地下水开采引起水质变化的机理——以北京怀柔应急水源地为例

为探究北京怀柔应急水源地地下水开采引起水质变化的机理,依据实测水位、水质监测资料,对水源地水质状况及开发利用地下水对水质的影响及原因进行了分析。结果表明,怀柔应急水源地地下水由于长期大量开采,导致地下水位下降并引起水质变化:①补给水源入渗途径变长,淋滤作用时间增加;②潜水越流补给承压水。基于以上结论,根据水位、水质直接关系式预测2012—2014年怀柔应急水源地地下水水位、水质情况,建议南水北调工程的水资源进京后对怀柔应急水源地采取必要的停采、回灌措施,以保障首都的供水安全。

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。

怀柔应急水源地地下水水质变化研究

本文综合怀柔应急水源地开采期间开采量、水质等系列动态监测资料,对水源地地下水水质变化规律以及引起水质变化的主要因素进行了分析。随着地下水的开采,地下水中硬度、溶解性总固体、硝酸盐等含量呈现逐年增高的趋势,其中,浅层地下水年际增速较快,深层地下水年际增速较缓。另外,利用同位素分析技术识别地下水中NO3-污染的来源,分析结果表明,NO3-主要来源是人工化肥和中水/污水,经土壤微生物硝化作用转为硝酸盐。针对怀柔应急水源地水质变化情况,为保障供水安全,提出了改善地下水水质的对策。

怀柔应急备用水源地热备涵养实践与建议

怀柔应急备用水源地是北京市第一批建成规模最大的地下应急水源地,自2003年建成至2005年8月,两年的设计供水期内累计供水2.41亿m3;截至2022年12月底,已累计供水14.82亿m3。怀柔应急备用水源地持续供水17年,为首都供水安全作出了突出贡献。南水北调中线一期工程正式通水之后,经过一系列调研论证、认真准备,怀柔应急水源地于2015年9月7日正式按照约10万m3/d的开采规模进入热备涵养期。经过监测分析,现阶段热备方案可行,热备效果显著,2015年9月至2022年12月,潮白河地下水库区地下水存储量累计增加了12.069×10^8m3。在下一步的工作中,建议继10续加强水源地保护,多措并举加大应急水源地涵养力度,科学养蓄地下水资源,确保其具有战略储备的功能;完善监测系统,定期进行水情评估,制定应急启动预案,确保怀柔应急水源地应急启动,保障首都供水安全。

怀柔应急备用水源地地下水开采利用和生态环境保护的评价

文章综合怀柔应急备用水源地地下水开采期间地下水水位、水源井出水量、动水位等系列动态监测资料,分析评价了合理开采对区域地下水系统的影响;进一步分析了不同水位埋深条件下怀柔应急水源地供水系统的供水能力;针对应急水源地地下水开采面临的主要问题,提出了保护生态环境的重要性。因此,对水源地应急调蓄能力提升的可行性进行研究,提出相关建议,为保障怀柔应急水源地作用提供科学依据。

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。

怀柔应急水源地开采动态分析及续采对策研究

综合怀柔应急水源地开采期间地下水水位、水源井出水量、动水位等系列动态监测资料,分析评价了应急开采对区域地下水系统的影响。进一步分析了影响水源井出水量和动水位的变化主要因素,分析了不同水位埋深条件下怀柔应急水源供水系统的供水能力。针对应急水源地续采面临的主要问题,提出了保障续采供水能力的主要措施。

怀柔应急水源地区域地下水调蓄综合调查分析

通过对现状潮白河冲洪积扇中上部地下水调蓄条件(如调蓄水源、调蓄方式及入渗能力、污染源调查等)进行综合调查,为下一步地下水回补场地的选择及区域水资源的合理开发利用提供基础资料与现实依据。

怀柔应急水源地可持续供水保障对策研究

总结了怀柔应急水源地开采10周年的供水历程,分析了水源地运行现状和存在的主要问题。结合南水北调进京后区域水资源条件的变化,提出从"资源涵养"和"热备运行"两方面开展相关工作,为水源地始终保持"应急备用"功能做好资源储备和功能保障。

怀柔应急水源地水源井浊度升高事件分析及应急处理

针对怀柔应急水源地供水期间一次突然浊度升高事件,结合水源井的分布、水井结构和区域地质构造,从地质因素和水井因素两方面分析了引起浊度升高的原因。综合浊度升高水源井与构造位置关系,以及浊度随时间的变化等关系分析,最终确定本次浊度升高事件为深部活动断裂引起的一次突发事件。深井浊度超标主要因基底断裂活动引起;而浅井浊度超标是受深部断裂活动扰动和水源井滤水管段抽水动水位大幅扰动双重因素作用的结果。

怀柔应急备用水源地供水分析与评价

怀柔应急备用水源地是北京市第一批建成规模最大的地下应急水源地,2003年建成连续开采13年,截至2016年8月底,累计供水超过13亿m3,为缓解北京的供水紧张形势、保障首都的供水安全,做出了突出的贡献。对怀柔应急水源地供水历程、地下水位变化等进行了分析。由于当前水资源依然紧缺,异地调水存在风险,怀柔应急水源地在南水北调水源进京后,于2015年9月正式减采,进入热备涵养阶段,目前地下水位有所回升,今后争取通过补水回灌及涵养,逐步提高供水保障能力,彻底转变为北京市应急备用水源地,为北京城市稳定及供水安全发挥更大的作用。

怀柔应急水源工程热备运行方案研究及预测分析

结合南水北调进京后北京市的供水形式变化,分析了怀柔应急水源地热备运行的必要性,并制定了几种热备运行方案,分析了不同方案下水资源效益及运行成本。通过方案对比,认为小流量稳压运行方案水资源涵养效果较佳且经济可行。