基于调蓄试验及数值模拟的北京市西郊地下水库人工补给效果评估
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加 大 ． 地 下 水 资 源 日趋 枯 竭 。 为 了 增 加地 下水 的补 给量 ． 用 使 采
引 起 堵 塞 等 问 题 ． 已进 行 的大 口井 人 工 试 验 回灌 来 看 ， 灌 水 从 回 量 比较 小 ， 下 水 库 对 其 响 应 的范 围和 水 位 升 幅 有 限 。 已 有 的 地 曾
识 别 验 证 后 ， 西郊 地下 水库 影 响 程度 进行 分 析 ， 别 计 算 弃 水 对 分
和未 弃 水 条 件 下 地 下 水 位 变 化 趋 势 ，科 学 评 价 河 道 弃 水 人 渗 地 下 水 位 上 升 程 度 和 影 响 范 围 ，可 以作 为 一 种 大 型 回灌 试 验 的评
（． １中国科 学 院地 质 与地 球 物理研 究所 ，北京 １ ０ ２ ； ０ ０ ９
２北京 市地 质工程 勘 察 院 ，北 京 １ ０ ３ ； ３北 京 市水 文总 站 ，北 京 １ ０ ８ ） ． ０ ０ ７ ． ０ ０ ９
摘 要 ： 下水 库 人 工补 给 的 效 果 评 估 对 于 水 资 源调 蓄具 有 重要 意 义 。本 文利 用 回灌 试 验 和 数 值 模 拟 研 究 了北 京 市 西 郊 地
中图 分 类 号 ：６ １ ５ Ｐ４． ２
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：００ ０ ５ （０ ０ ０ — ０ ３ ０ １０ — ８ ２ ２ １ ）３ ０ ３ — ５ 表 水 等 回灌 到 地 下 水 库 中 ．地 下 水 库 中 储 备 的 地 下 水 资 源 可 弥 补特殊条件 、 突发 事 件 下 南 水 北 调 水 和地 表 水 资 源 的不 足 ， 高 提
河 道 调 蓄 实 验 结果 分 析 ， 道 调 蓄 是 比较 理 想 的 方 式 。 另 外 ， 河 在
地 下水 人 工 补 给 措 施 ， 为 地 调 节 地 下 水 的 开 采 、 给 关 系 。 人 补 可 以较 好 地 阻 止 地 下 水 位 下 降 。从 ２ Ｏ世 纪 ３ Ｏ年 代 以后 ， 含 水 对 层 进 行 直 接 补 给 的方 法 已 在 很 多 国家 受 到 广 泛 重 视 近 ４ ０年 来 世 界 各 国对 地 下 水 人 工 回灌 技 术 极 为 重 视 ， 展 十 分 迅 速 ， 发 该 技 术 已 由单 纯 增 加 地 下 水 补 给 量 发 展 到 地 下 储 能 、 热 开 发 、 地 控
地 下水 水 库 永 定 河 河 道入 渗 能 力 。 结果 表 明在 调 蓄 水 源为 ３ ０ １ 。 ， 定 河 河道 入 渗 补 给 量 为 ２３ ｘ ０ ， ． ｘ０ 时 永 ３ ． １８ 河道 入 渗 ９ ｍ３
率 高达 ７ ． 调 蓄 能 力强 。 家店 水 库 弃 水 后 河 道入 渗 影 响 范 围 为 １ ８ ｋ ， ２５ ％， 三 ８ ｍ２ 对地 下 水补 给效 果 明 显 。 见 永 定 河 河道 是 可 比较 理 想 的 人 工 调 蓄 场 所 ． 得 南 水 北 调 中线 工 程 向 北 京 输 水后 水 资 源在 丰 水年 地 下 水人 工补 给 成 为 可 能 。 使 关 键 词 ： 下水 库 ； 蓄试 验 ； 郊 地 区 ； 下水 数 值 模 拟 地 调 西 地
北 京 市 的供 水 保 证 程 度 。 但是 随着 城 市 发展 ， 西 郊 地 区 已有 的 在 砂 石 坑 被 填 埋 并 开 发 成 商 业 和 住 宅 用 地 ．同 时 大 口井 回灌 容 易
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ 引言
随着 工 农 业 生 产 发 展 以及 人 口快速 增 长 。人 类 对 水 的需 求
第３ 卷 第 ３ Ｏ 期
２ １年 ６ ０ ０ 月
水 文
Ｊ ＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩ ＯＵ ＮＡ ＨＹＤＲＯＬ Ｙ ＯＧ
Ｖ０ ＿Ｏ ｌ３ Ｎｏ３ ．
Ｊ ｎ． ０ ０ ｕ ．２ １
基 于调 蓄试 验及 数 值 模 拟 的 北 京 市西郊地下水库人 工补给效 果评估
刘记 来 ，刘 超 。 一 ，黄 天 明 ，王 素 芬 。 ，杜 春 龙 。 ，季 明锋
制 地 表沉 降 、 防治 海 水 入 侵 和 污 水 处 理 等 。 目前 国 际上 把 较 为 盛 行 的 地 下 水 回灌 和 再 利 用 技 术 统 称 为 Ａ Ｒ （ ｑ ｉ ｒ Ｓｏａ ｅ Ｓ Ａ ｕｆ ｔ ｇ ｅ ｒ
调蓄试验进行中 。 水源井持续开采 ， 各 回灌 造成 地 下水 位 上 升 幅 度 与 实 际 回灌 幅 度 有差 别 ，因此 在 进 行 调 蓄效 果 评 价 时 需要 消 除 地 下 水 开 采 、 降 雨 入 渗 等 影 响 因 素 对 回 灌 的影 响 。 本 文 对 １９ ～ ９ ６年 官厅 水 库 向 永 定 河 下 泄 ３３ ｌ Ｓ３ 水 量 时 地 下 ９５ １９ ．ｘ Ｏｒ 弃 ａ 水 监 测 成 果 的 基 础 上 ［ 建 立 数 值 模 拟 模 型 ， 过 调 蓄 模 型 进 行 ９ １ ， 通
价方法。
ａ ｄＲ ｃｖｒ）Ｊ 瑞 典 、 兰 和德 国西 部 的地 下 储 水 库 分 别 可 ｎ ｅｏｅｙ［ ２ 。在 荷 提供 该 国总 供 水 量 的 ２ ％、２ ５ ２ ％和 ４ ％以上 ［ ０ 引 。实 践 证 明利 用 含 水 层 进 行 水 资 源 调 蓄 是可 行 的 、 用 低 廉 的 供 水 解 决 方 法 ． 但 费 不 可 保 证 供 水 的 稳 定 ， 且 在 许 多情 况 下 起 到 改善 水质 的作 用 ［ 而 ４ １ 。 为缓解水资源不 足和调蓄地表径 流 ， ８ 从 Ｏ年 代 起 。 京 在 北 西 郊 开 展 了地 下 水 人 工 补 给 的 试 验 研 究 工 作 ［１对 地 下 水 人 工 ５． － ６
量 越来 越 大 Ⅲ 。在 人 们 所 需 的供 水 水 源 中 ， 下水 是 最 为 稳 定 可 地
靠 的水 源 ，所 以得 到 了极 大 的 开采 利 用 。然 而 由于 地 下 水 过 量 开 采 必 然 导 致 地 下水 水 位 下 降 ， 成 区 域 性 降 落 漏 斗 ． 且 逐 年 形 并
引 起 堵 塞 等 问 题 ． 已进 行 的大 口井 人 工 试 验 回灌 来 看 ， 灌 水 从 回 量 比较 小 ， 下 水 库 对 其 响 应 的范 围和 水 位 升 幅 有 限 。 已 有 的 地 曾
识 别 验 证 后 ， 西郊 地下 水库 影 响 程度 进行 分 析 ， 别 计 算 弃 水 对 分
和未 弃 水 条 件 下 地 下 水 位 变 化 趋 势 ，科 学 评 价 河 道 弃 水 人 渗 地 下 水 位 上 升 程 度 和 影 响 范 围 ，可 以作 为 一 种 大 型 回灌 试 验 的评
（． １中国科 学 院地 质 与地 球 物理研 究所 ，北京 １ ０ ２ ； ０ ０ ９
２北京 市地 质工程 勘 察 院 ，北 京 １ ０ ３ ； ３北 京 市水 文总 站 ，北 京 １ ０ ８ ） ． ０ ０ ７ ． ０ ０ ９
摘 要 ： 下水 库 人 工补 给 的 效 果 评 估 对 于 水 资 源调 蓄具 有 重要 意 义 。本 文利 用 回灌 试 验 和 数 值 模 拟 研 究 了北 京 市 西 郊 地
中图 分 类 号 ：６ １ ５ Ｐ４． ２
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：００ ０ ５ （０ ０ ０ — ０ ３ ０ １０ — ８ ２ ２ １ ）３ ０ ３ — ５ 表 水 等 回灌 到 地 下 水 库 中 ．地 下 水 库 中 储 备 的 地 下 水 资 源 可 弥 补特殊条件 、 突发 事 件 下 南 水 北 调 水 和地 表 水 资 源 的不 足 ， 高 提
河 道 调 蓄 实 验 结果 分 析 ， 道 调 蓄 是 比较 理 想 的 方 式 。 另 外 ， 河 在
地 下水 人 工 补 给 措 施 ， 为 地 调 节 地 下 水 的 开 采 、 给 关 系 。 人 补 可 以较 好 地 阻 止 地 下 水 位 下 降 。从 ２ Ｏ世 纪 ３ Ｏ年 代 以后 ， 含 水 对 层 进 行 直 接 补 给 的方 法 已 在 很 多 国家 受 到 广 泛 重 视 近 ４ ０年 来 世 界 各 国对 地 下 水 人 工 回灌 技 术 极 为 重 视 ， 展 十 分 迅 速 ， 发 该 技 术 已 由单 纯 增 加 地 下 水 补 给 量 发 展 到 地 下 储 能 、 热 开 发 、 地 控
地 下水 水 库 永 定 河 河 道入 渗 能 力 。 结果 表 明在 调 蓄 水 源为 ３ ０ １ 。 ， 定 河 河道 入 渗 补 给 量 为 ２３ ｘ ０ ， ． ｘ０ 时 永 ３ ． １８ 河道 入 渗 ９ ｍ３
率 高达 ７ ． 调 蓄 能 力强 。 家店 水 库 弃 水 后 河 道入 渗 影 响 范 围 为 １ ８ ｋ ， ２５ ％， 三 ８ ｍ２ 对地 下 水补 给效 果 明 显 。 见 永 定 河 河道 是 可 比较 理 想 的 人 工 调 蓄 场 所 ． 得 南 水 北 调 中线 工 程 向 北 京 输 水后 水 资 源在 丰 水年 地 下 水人 工补 给 成 为 可 能 。 使 关 键 词 ： 下水 库 ； 蓄试 验 ； 郊 地 区 ； 下水 数 值 模 拟 地 调 西 地
北 京 市 的供 水 保 证 程 度 。 但是 随着 城 市 发展 ， 西 郊 地 区 已有 的 在 砂 石 坑 被 填 埋 并 开 发 成 商 业 和 住 宅 用 地 ．同 时 大 口井 回灌 容 易
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ 引言
随着 工 农 业 生 产 发 展 以及 人 口快速 增 长 。人 类 对 水 的需 求
第３ 卷 第 ３ Ｏ 期
２ １年 ６ ０ ０ 月
水 文
Ｊ ＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩ ＯＵ ＮＡ ＨＹＤＲＯＬ Ｙ ＯＧ
Ｖ０ ＿Ｏ ｌ３ Ｎｏ３ ．
Ｊ ｎ． ０ ０ ｕ ．２ １
基 于调 蓄试 验及 数 值 模 拟 的 北 京 市西郊地下水库人 工补给效 果评估
刘记 来 ，刘 超 。 一 ，黄 天 明 ，王 素 芬 。 ，杜 春 龙 。 ，季 明锋
制 地 表沉 降 、 防治 海 水 入 侵 和 污 水 处 理 等 。 目前 国 际上 把 较 为 盛 行 的 地 下 水 回灌 和 再 利 用 技 术 统 称 为 Ａ Ｒ （ ｑ ｉ ｒ Ｓｏａ ｅ Ｓ Ａ ｕｆ ｔ ｇ ｅ ｒ
调蓄试验进行中 。 水源井持续开采 ， 各 回灌 造成 地 下水 位 上 升 幅 度 与 实 际 回灌 幅 度 有差 别 ，因此 在 进 行 调 蓄效 果 评 价 时 需要 消 除 地 下 水 开 采 、 降 雨 入 渗 等 影 响 因 素 对 回 灌 的影 响 。 本 文 对 １９ ～ ９ ６年 官厅 水 库 向 永 定 河 下 泄 ３３ ｌ Ｓ３ 水 量 时 地 下 ９５ １９ ．ｘ Ｏｒ 弃 ａ 水 监 测 成 果 的 基 础 上 ［ 建 立 数 值 模 拟 模 型 ， 过 调 蓄 模 型 进 行 ９ １ ， 通
价方法。
ａ ｄＲ ｃｖｒ）Ｊ 瑞 典 、 兰 和德 国西 部 的地 下 储 水 库 分 别 可 ｎ ｅｏｅｙ［ ２ 。在 荷 提供 该 国总 供 水 量 的 ２ ％、２ ５ ２ ％和 ４ ％以上 ［ ０ 引 。实 践 证 明利 用 含 水 层 进 行 水 资 源 调 蓄 是可 行 的 、 用 低 廉 的 供 水 解 决 方 法 ． 但 费 不 可 保 证 供 水 的 稳 定 ， 且 在 许 多情 况 下 起 到 改善 水质 的作 用 ［ 而 ４ １ 。 为缓解水资源不 足和调蓄地表径 流 ， ８ 从 Ｏ年 代 起 。 京 在 北 西 郊 开 展 了地 下 水 人 工 补 给 的 试 验 研 究 工 作 ［１对 地 下 水 人 工 ５． － ６
量 越来 越 大 Ⅲ 。在 人 们 所 需 的供 水 水 源 中 ， 下水 是 最 为 稳 定 可 地
靠 的水 源 ，所 以得 到 了极 大 的 开采 利 用 。然 而 由于 地 下 水 过 量 开 采 必 然 导 致 地 下水 水 位 下 降 ， 成 区 域 性 降 落 漏 斗 ． 且 逐 年 形 并