北京市浅层地下水资源评价及开发利用

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1、北京市浅层地下水资源评价及开发利用

2、第1　摘　要：浅层地下水因普遍受到污染而利用程度很低，这部分被忽视的浅层地下水在市区广泛存在，而且水位、水量稳定。在北京市严重缺水而需水量剧增的情况下，急需采取相应措施进行研究开发和综合利用。关键词：浅层地下水；水资源；合理利用中图分类号：X824；X37文献标识码：C：1000-4602(2001)07-0065-03浅层地下水是指地表以下第一承压含水层以上的地下水，其中包括上层滞水和部分潜水。考虑到北京市水文地质状况，市区的浅层地下水主要是指地表下30m以内

3、含水层所含的地下水。1　北京市的地质条件北京市位于华北平原的西北部，山区及平原总面积为16800km2，平原约占38%。在市区四环路以内的400～600km2范围，地势由西北向东南倾斜，坡度为0.1%～0.3%。山区地下水主要赋存于四个含水岩层：碳酸岩、碎屑岩、岩浆岩和变质岩。平原区地下水主要分布在第四系含水层及隐基岩两大含水介质中。西北部地层颗粒粗、含水巨厚、导水性能好、坡度大；东南部地层颗粒细、导水性变差、坡度变小。2　浅层水区域的水文地质条件研究区域属永定河冲积扇的中上部地层结构，由西部的单

4、一地层向东逐渐变为多层结构，堆积物的颗粒自西向东由粗变细。地层堆积物中，含水层由砂、砂砾石、砂卵石、圆砾构成；非含水层由砂质粘土、粘质砂土、粘土及淤泥、人工填土构成。区内30m深度的地层大致可分为六层(见表1)。表1　30m深度地层的水文地质情况埋藏深度(m)岩性备注0～8表层人工填土　2～12粘质砂土或砂质粘土局部地区有上层滞水10～15中细砂潜水含水层12～17砂砾石或砂卵石15～21粘质砂土、砂卵石或砂质粘土　19～29砂砾石、砂卵石或圆砾承压含水层27～30粘性土层或砂卵石岩性分布不均区内

5、地形较为平坦，西北高，东南低，地形坡度为1%左右。地下水流与地形一致，自西北向东南，上层滞水埋深为3～7m，潜水埋深为14～17m，年变幅为3～5m，承压水头为0.17～0.19MPa左右，年变幅为10～30kPa。总之，区内浅层水较为丰富，富水性较好，并且西部好于东部、南部好于北部。在西部及西南部地区，降深在3～5m时的单井出水量为30～40m3/h；东部地区降深在3～5m时的单井出水量可达10～20m3/h；中部地区降深在3～5m时的单井出水量可达20～30m3/h；北部地区富水性最差，一般单

6、井出水＜5m3/h。浅层地下水的储量是相当可观的。根据北京市地质工程勘察院和北京市自来水公司的统计数据表明，除近郊区外，西城、东城、宣武和崇文区约有2200×104m3/a的浅层地下水量可供开采。区内浅层水的补给主要是大气降水入渗、河湖渠道渗漏补给、园林绿化、上游地下水的侧向流入补给及越流补给等。3　浅层地下水的水质情况对地下水污染的含义看法很多，国内对地下水污染的含义定义为：凡是在人类活动的影响下地下水水质朝着恶化方向发展的现象统称为地下水污染。浅层地下水由于埋藏浅，没有隔水层的保护，所以极易受

7、到污染。其污染源主要有以下几类：①工业污染，②农业污染，③生活污染源，④环境污染。据1997年地下水监测报告，地下水总硬度超标面积为312.6km2，其中总硬度＞550mg/L的高含量地区主要分布于城市中心及南部地区(见表2)。表2　北京市地下水硬度超标地区的面积变化年份20世纪40年代1961年1974年1984年1997年面积(km2)13102.53176253312.6硝酸盐氮是另一超标指标，总超标面积为146.8km2，其他化学成分如硫酸盐、氯化物、亚硝酸盐、氨氮、溶解性总固体、COD等

8、都有不同程度的超标。此外，在各个等出水量区分别取样(一般取施工降水)进行水质分析的结果如下：COD较低，硬度和硝酸盐偏高。西北部水的硬度较低，一般为300～400mg/L左右，东南部水的硬度较大，一般在500mg/L以上。居民生活区的硝酸盐含量＞3mg/L，而离开市中心的四环外地区硝酸盐含量＜2mg/L。居民集中的地区磷含量为2.0mg/L左右。对照生活杂用水标准可知，浅层地下水除部分地区硬度超标外，基本上可以满足生活杂用水的要求。4　合理开发浅层地下水浅层地下水是由降雨入渗、灌溉入渗、山前侧渗、

9、河道侧渗等多种补给而形成的一种具有可恢复性的资源。其补给量的大小与它自身状态有直接关系，因此，合理的开采可达到其相应的均衡状态。所谓合理开采，就是要在地下水长期使用中不破坏自然环境的良性循环，在遇到丰枯交替的水文周期内能达到采补平衡。在此前提下，通过人为措施增大可采量，即合理开发浅层地下水包含两个涵义：一是要使地下水在开采中达到采补平衡，二是采取人为措施增大可采量。地下水位有一个最佳埋深，若地下水位埋浅了，不仅会因无效蒸发增大而使采量减少，还易发生土壤盐渍化和渍涝灾害，影响作物正常