城市发展模式变化对地下水补给的影响——以北京市大兴区为例

近年来,城市发展模式由资源消耗型转变为智慧生态型.人类活动对地下水环境不再仅带来"负效应",更通过管网渗漏、人工补给、节水压采等途径逐渐突显出对地下水资源的"正效应",因此,需要从"正负效应"综合分析城市化对地下水资源的影响.北京市大兴区具有城市发展模式转变的典型特征,以1996年、2006年、2016年为时间节点,分析该地区浅层水在城市发展过程中的时空变化特征.分析表明大兴区城市化扩张明显,建设用地的面积占比由1996年的19.80％增长至2016年的53.61％,而水位变幅小于0.3 m的区域面积从1996年的5.17 km2增长至2016年507.99 km2,与建设用地的范围高度重合.不透水面空间的连续性和集中性,更易阻碍雨季降水对地下水的补给,致使水位变幅减弱.随降水量的增加和再生水的推广利用,浅层水位得到控制并回升,局部范围甚至改变了原有的地下水流场状态.2006—2016年浅层地下水储量增加约0.72亿m3,灌溉区和永定河沿岸的增加量占其中的83.33％.人工补给已经是除自然降水外不可忽视的地下水补给方式,并使人为活动产生的"正效应"在对地下水资源的影响中发挥主导作用.     

北京地区地下水环境背景值选取方案初步研究

选择受人类活动影响较小的北京山区基岩水(包括泉水)和北京平原区隐伏基岩水进行取样测试,分析水质的影响因素及其分布演化规律。分析结果:一是地层岩性对水质起到一定的控制作用,不同岩性介质中的水质会有不同特点;二是运移时间长短的不同,会影响水质特点;三是人类活动对地下水的原始状况产生了较大的影响。故背景值的选取应尽量避开地层岩性、运移时间、人类活动的影响。基于上述认识,提出了本区地下水背景值选取的3种方案并进行了对比探讨,包括:(1)工业化之前的大气降水;(2)工业化之前的地下水;(3)当前水质最好的地下水。经综合分析研判,基于极限推理的方法,认为可参照工业化之前的大气降水水质浓度值作为地下水环境背景值,这在原理上更加符合背景值的含义,同时便于不同岩性区(包括第四系)统一对比,方便使用。通过资料收集,初步给出了一套可作为北京地区地下水环境背景值的主要离子浓度值,同时在有机指标方面也进行了分析探讨。     

基于地热钻孔资料探讨北京黄庄-高丽营断裂的构造活动特征

根据地热深井的地层资料,绘制了横穿黄庄-高丽营断裂带的地质剖面图,对断裂带的深部构造特点进行了探讨。结合已有研究成果分析,发现黄庄-高丽营断裂曾经至少有过4次正、逆构造转换,具有反复震荡性。认为断裂的成因是区域板块开裂,后由于板块间的水平运动方向多次转变,形成拉张与挤压的反复转变,不断产生上盘的下降及逆冲运动,而呈现出构造活动的反复震荡特征,分析认为其断裂形成时代约在1.6～1.4亿年间的晚侏罗世(J_3)。后来岩体的活动产生局部挤压和抬升,使得南、北两端上盘活动受限,产生掀斜抬升现象;而中段断块的活动自由度相对更大,根据水准监测当前中段上盘平均每年下降3 mm左右。结合构造特征及历史地震结果分析,认为应当注重对断裂带两侧板块的水平运移状况加以监测。