北京市建设地下水库的思考

为满足城市用水需求,北京市持续超采地下水,使地下水位不断下降,地质环境问题日益突出。地下水库作为一种高效的水资源调控工程措施,对于缓解供水紧张局面具有重要意义。文章分析了在水资源短缺以及南水北调工程即将通水形势下,北京建设地下水库的必要性,阐述了北京市地下水库的研究基础,讨论了地下水库的建设条件和工作方法,并对地下水库运行管理提出需要关注的问题,为北京市研究建设地下水库提供参考。     

北京平原地下水可持续开采方案分析

地下水过量开采已经引起北京平原地下水位持续下降,降落漏斗逐年扩大以及一系列环境问题。控制地下水开采,增加地下水补给以达到地下水可持续开采应当成为北京市水资源管理的重要任务。本文根据北京市中长期供水规划、水资源特点和地下水开采现状设计了4种地下水开发利用开采方案:即维持现状开采、增加补给量、减少开采量以及联合方案。运用已建北京平原地下水数值模拟模型对4个方案进行了模拟,分析了地下水系统水均衡量变化,地下水流场变化以及地下水动态变化,以此确定可能的可持续开发方案。结果表明,维持现状开采必将使含水层地下水疏干;增补和减开单独实施虽能改善现状,但难以实现。只有应用增补和减开的联合方案,才有可能实现地下水可持续开发。其为北京平原地下水资源的合理开发提供重要的依据。     

近地下水库理论与工程实践现状

地下水库作为一种水资源调控工程措施,具有重要意义。在过去的40年,国内外进行了大量的地下水库建设工程实践,取得了较大的社会、经济和环境效益。本文回顾了地下水库研究和工程实践的历史,讨论了地下水库的概念、分类、建设条件、效益及存在问题。     

北京潮白河冲洪积扇地下水水化学的分层分带特征

为探讨北京潮白河冲洪积扇第四系地下水系统水化学分布特征,依据地层结构及水文地质条件,于2008年枯水期采集浅、中、深层水样293组,用于水化学分析。利用数理统计法计算了总硬度、溶解性总固体、氨氮、铁、氟、硝酸盐、亚硝酸盐、氯化物、重碳酸根、硫酸根等10种组分上、中、下游不同含水层的算术均值和均方差。结果表明,浅层地下水除了NO3–外,其余9种组分的算术均值均呈现由上游到中下游增大的趋势,均方差则中游较上游和下游大;整个冲洪积扇地下水均属偏碱性水,水化学类型多样,由上游的HCO3-Ca·Mg型逐渐过渡到中下游的HCO3-Ca·Na·Mg型和HCO3·SO4-Na·Ca·Mg型;随着往下游径流,地下水的化学类型趋于复杂多样,Cl–、矿化度和硬度等组分浓度升高。TDS、硬度、Cl–、NO3–和电导率均与取样深度呈反相关关系,pH值则与深度成正相关。水化学结果显示冲洪积扇地下水具有良好的分层分带特征,上游地区水质均一性高,是单一含水层结构,上下贯通,水动力条件好的反映,而中下游水动力条件较差,含水层分层明显。从测试组分的浓度分布范围和数值来看,均表现出浅层水样中层水样深层水样。地下水质量表现为上游好于中游,中游好于下游,分带特征明显。组分含量较高的样点和超标点绝大多数为浅层水样,这一点反映了中下游地区较强的人为输入和多源补给的特征。     

北京市平原区第四系地下水赋存及运移模式的再认识

通过主要对分层专门监测井进行取样,结合相关资料,从水位、水质、水温及氚、氘、18O和14C等方面进行分析研究,认为在扇缘及以下的冲洪积平原区地下水具有明显的呈层性,层间联系较差.据氚值分析,得出现代降水补给影响的大致平均深度为120m.通过对运用氘、18O稳定同位素方法及14C定年所确定的22个古水点的综合分析,认为冲洪积平原区平均大致180m深度以下多出现"古水"点.认为产生分层、深部交替缓慢及局部滞留的主要原因是由于粘土类地层的阻隔及地层的沉积压实,尤其是差异性压实,会形成相对封闭的"滞留含水层".并认为"滞留含水层"中的地下水,在某种程度上属非可再生资源,应该从水资源管理战略上进行重新认识与调整.     

超采对北京市潮白河冲洪积扇中上部地区地下水质的影响

潮白河冲洪积扇中上游地区作为北京市最主要地表水和地下水供给区,在城市供水中的作用举足轻重。由于多年连续超采,地下水位持续下降,1999-2013年地下水位下降最大达45 m;应急水源地地区地下水硬度年均上升2.6%,密云十里堡地区地下水硬度和硝酸盐氮超标。通过分析潮白河冲洪积扇区域地下水开发利用、地下水位和水质变化情况以及地下水位变化对地下水水质的影响,认为：超量开采导致的地下水水位下降是引起该区域地下水水质恶化的主要原因之一,控制地下水超量开采和地表水污染,并利用南水北调的水进京之机回灌和停采以涵养地下水,是恢复区域水资源和水环境的良好途径。     

地下水中常见无机污染物的原位治理技术现状

随着全球工业化的进展,许多地区地下水的污染问题越来越严重,成为世人共同关注的问题。世界地下水污染的治理技术在飞速发展,欧美地区已有了许多地下水治理工程,我国的地下水治理技术尚处于起步阶段。本文以地下水中常见的无机污染物为线索,总结了它们的来源、危害及国内外治理技术的现状,以期对地下水污染的调查与治理工作有所借鉴。     

北京“洼里砾岩”的成因及时代探讨

关于北京“洼里砾岩”成因的争议由来已久,主要有构造成因和沉积成因两种不同的观点。在以往资料的基础上,结合近年来新的地热钻井资料,绘制了地质剖面图,进行了地层比对与构造分析,发现剖面中存在数条、多期、规模不一的逆断层,存在相互切割,这使得地层受到较大扰动,体现出八宝山断裂的逆冲作用非常强烈,且具有多期性;并在构造分析的基础上,结合砾岩的成分、结构、岩溶发育及出现层位等岩性特征,以及北京凹陷的形成过程,分析了其形成机制,提出“洼里砾岩”属于八宝山断裂带断层角砾岩雾迷山组内的部分,形成时代大约是在中生代中晚期。      

北京岩溶水系统划分及特征分析

岩溶水是北京市重要的战略后备水源,在城市供水方面发挥了重大作用,岩溶水系统划分对于掌握岩溶水资源、合理开发利用岩溶水是至关重要的。本文结合地质构造、地形地貌、水文地质条件,考虑含水岩组的连续性、不同级别地表水分水岭、地质构造的水文地质性质,将北京地区划分为3个一级岩溶水系统、7个二级岩溶水系统、16个三级岩溶水系统。其中隐伏型岩溶水系统无裸露的可溶岩或零星分布,天然资源少,地下水径流方向主要受开采影响,与上覆孔隙水有密切的水力联系。山前型岩溶水系统可溶岩分布于山区和平原,岩溶水天然补给资源丰富,含水层厚度大、分布广,调蓄能力强,开发利用程度高,排泄区有明显的阻水边界,储水能力强。山区型岩溶水系统可溶岩分布于山区,地下水向河谷、低洼处径流,排泄速度快,储存能力差,开采井零星分布,开发利用程度低。