北京房山应急水源地地下水数值模拟及河流渗漏量预测

以北京房山岩溶水应急水源地为例,采用等效连续介质体概化地下水流系统,建立地下水流数值模型,评价地下水源汇项,分析地下水系统特征。运用MODFLOW中的河流（渠）子程序包,刻画地表河流和泉水与地下水的交换关系。经参数识别和验证,计算结果与实测数据拟合较好,能够比较准确的模拟水源地岩溶水系统。模拟和预测结果表明,水源地地区地下水与地表水联系密切,应急开采后,地下水系统由向河流排泄转变为河流渗漏补给地下水,可为应急水源地合理开发利用提供科学依据。     

北京区域成矿规律综述

2013～2019年开展的"中国矿产地质志·北京卷"项目是全面总结北京地区现代地质矿产工作,特别是新中国成立以来北京地区矿产勘查与研究成果,旨在全面反映北京市矿产全貌及重要成矿规律。本文是对该项工作部分成果的概括总结。系统收集了北京市铁、金、煤、石灰岩等各类矿产资料,划分了矿种矿床类型,重点对铁、金、煤、石灰岩等矿种成矿地质特征进行了阐述。在全国Ⅰ-Ⅲ级成矿区带划分基础上,结合北京市地质构造演化和成矿特点,提出北京市区域成矿区带划分方案,划分了怀柔北金萤石成矿区、八达岭金铜钼铅锌成矿区、京西煤石灰岩成矿区、密云-怀柔铁金成矿区、密云-平谷金石灰岩成矿区5个Ⅴ级成矿区,总结了不同区带各矿种规律特征。从矿产时空演化、岩浆岩控矿、构造控矿角度进行了区域成矿规律总结,提升了北京地区矿产地质研究水平,填补了北京区域成矿规律多矿种综合性研究的空白。     

北京昌平高崖口-南口隐伏岩溶水系统地质构造新认识

高崖口-南口岩溶水系统是北京七大岩溶水系统之一,其东北部位于昌平南口,是隐伏岩溶地下水排泄区。查明该区地质构造发育情况,可以为评价岩溶水资源及北京优选战略后备水源地提供依据。本文在分析前人区域性重磁资料基础上,完成了5条总长30 km、总测点数626个的可控源音频大地电磁测深(CSAMT)剖面,采用SCS2D程序对CSAMT数据进行了二维反演解释,并实施了4眼勘探孔。物探和钻探研究结果表明:南口-孙河断裂是该系统的北东边界,走向北西,倾向南西,在雪山村附近断层落差达1017.5 m,是目前发现的断距最大的地区;断裂上盘蓟县系碳酸盐岩与侏罗系火山岩的地层界线,向西移动了2.4 km;南口山前断裂是山区裸露岩溶与平原隐伏岩溶的分界断裂,断裂走向北东,倾向南东,断距大于700 m,断裂上盘曹庄至南口一带有燕山期二长岩侵入,流村-葛村一带有燕山期闪长岩侵入。广泛发育的断层、岩体和火山岩,使这一区域岩溶含水层空间受到较大制约。     

冲洪积平原地面沉降特征及主控因素——以北京平原为例

北京由于长期过量开采地下水,相继引发了一系列地质环境问题,其中地面沉降问题尤为突出。回顾了北京地面沉降发展历史,从平面和垂向上分析了地面沉降特征,在此基础上对北京冲洪积平原区沉降的主控因素进行了研究。结果表明:(1)平面上,沉降分为南、北2个大区,7个沉降中心。北区已由多个单独沉降中心区扩展成一个大区域,南区北扩明显;(2)垂向上,南区第一压缩层为沉降主贡献层,沉降占比42%,浅部地层沉降速率减小,深部地层沉降速率增加。土体变形特征为塑性变形,包含蠕变变形;北区第二压缩层为沉降主贡献层,沉降占比65%,浅部沉降量值很小且波动平缓,深部沉降量相对较大。土体变形特征为浅部以弹性变形为主,深部以塑性变形为主,包含蠕变变形;(3)沉降受构造作用及基底格架控制,北东方向受冲洪积扇上部单一砂卵砾石的地层条件控制扩展范围有限,沉降整体向北西、南东方向扩张;(4)地层结构决定沉降平面和垂向分布特征,尤其北部冲洪积与南部湖相沉积的差异,是产生深浅部地层沉降贡献率不同的重要因素;(5)地下水开采仍是沉降产生的主因,地下水漏斗的扩展和沉降中心的分布高度吻合,主要沉降层地下水位下降速率与沉降速率成正比。     

基于多源数据分析的洼里砾岩地下水循环特征

利用钻孔、地下水位、水质、温度和同位素等多源数据,识别了洼里地区的地质结构、地下水动态、地下水化学、地下水温度和同位素特征,分析了洼里砾岩与奥陶系、第四系含水层的水力联系。洼里砾岩在西部与奥陶系地层直接接触,与奥陶系含水层存在水量交换通道;洼里砾岩与奥陶系和第四系地下水水位具有一致的年际和年内变化特征,水位高值一般出现在1—2月,水位低值出现在5—6月。同时,洼里砾岩、第四系和奥陶系地下水水化学类型均为HCO3-Ca·Mg型,且C-14和S-34同位素值相近,地下水温度变化规律具有区域一致性。结果表明,洼里砾岩岩溶发育,富水性好,与奥陶系和第四系含水层水力联系密切。地下水循环特征表现为:地下水主要接受西部奥陶系地下水补给,自西南向东北方向径流,主要排泄方式为侧向径流和向第四系含水层越流。     

典型北方山前岩溶泉历史流量序列重建研究

泉水流量序列的缺失严重影响对水文地质条件变化的认识,故对缺失的泉水流量序列重建具有重要意义。以北方某典型山前岩溶大泉泉群实测流量、流入下游湖水流量和补给区降水量为研究对象,基于泉水动态的周期性和趋势性,采用多元线性回归模型、考虑泉流滞后降水的多元线性回归模型、SARIMA模型和SARIMA与多元线性回归相结合模型,开展了1961—1974年缺失的该典型大泉泉群流量序列的重建研究。结果表明采用SARIMA和多元线性回归相结合模型重建的流量结果较合理。     

北京平原区新5孔岩心特征及地层初步划分

北京平原由一套巨厚的冲洪积物构成,岩性岩相变化迅速,难以依据钻孔的岩性组合建立代表整个平原区地层层序,随着测年技术飞速发展,为建立长序定年提供了可能。本文通过观察该孔松散层岩心,按照沉积物颜色、沉积环境、沉积旋回和沉积构造等特点,将岩心划分为8个特征岩性段。同时,古地磁测试结果显示,0～96.6 m为布容正极性世,96.59～246.8 m为松山反极性世,246.8～413.6 m为高斯正极性世;通过孢粉分析并结合华北地区新生代气候演化历史对比,孔深246.5 m处可作为Q/N的分界线,534.5 m作为N/E的分界线,803.4 m可以作为E/K分界的参考。以磁性地层学和气候地层学为主,以岩性地层学为辅的原则,对新5孔岩心进行了详细研究,初步对新5孔岩心进行了新生代地层层序划分,将第四系划分为晚更新统、中更新统和早更新统。Q/N定位于248.4 m处,N/E定位于511.9 m处,E/K定位于804.1 m处。     

浅议地埋管热泵系统设计中应考虑的水文地质要素

地源热泵系统成功的关键,在于根据合适的水文地质条件选择合理的工程系统,并以经济的初投资和安全,稳定经济的运行为用户服务。在设计中,必须综合考虑气象和水文地质要素,才能够使能量来源有保障,设计施工更合理,生产运行更经济。     

北京市平原区地下水分层质量评价

本文提出了一套基于ArcGIS平台的区域地下水水质评价方法,实现了单因子指标质量评价和多因子综合质量评价。方法不仅能够批量处理地下水水样和地下水质量评价结果的网格化成图,并且保留了以往容易被忽略的水质"极差点"。最后应用该方法对来自于北京市平原区1 035眼水井中的丰、枯水期近3 000余个水质数据进行了评价,结果表明平原区单因子超标的主要有总硬度、溶解性总固体、锰、氨氮、铁、氟、硝酸盐、亚硝酸盐。北京平原区地下水由浅层到中层再到深层,水质越来越好,其超III类水的面积分别为3 649 km2、2 258 km2和737 km2。区域评价结果表明,平原区地下水丰水期的水质普遍略差于其枯水期水质。     

北京城湖泊的成因

北京平原历史时期湖泊众多,第四系的地质结构决定了这些湖泊的分布规律和成因.北京城分布的湖泊主要受永定河冲洪积扇的三维结构控制.通过对北京城沉积物分布类型、结构与古今湖泊的展布特征的分析,发现北京城湖泊的分布具有明显的规律性.依据地质结构的差异,北京城存在一条清晰的地质界线,界线以西为富含地下水的单一砂砾石层,界线以东为含地下水较少的粘土、粉砂互层的阻水结构.该界线成为划分不同成因类型湖泊的界线.该界线以西分布的湖泊:昆明湖、福海、紫竹院湖、玉渊潭、莲花池等以泉水洼地成因为主;界线以东的湖泊:什刹海、北海等以古河道残留水体成因为主.研究表明:北京城湖泊的分布受地质结构的制约,具有一定的规律性,城市的规划建设应遵循自然规律.开展北京城湖泊的研究对城市发展,防灾减灾和合理利用水资源都有重要的意义.