北京马池口应急水源地开采极限与安全水位研究-论文.pdf

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1、第34卷第5期第四纪研究Vo1．34，No．52014年9月September，2014QUATERNARYSCIENCES文章编号1001—7410(2014)05—1117—08北京马池口应急水源地开采极限与安全水位研究木刘记来①②③庞忠和②黄天明②王素芬④(①中国矿业大学(北京)，北京100083；②中国科学院地质与地球物理研究所，北京100029③北京市水文地质工程地质大队，北京100195；④北京市水文总站，北京100038)摘要地下水应急水源地作为非常规水源，其开采应该掌握一定的限度，长期超采必然引发区域性地下水枯竭和地面沉降等地质灾害问题。本文以冲洪积扇型应急

2、水源地为例，提出了地下水开采极限与安全水位的概念。以北京马池口应急水源地为例，分析了开采极限的影响因素，提出了安全水位的确定方法与计算公式。结果表明，马池口应急水源地安全水位埋深，山前地区为103．5m、影响半径范围内为50m。以此为约束条件，基于马池口应急水源地的地下水流三维数值模型，预测了应急水源地的可采量及其开采年限，结果为以12．5X10m／d能持续开采2年或以9×10m／d持续开采5年。主题词应急水源地开采极限安全水位冲洪积扇马池口地下水数值模拟中图分类号P64文献标识码A地下水应急水源通常是指常规水源地因受自然给，进而引起河流相关的生态环境问题¨。尽管或人为因素

3、影响，出现供水不足或无法满足饮用水国内外对地下水应急水源地设计、建设、管理、运供水要求时，地下水已处于超采状态下加大地下水行等方面进行了多项研究，但对开采极限问题，如开采强度以满足应急供水安全的非常规水源。在城应急开采极限水位、最大开采量(对应开采年限)等市供水出现危机的时候，启用应急水源以维持社会问题的研究较为罕见。稳定和保障城市正常的经济社会活动。北京市从本文开展应急水源地地下水开采极限研究，对2001年开始分别建设了怀柔、平谷、张坊和马池口应急开采极限的定义、影响因素及确定方法展开简应急水源地4个应急水源地¨。国内其他部分城要论述。以北京马池口冲洪积扇应急水源地为例，

4、市也建设了城市地下水应急水源工程，如南昌、从应急开采地下水对当地饮用水安全和产生地面沉石家庄、浙江、山西和长春等城市。截至降等因素确定了应急开采极限的影响因子和应急开2009年，全国已建立146处地下水应急水源地。采极限的评价方法，并通过数值模拟模型确定了应前人对应急水源设计、建设、运行等方面进行急水源地开采年限，为其他相同类型的应急水源地了初步探索，国内如冯创业和崔秋苹对石家庄应开采评价提供参考。急水源地开采方案设计与优选方面进行研究；张远1研究区概况东等运用0—1规划对怀柔应急水源地水源井优化进行研究；叶超对应急水源的建设、运行和管研究区位于北京北部，地理坐标为40。0

5、3一理进行了系统的研究；Wang等和Li等¨探讨了40。23N，115。50～116。30E，东邻顺义与怀柔，南北京应急水源地的建设方案、开采量及管理措施。接海淀，北为延庆，西依门头沟，距市中心约国外应急水源地建设较早，应急水安全已经形成相30kin，全区地形是西北高，东南低，山峰高程一般应的技术规范。对应急水源开采可能引起局在800～lO00m，平原高程30一lOOm。研究区面积部水循环的改变引起生态环境问题，如过量开采引约300km，地下水资源丰富，主要地下水源地包括起地面沉降、地下水漏斗过大引起周边水源地水资沙河水厂、南口水厂和马池口水厂等。源枯竭、掠夺其他水源等，如

6、美国伊利诺州Decatur研究区由山前向平原区含水层厚度由薄变厚，应急水源开采可能会诱导临近的含水层和河流补颗粒由砂卵石到粗砂，主含水层分布在富水性比较第一作者简介：刘记来男38岁博士后／高级工程师水文地质学专业E-mail：jilailiu2004@163．corn或liujilai2o08@f0xmail．tom中国博士后科学基金项目(批准号：2012T50136)和北京市组织部千百万人才资助项目(批准号：2009D010002000002)共同资助2014—06—27收稿，2014-07-20收修改稿1124第四纪研究20l4年Hydrogeology．Beijing

7、：GeologicalPublishingHouse，1990．1～26818杨健．工程降水引发的地面沉降研究．北京：中国地质大学l6蔡文晓．德州市深层地下水开采与地面沉降关系研究．长春：吉(北京)博士学位论文，2005．52～63林大学博士学位论文，2009．2—23rangJian．TheResearchonLandSubsidenceCausedbyCaiWenxiao．TheRelationBetweenDeepGroundwaterExploitationEngineeringDewatering．Bei