北京市平原区地下水更新能力变化的动态均衡证据

对北京市地下水更新能力的时空变化进行分析,为地下水资源管理提供依据。用地下水动态均衡法对北京市平原区地下水,尤其是开采层地下水的补给量、更新周期、更新速率和补给速率等参数做了计算,进而对地下水更新能力及其时空变化做评价和分析。研究结果表明：在自然状态下,地下水更新能力总体上自山前至平原区腹地由强变弱,但总体上更新能力较强;含水层接受外来水源补给的边界条件和赋水条件良好,降水量的多寡是影响地下水更新能力的瓶颈因素;2001－2008年的地下水平均补给速率（0.28 m/a）比1981－2000年减少了35.6%,更新能力明显减弱;近些年地下水开采强度连年大于其更新能力,导致与自然状态下相比地下水位埋深平均下降幅度已达19.73 m,含水层中地下水减少量达101×10⁸ m³。以上证据表明,在气候变化和人类活动的双重影响下,北京市未来的地下水资源可持续供水问题十分严峻。     

北京平原区永定河地下水系统地下水化学和同位素特征

北京平原区永定河地下水系统位于北京市的西部.在该区采集了一个水文年的大气降水样,并对其中的D和18O组成作了分析;于旱季在该地下水系统中采集了大量地下水样,并对其中的八大离子浓度、D和18O组成、Sr浓度以及87Sr/86Sr比值作了分析.研究结果表明,研究区地下水的水化学类型较为单一;研究区地下水主要来源于大气降水入...     

北京市平原区地下水养蓄控高水位及其约束下的地下水库调蓄空间计算

北京市平原区地下水长期的超量开采导致地下水位持续下降和储量资源大量亏损,并引发了一系列环境地质问题,南水北调工程引水入京为地下水资源蓄养提供了条件,地下水超采困境将逐步得以改善。由于地下水位下降造成的非饱和地下空间受人类干扰明显,恢复地下水位必须考虑人为因素的影响。本文论述了北京平原区（不合延庆）建[构]筑物地下基础与固体废弃物的填埋场对于地下水位上升的制约作用,提出了相应的地下水限制恢复水位,利用克里金插值法绘制出限制曲面。在此基础上,从历史上曾经存在的、由实际地下水开采结构控制的水位流场中,寻找最接近的限制水位作为地下水回升的控高目标,并计算了地下水库中能够用于水资源储存的可恢复调蓄空间。     

北京平原区浅层地下水污染风险评价

本文依据北京实际情况,提出了地下水污染风险评价指标体系。以灾害风险理论为基础,提出了地下水污染风险评价方法,对北京平原区浅层地下水污染风险进行了分区评价。评价认为：北京平原区浅层地下水污染高风险区主要位于永定河冲洪积扇顶部。     

北京南口长城系高于庄组硅质臼齿状构造的发现及成因

臼齿构造主要发育于中新元古代地层中,目前所报道的臼齿构造均由纯净的、基本等粒的微晶方解石（或白云石）构成.野外地质考察中,在北京南口长城系高于庄组第3段泥晶灰岩中发现了形态多样的臼齿状构造,野外观察和室内显微镜下分析,发现臼齿状构造与宿主岩石边界多呈圆弧状或港湾状,界线清晰.扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDX）表明,"臼齿"成分主要以硅质为主,矿物成分为玉髓和自生石英.从臼齿状构造的形态和充填序列分析,发现南口臼齿状构造形成经历了裂缝形成、裂缝充填和后期破坏再充填等过程.认为臼齿状构造可能是多成因的结果,其中在半固结的条件下由地质事件引起的微裂隙系统可能是臼齿状构造形成的重要因素之一.      

北京市平原区中深层地下水位动态浅析

根据北京市的水文地质条件,阐述了中深层地下水位的变化趋势及降落漏斗的形成和演化。由于中深层地下水是生活和工业用水的主要水源,它的补给条件差,80％靠浅层水的越流补给。长期地下水监测资料表明,因不合理开采,已造成水位过度下降,漏斗面积不断扩大,局部水质恶化等环境地质问题。提出了相应防治措施,严格控制地下水资源开采,与地表水联合调度。     

北京平原区水源热泵应用适宜区划分

北京市水源热泵的应用,宏观上未充分考虑地下水水源地的分布,微观上未注重应用场地的水文地质条件,地下水回灌率低造成了水资源浪费。本文针对北京平原区的水文地质条件,以浅层含水层导水系数、有效导水系数、地下水中的铁和总硬度为评价因子,以水源地保护区及补给区、地面沉降中心区为约束因子,利用叠加分析技术,将平原区分为适宜发展区、较适宜发展区、限制发展区和禁止发展区,为水源热泵的理性推广提供了技术参考。     

北京市平原区地下水流动数值模型应用研究

以北京市平原区地下水系统作为研究对象,系统地收集整理了相关的地质和水文地质资料,通过对资料的综合分析,对边界条件、含水层结构等进行合理概化,建立了水文地质概念模型。在此基础上,运用MODFLOW软件建立了北京市平原区地下水流动的三维数值模型。模型垂向上剖分为10层,平面上每层剖分为499行×499列不规则矩形网格,有效单元共计1 103 000个,以刻画复杂的含水层结构和地下水三维流动特征。依据实测地下水位数据进行模型参数识别与校正,绝大多数计算水位与实测水位拟合较好,模拟流场与实测流场吻合,参数符合水文地质条件,表明本研究建立的数值模型能够较好地刻画北京平原区地下水流动特征。     

北京市平原区地下水位自动化监测网建设

地下水监测是一项重要的基础性水文地质工作,北京市进行地下水监测已有50多年的历史,为城市建设提供了有效服务。本文介绍了北京市地下水位自动化监测网现状技术特征,提出了监测井空间分布优化与自动化监测设备优化等措施,以进一步提高监测效率与精度,更好地为城市经济建设和环境保护提供有关基础性资料和服务。     

北京市平原区地下水循环特征的同位素研究

同位素技术是研究区域地下水循环规律的主要手段之一。本文对平原区地下水进行了取样分析,运用同位素技术并结合水文地质条件,研究了北京市平原区地下水循环演化规律。运用^3H和^14C的测年技术确定了地下水年龄;利用D和18^O关系曲线探讨了地下水的起源;按照是否积极参加了现代水循环的原则将第四系地下水划分为浅层水和深层水;对浅层水和深层水的更新状况进行了研究。研究表明,浅层水广泛分布于北京平原区,径流条件好,更新快;深层水主要分布于永定河、潮白河冲洪积扇下部及冲洪积平原的深部地区,补给条件相对差,与现代大气降水联系弱,径流条件差,更新慢。     

银川平原地下水资源开发与植被变化

植被状况的变化是反映区域性生态环境状况的重要指标.地下水是影响植被变化的主要因素.宁夏地处干旱半干旱地带,是全国生态系统最脆弱的省区之一.2000年后,随着宁夏黄河引水量的减小,水资源的不合理应用使银川平原的生态植被出现了退化的趋势.本文利用MODIS-NDVI遥感数据,对银川平原2000～2004年间的植被变化趋势进行了研究.在此基础上,对引用黄河水量及多年地下水位的变化对植被的影响进行了分析,并对适宜于植被发育的地下水位埋深进行了探讨.     

北京平原区永定河冲洪积扇地下水水化学特征与演化规律

本文以北京市平原区永定河冲洪积扇地下水化学场的演化机理及地下水水循环规律为研究目的,根据水化学特征的水平分布及典型剖面上的演化过程研究,得到以下结论:1)从永定河冲洪积扇顶部补给区到扇缘排泄区,地下水水化学类型呈现水平分带性,潜水水化学类型由Ca-HCO3过渡到Ca·Mg-HCO3、Mg·Na-SO4,局部因人类活动影...     

北京昌平南口地区地质新认识

北京南口地区,水文地质钻探揭露地层与设计地层有着较大出入。本文通过CG-T-1、CG-K-1、CG-K-2孔的钻探施工,对比分析区域地质资料,总结了南口—孙河断裂两侧第四系、白垩系和侏罗系的分布埋深情况,重新认识了燕山期侵入岩体的分布范围,认为在南口—孙河断裂的上盘(西南盘)区域分布着较厚的燕山期侵入岩体,蓟县系雾迷山组比以前设计的埋深要深得多,得出在辛店—马池口凹陷平原区内布置基岩供水井适宜性较差的结论。通过对CG-K-2号井热盖层、热储层及导热构造的分析,对比CG-K-2井的测井温度,提出了开发地热资源的建议。     

遥感技术和FEFLOW在北京市平原区地下水合理开发利用中的应用

在分析水文地质条件的基础上,采用遥感技术准确确定了北京市平原区地下水系统边界,并建立了地下水系统概念模型。采用基于有限元原理的FEFLOW软件建立了相应的地下水数值模拟模型,以2000年到2003年连续4个枯水年的地下水位动态资料对模型进行了验证和识别。运用识别后的模型进行了现状地下水水均衡、各典型水文年的补给量和开采潜力分析,并提出了地下水合理开发利用对策。研究表明识别后的模型置信程度较高,反映了实际的水文地质条件;2000年至2003年地下水系统均衡分别为-7.73亿m3、-6.02亿m3、-5.95亿m3和-4.38亿m3,补给总量分别为16.98亿m3、18.68亿m3、18.75亿m3和20.32亿m3;多年平均地下水补给资源量为22.98亿m3。平谷和昌平地区地下水还有开采潜力,密怀顺平原和城近郊区地下水已过量开采。地下水的合理开发利用应致力于开源节流、地表水地下水联合调蓄和中水回用。     

含水层对地下水热泵承载力数值评价及其实用化:以北京平原区为例

针对北京平原区的水文地质条件,运用地下热传递数值法评价了年内地下热量均衡、失衡两种状态下,各水文地质亚区单位面积含水层对地下水热泵的承载力,并利用多元线性回归方法阐明了承载力、抽灌井间距与含水层各参数之间的关系。研究表明:承载力仅与含水层厚度显著正相关,而抽灌井间距与含水层的渗透系数和厚度均显著正相关。研究结果为类似地区的地下水热泵定量规划提供了简捷的估算方法及参考依据。     

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。     

北京南口中生代双峰式岩墙群的组成及其特征

在北京南口地区发现了一套NNW走向、颇具规模的、由基性钾玄岩和酸性花岗质岩石组成的双峰式岩墙群，其K－Ar同位素年龄为119-114Ma。本文重点讨论了岩墙群的野外地质特征及其岩石学特征。研究表明酸性岩墙和基性岩墙的稀土配分模式非常接近，并且无明显的铕异常，推测它们的岩浆来自两个有成因联系的岩浆源，而且两套岩浆之间不存在的结晶分异作用的关系，我们称之为双峰式岩墙群。研究还表明，两种岩浆最初占位时共呈液相，彼此接触部位成分发生一定程度的混染作用，但总体是互相独立的，岩墙产状和地球化学特征反映岩墙群是在伸展构造背景下侵位的,具有深源浅侵位的特征，反映了晚中生代研究区存在的伸展构造这对于全面认识华北“燕山运动”是有价值的。     

北京市永定河流域地下水^14C年龄的初步分析

应用同位素方法初步分析北京郊区永定河流域地下水的演化特点。沿永定河冲洪积扇地下水流动方向布置取样剖面，共有取样点14个，对采集的水样进行^14C和氚含量分析，并确定地下水同位素年龄。浅层孔隙水的^14C年龄的变化范围为730～4900a，深层孔隙水为13420-22480a；^14C年龄在垂直方向上由浅部至深部逐渐增大，最大变化幅度为从3010a增至22480a；浅层孔隙水的氚含量都在14．99～30．56TU之间，深层孔隙水大部分在0．51～4．71TU之间。运用地下水^14C和氚年龄在垂向和水平方向变化的结果，验证了地下水的流向并计算了地下水的流速变化范围为5．02～62．63m／a，从山前至平原浅层地下水径流速度逐渐变小，反映了地下水水平径流强度逐渐减弱，地下水交替逐渐变差，浅层孔隙水以垂向交替为主，深层孔隙水以水平径流为主。     

华北平原地下水脆弱性评价

针对华北平原地域广阔,地貌和水文地质条件复杂、地下水开发利用程度高,地下水位埋深、包气带和含水层岩性差异性大等特点,基于大量钻孔和地下水位监测资料,厘定了包气带岩性和地下水位埋深变化对脆弱性评价影响,进而建立适宜华北平原的DRITC评价指标体系,并应用于华北平原地下水脆弱性评价。评价中,根据华北平原水文地质条件,划分4评价分区,剖分2 km×2 km单元34 253个,采用地下水位埋深、净补给量、包气带岩性、含水层累积厚度和渗透系数5个因子作为评价指标,求得地下水脆弱性综合指数及脆弱性分布图。结果表明,华北平原山前冲洪积扇和古黄河冲洪积平原的现代黄河影响带地下水脆弱性高或较高。野外采样7 472组地下水有机污染测试分析结果佐证,脆弱性高或较高区有机污染检出项数多,其他地区较少,由此验证评价结果的客观性。     

从地下水赋存运移规律的再认识谈北京平原地面沉降发生的另一原因

通过主要对分层专门监测井进行取样,从水位、水质、水温及氘、氧-18、碳-14等方面进行分析,认为本区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;运用氘、氧-18稳定同位素方法及碳-14定年确定出15个古水点,认为扇缘以下冲洪积平原区平均大致250m深度以下多出现古水点,表明深部水交替整体非常缓慢,局部滞留。据此分析,产生分层、深部交替缓慢及局部滞留的主要原因是由于黏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。并认为地下水交替缓慢及局部滞留而不能及时获得补给是本区地面沉降发生的另一重要原因。