怀柔应急水源地可持续供水与水源涵养研究

怀柔应急水源地自运行以来一直续采至今,由于连续干旱和多年的超设计规模运行,导致区内水文地质条件发生了较大变化,为保证其"应急供水"的能力,具备随时启动供水的功能,结合南水北调水源进京的机遇,从资源回补涵养和供水系统的热备运行两方面开展研究工作。在综合分析区域水文地质条件和研究多年地下水动态变化规律的基础上,利用地下水数值模型对怀柔应急水源地在不同开采条件下的回补方式和效果进行模拟,拟定了南水北调进京后区域水资源人工回补方案及应急水源地的热备运行方案,并模拟预测了水源地热备运行和地下水涵养效果,为怀柔应急水源地可持续供水提供科学依据。分析结果表明:南水北调水源进京后,怀柔应急水源地可采用夏季高峰集中供水与日常保压相结合的"集中开采"方案和日常"稳压开采"方案。     

南水北调进京后怀柔应急水源地地下水资源涵养研究

怀柔应急水源地作为北京最大的应急地下水源地,在连续10多年的干旱期间,为保障城市供水安全做出了巨大贡献。文章在总结怀柔应急水源地10年供水历程的基础上,评价了连续干旱和应急开采条件下区域水资源的变化;结合南水北调进京的契机,从"资源人工回补"和供水系统"热备运行"两方面开展当地地下水资源涵养研究工作,以保障怀柔应急水源地可持续"应急供水"能力,为应对南水北调供水过程中的突发事件,做好水资源战备储备。     

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。     

北京密怀顺水源地最高水位预测定量分析研究

通过分析地下水位变化及影响因素,将密怀顺单一含水层结构区域的地下水水位动态特征分为4个阶段：地下水均衡期（20世纪60年代—70年代末）,地下水超量开采期（20世纪80年代—2003年）、怀柔应急水源地影响期（2003年—2015年）以及生态补水影响期（2015年至今）。区域地下水的开采及生态补水是造成区域水位变化的主要因素,地下水位的变化具有人工影响的典型性。随着未来水源八厂等水源地进入限产期、怀柔应急水源地进入热备涵养期以及生态补水常态化,由于该地区含水层结构以卵砾石为主,渗透性很大,地下水位会持续快速上升。基于研究区不同时间序列的水位观测数据,通过定量分析方法对密怀顺水源地最高水位进行预测,研究成果可为该地区抗浮设防水位合理确定以及深基坑工程地下水控制提供指导和参考。     

怀柔应急备用地下水源地减采热备影响分析

综合怀柔应急水源地多年气象及地下水动态监测资料,重点分析了2015年9月份水源地减采热备前后地下水水位、水质、水源井动水位等监测资料,评价了应急水源地热备涵养对水源地及周边地下水系统的影响。结果表明,水源地运行至2015年8月31日,中心区地下水位已累计下降31.34m。水源地减采热备后,应急水源地及周边地下水位恢复明显,相对于2015年8月31日至2015年12月底,区域地下水位平均上升了1.69m,中心区升幅最大,南部地区升幅大于北部地区。水源浅井动水位平均上升了8.07m,水源深井动水位平均上升了18.34m。减采初期,深层承压含水层水质有所恶化,接近于浅层承压水。随着时间的延续,地下水位的升高,水质恢复到减采前水平。怀柔应急水源地作为首都最大的应急备用水源地,在南水北调来水后的新水情下进行热备涵养,对于保障首都供水安全有着重要意义。     

北京地下水源地可持续开发利用对策研究

本文对北京市现有主要市属地下水源地(怀柔应急水源地、第八水厂牛栏山水源地、平谷应急水源地、水源三厂水源地、张坊应急水源地)多年开采动态进行调查。调查表明伴随多年干旱及地下水超采,上述水源地综合开采能力呈逐年下降趋势,2012年日供水能力合计约91×104m3/d,较设计初期衰减了46%。其中,井布局不合理是张坊应急水源地供水能力的制约因素;其他水源地均为第四系水源,衰减原因为区域地下水位大幅下降,导致滤水管出露。为了保障水源地可持续开发,本文结合南水北调进京后新的供水形势,进一步提出了水资源回补涵养及洗井等保障措施。     

广州市花都区地下水应急水源地研究

广州市花都区地下水资源较丰富,根据地下水的赋存条件,地下水类型划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水、红层孔隙裂隙水、层状岩类裂隙水及块状岩类裂隙水。其中供水意义较大的地下水类型为松散岩类孔隙水和碳酸盐岩裂隙溶洞水。依据应急水源地圈定依据,圈定四处地下水应急水源地,对潜在供水能力、水质及地下水开采风险进行评价。结果显示:各应急水源地地下水水质总体良好,经相应处理后可满足应急供水水质需求,地地下水开采风险主要有地质灾害风险、地下水污染风险及开采技术风险。应急状态下,各水源地地下水总允许开采资源为72 119.13 m^3/d,可满足花都区63.86%常住人口的应急供水。     

地下水NO3-氮与氧同位素研究进展

人为活动通常是地下水硝酸盐污染的主要原因.不同来源的NO3-具有不同的氮、氧同位素组成,利用地下水NO3-中的δ15N和δ18O值可有效识别地下水硝酸盐污染的来源.引起地下水中NO3-含量显著减少的不同物理、化学和生物过程,所产生的氮、氧同位素分馏效应有明显差别.地下水系统中反硝化作用发生时,NO3-中氮和氧同位素分馏系数呈一定比例.因此NO3-中δ15N和δ18O值也是示踪地下水硝酸盐循环,尤其是反硝化作用的有效手段.利用NO3-中氮和氧双同位素,并与其他环境同位素及化学分析技术相结合,示踪NO3-来源及其循环是地下水硝酸盐污染研究的重要方向之一.综述了利用地下水硝酸盐中氮和氧同位素识别NO3-污染源与循环的研究进展,简述了近年迅速发展的阴离子交换树脂取样法,概述了此方面研究存在的主要问题,并展望了今后的研究方向.     

城市化对岩溶水系统化学组分演化的影响——以重庆市南山老龙洞地下河为例

为研究城市化作用下的岩溶区地下水水质演变状况,基于2008-2012年对老龙洞地下河的pH值、电导率、水温、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、NO3-、SO42-、PO43-等水物理化学指标的连续监测,分析了老龙洞地下河流域水质的演变趋势,并对2011年8月的单场降雨条件下地下河水质的动态变化进行主成分分析(PCA)。结果表明,在城市化过程中,地下河水Na+、Cl-、PO43-、Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子浓度受人类活动影响而明显上升,NO3-、SO42-浓度则因为城市化效应增强和农业活动强度的降低而下降。老龙洞地下河水补给来源复杂,其中碳酸盐岩地质背景、人类活动及水土流失对地下河水质变化起着决定作用。城市化水平的提高、区域环境的变化,使得老龙洞地下河的水质也处于不断变化中,从硝酸盐、硫酸盐的年际变化看,地下河水质已有较大改善。      

青木关岩溶地下水系统硝酸盐污染研究进展及展望

人为活动通常是地下水硝酸盐污染的主要原因。不同来源的NO3-具有不同的氮同位素组成,利用地下水NO3-中的δ15N值可有效识别地下水硝酸盐污染的来源。以重庆青木关岩溶地下河为例,综述了利用地下水硝酸盐中氮同位素识别NO3-污染源与循环的研究进展,简述了近年迅速发展的阴离子交换树脂取样法,概述了此方面研究存在的主要问题,并展望了今后的研究方向。