Knowledge of coastal groundwater flow is critical for managing coastal groundwater resources and quantifying submarine groundwater discharge (SGD), but this flow occurs over multiple scales that can be difficult to study in an integrated way. We designed a field and modeling study to investigate groundwater flow and the distribution of salinity during sea level rise in a domain that included beaches, salt marshes and the first major confined aquifer, which reached 10–15 km offshore. Numerical models were based on the flat‐lying, passive margin coastline of North Inlet, SC, and were constrained by field studies including subsurface resistivity surveys and hydraulic head observations. Simulations that included tidal fluctuations showed that the salt marsh generated more than three times as much SGD as the beach and inner shelf, per unit length of coastline. Groundwater exchange between scales was small, suggesting that physical fluxes of groundwater can be considered independently at different scales. However, salinization of the first major confined aquifer occurred by downward transport from overlying aquifers rather than intrusion from the seaward end, suggesting that studies of aquifer salinization should consider multiscale flow. During simulated sea level rise, fresh‐to‐brackish groundwater persisted in the first confined aquifer as far as the seaward end of the overlying confining unit, 10–20 km offshore. Total fluxes of SGD decreased significantly with future sea level rise, dominated by declining SGD in the salt marsh, and portending a marked decline in the flux of nutrients and carbon to estuaries and the coastal ocean.

中文翻译：

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近岸和上游尺度的沿海地下水流：田间和模型研究

对沿海地下水流量的了解对于管理沿海地下水资源和量化海底地下水排放量（SGD）至关重要，但是这种流量发生在多个范围，可能很难以综合的方式进行研究。我们设计了一个田野和模型研究，以调查包括海滩，盐沼和第一座主要承压含水层在内的海平面上升过程中的地下水流和盐分分布，该区域达到了海上10-15公里。数值模型基于南卡罗来纳州北部入口的平坦，被动边缘海岸线，并受到包括地下电阻率调查和水头观测在内的现场研究的约束。包含潮汐波动的模拟结果表明，盐沼产生的SGD是海滩和内部搁板的三倍以上，每单位海岸线长度。规模之间的地下水交换很小，这表明可以在不同规模下独立地考虑地下水的物理通量。但是，第一个主要承压含水层的盐碱化是通过上覆含水层的向下运输而不是从海底侵入而发生的，这表明含水层盐碱化的研究应考虑多尺度流量。在模拟的海平面上升过程中，新鲜到咸淡的地下水一直滞留在第一个密闭含水层中，直到上覆密闭单元的海端，离岸10-20 km。随着未来海平面上升，SGD的总通量显着下降，主要是盐沼中SGD的下降，并预示着进入河口和沿海海洋的养分和碳的通量显着下降。规模之间的地下水交换很小，这表明可以在不同规模下独立地考虑地下水的物理通量。但是，第一个主要承压含水层的盐碱化是通过上覆含水层的向下运输而不是从海底侵入而发生的，这表明含水层盐碱化的研究应考虑多尺度流量。在模拟的海平面上升过程中，新鲜到咸淡的地下水一直滞留在第一个密闭含水层中，直到上覆密闭单元的海底，离岸10-20 km。随着未来海平面上升，SGD的总通量显着下降，主要是盐沼中SGD的下降，并预示着进入河口和沿海海洋的养分和碳的通量显着下降。规模之间的地下水交换很小，这表明可以在不同规模下独立地考虑地下水的物理通量。但是，第一个主要承压含水层的盐碱化是通过上覆含水层的向下运输而不是从海底侵入而发生的，这表明含水层盐碱化的研究应考虑多尺度流量。在模拟的海平面上升过程中，新鲜到咸淡的地下水一直滞留在第一个密闭含水层中，直到上覆密闭单元的海端，离岸10-20 km。随着未来海平面上升，SGD的总通量显着下降，主要是盐沼中SGD的下降，并预示着进入河口和沿海海洋的养分和碳的通量显着下降。这表明可以在不同尺度上独立考虑地下水的物理通量。但是，第一个主要承压含水层的盐碱化是通过上覆含水层的向下运输而不是从海底侵入而发生的，这表明含水层盐碱化的研究应考虑多尺度流量。在模拟的海平面上升过程中，新鲜到咸淡的地下水一直滞留在第一个密闭含水层中，直到上覆密闭单元的海端，离岸10-20 km。随着未来海平面上升，SGD的总通量显着下降，主要是盐沼中SGD的下降，并预示着进入河口和沿海海洋的养分和碳的通量显着下降。这表明可以在不同尺度上独立考虑地下水的物理通量。但是，第一个主要承压含水层的盐碱化是通过上覆含水层的向下运输而不是从海底侵入而发生的，这表明含水层盐碱化的研究应考虑多尺度流量。在模拟的海平面上升过程中，新鲜到咸淡的地下水一直滞留在第一个密闭含水层中，直到上覆密闭单元的海端，离岸10-20 km。随着未来海平面上升，SGD的总通量显着下降，主要是盐沼中SGD的下降，并预示着进入河口和沿海海洋的养分和碳的通量显着下降。第一个主要承压含水层的盐碱化是通过上覆含水层的向下运输而不是从海底侵入而发生的，这表明含水层盐碱化的研究应考虑多尺度流量。在模拟的海平面上升过程中，新鲜到咸淡的地下水一直滞留在第一个密闭含水层中，直到上覆密闭单元的海端，离岸10-20 km。随着未来海平面上升，SGD的总通量显着下降，主要是盐沼中SGD的下降，并预示着进入河口和沿海海洋的养分和碳的通量显着下降。第一个主要承压含水层的盐碱化是通过上覆含水层的向下运输而不是从海底侵入而发生的，这表明含水层盐碱化的研究应考虑多尺度流量。在模拟的海平面上升过程中，新鲜到咸淡的地下水一直滞留在第一个密闭含水层中，直到上覆密闭单元的海端，离岸10-20 km。随着未来海平面上升，SGD的总通量显着下降，主要是盐沼中SGD的下降，并预示着进入河口和沿海海洋的养分和碳的通量显着下降。在第一个密闭含水层中，淡至咸的地下水一直持续到离岸10-20 km的上覆密闭单元的海端。随着未来海平面上升，SGD的总通量显着下降，主要是盐沼中SGD的下降，并预示着进入河口和沿海海洋的养分和碳的通量显着下降。在第一个密闭含水层中，淡至咸的地下水一直持续到离岸10-20 km的上覆密闭单元的海端。随着未来海平面上升，SGD的总通量显着下降，主要是盐沼中SGD的下降，并预示着进入河口和沿海海洋的养分和碳的通量显着下降。