12～0.24m，仅开采井Q3和Q5所在网格出现水位低于0m；人工地下回灌条件下，2020年末地下水位为0～0.29m，全区不存在海水入侵。提出涠洲岛地下水开发宜采用配合人工地下回灌的地下水混合开采模式。方案四下，2020年末，开采区潜水平均水位为0.8m，水位下降幅度达2m，没有出现海水入侵。说明就地开采潜水满足旅游用水是可行的。
从保护海岛淡水环境的角度出发，利用MT3D模块建立污染运移模型，研究了岛北部边缘发生污染泄漏事故情景对海滩岩含水层地下水的影响。预测结果表明，进入海滩岩含水层中的污染物会向北部海洋方向运移，运移速度极快，约为8.1-10.6m/d，仅需30-40d即可扩散入海，造成地下水和海洋水体污染。建议海岛开发要慎重考虑工业项目的兴建。
最后在分析我国海岛水资源特点的基础上，提出海岛水资源开发利用要从水资源量和质两方面抓，坚持开发与保护相结合，开发与污染防治相结合的开发模式。