地表水與地下水關(guān)系

地表水與地下水關(guān)系第一頁(yè)，共38頁(yè)。地表水和地下水之間存在著密切的水力聯(lián)系和頻繁的轉(zhuǎn)化關(guān)系。近幾十年來(lái),受自然因素和人類(lèi)活動(dòng)的影響,地表水與地下水之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系趨于復(fù)雜化,引起水循環(huán)的變化,誘發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境負(fù)效益,使水資源及生態(tài)問(wèn)題突顯。一、地表水與地下水關(guān)系概述2023/4/232第二頁(yè)，共38頁(yè)。地表水水體污染物地下水土壤水有機(jī)污染物無(wú)機(jī)污染物2023/4/233第三頁(yè)，共38頁(yè)。2023/4/234第四頁(yè)，共38頁(yè)。污染物：停留、轉(zhuǎn)化、降解、遷移2023/4/235第五頁(yè)，共38頁(yè)。Non-pointsource2023/4/236第六頁(yè)，共38頁(yè)。二、北京市地下水概況1水文地質(zhì)概況2地下水開(kāi)發(fā)利用概況3地下水管理現(xiàn)狀2023/4/237第七頁(yè)，共38頁(yè)。1、水文地質(zhì)概況地下水賦存條件與分布規(guī)律北京市三面環(huán)山，永定河沖洪積扇、潮白河沖積扇和溫榆河沖積扇構(gòu)成了北京市平原區(qū)的主體，為地下水賦存提供了優(yōu)良地質(zhì)條件。

自西北向東南，地下水含水層由單層結(jié)構(gòu)過(guò)渡到多層結(jié)構(gòu)，由單一的砂卵礫石層逐漸過(guò)渡到粉細(xì)砂層、砂礫石層與粘土層垂向上的交互疊置。地下水的性質(zhì)由西部潛水逐漸過(guò)渡到東部多層承壓水。2023/4/238第八頁(yè)，共38頁(yè)。地下水補(bǔ)徑排特征補(bǔ)給來(lái)源：降雨入滲補(bǔ)給、地表水體入滲補(bǔ)給、山前側(cè)向徑流補(bǔ)給和農(nóng)田灌溉水入滲補(bǔ)給。徑流：與地形基本一致，北京市地下水的徑流方向總體由西北向東南方向流動(dòng)。排泄：大規(guī)模的人為開(kāi)采，以及向下游排泄。2023/4/239第九頁(yè)，共38頁(yè)。2、地下水開(kāi)發(fā)利用概況北京市平原區(qū)目前主要利用是淺層地下水。全市多年平均地下水總資源量為25.6億m3，其中平原區(qū)資源量為22.9億m3。地下水可開(kāi)采量為23.8億m3，其中平原區(qū)可開(kāi)采量為21.5億m3。全市多年平均開(kāi)采量為26.2億m3。與1980年相比，地下水儲(chǔ)量累計(jì)減少64.5億m3。2023/4/2310第十頁(yè)，共38頁(yè)。2004年，全市總供水量為34.6億m3，其中地表水供水量為5.7億m3；地下水供水量為26.8億m3；其它水源2.1億m3。2004年，全市總用水量為34.6億m3，其中生活用水12.8億m3；農(nóng)業(yè)用水13.5億m3；工業(yè)用水7.7億m3；生態(tài)環(huán)境用水0.6億m3。2004年供水量分配2004年用水量分配2023/4/2311第十一頁(yè)，共38頁(yè)。

地下水在我市供水系統(tǒng)中占有著極其重要的位置。近年來(lái)地下水在供水系統(tǒng)中比例呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2004年地下水已占全市總供水量的78％。2023/4/2312第十二頁(yè)，共38頁(yè)。在地下水開(kāi)發(fā)利用中產(chǎn)生了一系列問(wèn)題(1)地下水水位持續(xù)下降(3)地面沉降面積逐步擴(kuò)大(2)地下水水質(zhì)日益惡化(4)地下水污染突發(fā)性事故增多2023/4/2313第十三頁(yè)，共38頁(yè)。目前超采區(qū)面積已達(dá)到5900km2，嚴(yán)重超采區(qū)為2500km22023/4/2314第十四頁(yè)，共38頁(yè)。

(1)連續(xù)多年的地下水嚴(yán)重超采，使得地下水位持續(xù)下降。多年地下水埋深變化趨勢(shì)2023/4/2315第十五頁(yè)，共38頁(yè)。

（3）

地下水水質(zhì)日益惡化。多年地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：III類(lèi)水井?dāng)?shù)量在逐漸減少，IV和V類(lèi)水井?dāng)?shù)量呈上升趨勢(shì)。其中Ⅳ類(lèi)、Ⅴ類(lèi)水井的超標(biāo)污染物主要為硝酸鹽氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和總硬度。

平原區(qū)不同監(jiān)測(cè)井水質(zhì)變化2023/4/2316第十六頁(yè)，共38頁(yè)。2023/4/2317第十七頁(yè)，共38頁(yè)。部分水廠(chǎng)的水源井總硬度含量超標(biāo)。2023/4/2318第十八頁(yè)，共38頁(yè)。部分水廠(chǎng)的水源井硝酸鹽氮超標(biāo)。2023/4/2319第十九頁(yè)，共38頁(yè)。城區(qū)城區(qū)自備井水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：2001年監(jiān)測(cè)三環(huán)內(nèi)169眼自備井水樣，合格率僅為5.9%；三環(huán)與四環(huán)內(nèi)296眼自備井，合格率僅11.5%；2004年監(jiān)測(cè)400眼自備井，合格率20%。郊區(qū)

郊區(qū)目前30萬(wàn)人在飲用四高水，159萬(wàn)人飲用低標(biāo)準(zhǔn)自來(lái)水。

地下水污染呈現(xiàn)出由城區(qū)向郊區(qū)擴(kuò)散，由淺層向深層發(fā)展的趨勢(shì)。2023/4/2320第二十頁(yè)，共38頁(yè)。2003年城近郊區(qū)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)有機(jī)物含量分布情況表（μg/L）分析項(xiàng)目城區(qū)豐臺(tái)區(qū)朝陽(yáng)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)值苯未檢出0～4977.9*未檢出0.01三氯甲烷0.4780.48～9.9320.165～0.6210.06二氯乙烯未檢出0～0.822未檢出0.03三氯乙烯5.8250.077～14.300.077～0.4870.07四氯乙烯2.3120.067～2.2520.062～6.0740.04四氯化碳0.2500.031～1.4720.077～0.1660.002注：*最大值監(jiān)測(cè)井位于豐臺(tái)區(qū)北天堂填埋場(chǎng)局部地區(qū)還檢出了有機(jī)污染物。2023/4/2321第二十一頁(yè)，共38頁(yè)。（3）地面沉降面積逐步擴(kuò)大已在平原區(qū)形成了5大沉降區(qū)，即東郊八里莊－大郊亭沉降區(qū)（722mm）、東北郊來(lái)廣營(yíng)沉降區(qū)（565mm）、昌平沙河－八仙莊沉降區(qū)（688mm）、大興榆垡－禮賢沉降區(qū)（661mm）和順義平各莊沉降區(qū)（250mm）。2023/4/2322第二十二頁(yè)，共38頁(yè)。將臺(tái)～米各莊地下水位嚴(yán)重下降區(qū)變化趨勢(shì)

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2003年地下水水位嚴(yán)重下降區(qū)面積為4108km2，地下水降落漏斗面積908km2。2023/4/2323第二十三頁(yè)，共38頁(yè)。（4）地下水污染突發(fā)性事件也逐漸增多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年以來(lái)，我市先后發(fā)生了10起大的地下水污染事件。海淀區(qū)北安河村、大興區(qū)鵝房村等3處農(nóng)藥污染事件；平谷區(qū)上宅村、東高村、海淀區(qū)白家疃地區(qū)等水污染事件5起；海淀區(qū)四季青鎮(zhèn)村自備井污染事件等2起。2023/4/2324第二十四頁(yè)，共38頁(yè)。3、地下水管理現(xiàn)狀2004.5.19，北京市水務(wù)局成立。市水務(wù)局的主要職能是在承擔(dān)原北京市水利局全部水行政管理職責(zé)外，承擔(dān)北京市城市供水、節(jié)水、排水與污水處理方面的工作，以及規(guī)劃市區(qū)內(nèi)地下水的開(kāi)發(fā)、利用和保護(hù)工作等職責(zé)。

2023/4/2325第二十五頁(yè)，共38頁(yè)。自1978年以來(lái)，市水務(wù)系統(tǒng)相繼建立了地下水水位和水質(zhì)監(jiān)測(cè)體系。目前已經(jīng)建立了多個(gè)機(jī)井的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)站房2023/4/2326第二十六頁(yè)，共38頁(yè)。制定了嚴(yán)格的地下水機(jī)井管理制度，全市機(jī)井實(shí)現(xiàn)了裝表計(jì)量，月統(tǒng)月報(bào)。半地下式（大興）2023/4/2327第二十七頁(yè)，共38頁(yè)。三、正在開(kāi)展的相關(guān)工作

針對(duì)目前地下水所存在的問(wèn)題，市水務(wù)局準(zhǔn)備全面系統(tǒng)地開(kāi)展地下水的研究工作，主要確定了以下研究?jī)?nèi)容：2023/4/2328第二十八頁(yè)，共38頁(yè)。重點(diǎn)開(kāi)展項(xiàng)目安排序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)1地下水普查及其功能區(qū)研究2北京市平原區(qū)地下水污染源調(diào)查3北京市平原區(qū)地下水年齡測(cè)定4地下水污染成因分析及典型污染源控制技術(shù)研究5平原區(qū)水文地質(zhì)參數(shù)率定與校核6地面沉降與地下水開(kāi)發(fā)利用關(guān)系研究7山前淺埋重點(diǎn)區(qū)巖溶地下水勘察評(píng)價(jià)與開(kāi)采潛力研究8北京市地下水資源評(píng)價(jià)及污染防控技術(shù)研究與示范9地下水管理信息與決策支持系統(tǒng)研究10地下水應(yīng)急水源地可持續(xù)利用研究

2023/4/2329第二十九頁(yè)，共38頁(yè)。地表水與地下水關(guān)系研究熱點(diǎn)

北京地區(qū)地表地下水力聯(lián)系密切，相互補(bǔ)充和影響頻繁。地下水的補(bǔ)充主要依靠降雨和河流，其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于開(kāi)采量和開(kāi)采速率，長(zhǎng)期下去的環(huán)境影響難以預(yù)計(jì)。因此，為了保證區(qū)內(nèi)水資源可持續(xù)利用，保護(hù)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境，必須加強(qiáng)地表水與地下水的相互演化關(guān)系的動(dòng)力學(xué)機(jī)制研究，建立高仿真性的動(dòng)力學(xué)模型以定量模擬和評(píng)價(jià)地表水與地下水污染演化關(guān)系，分析二者之間互饋機(jī)制及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，為區(qū)內(nèi)水資源持續(xù)利用和可再生性維持機(jī)理與調(diào)控技術(shù)與途徑提供科學(xué)依據(jù)。2023/4/2330第三十頁(yè)，共38頁(yè)。研究進(jìn)展近年來(lái)，在北京地區(qū)地表水、地下水的相互關(guān)系、影響、優(yōu)化調(diào)度、污染預(yù)防和資源管理等方面做了大量的研究，建立了河流與地下水關(guān)系演化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制與數(shù)值仿真模擬系統(tǒng)。正在研究北京地區(qū)地下水可再生能力變化規(guī)律，正確評(píng)價(jià)北京地區(qū)地下水脆弱性。2023/4/2331第三十一頁(yè)，共38頁(yè)。地下水淺層地下水超標(biāo)顯著區(qū)發(fā)現(xiàn)北京市地下水質(zhì)部分地區(qū)超標(biāo)氯代烴的污染來(lái)源及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律豐臺(tái)機(jī)務(wù)段機(jī)車(chē)修理廠(chǎng)

北京市淺層地下水綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)圖氯代烴超標(biāo)比較嚴(yán)重的地區(qū)與工業(yè)區(qū)的分布有很好的一致性2023/4/2332第三十二頁(yè)，共38頁(yè)。采用新技術(shù)，解決水土環(huán)境污染關(guān)鍵問(wèn)題建立了土壤、地下水、地表水污染物遷移轉(zhuǎn)化、識(shí)別模型①樹(shù)木年輪技術(shù)(區(qū)域土壤污染史)②污染物源識(shí)辨技術(shù)③污染場(chǎng)精細(xì)結(jié)構(gòu)解析技術(shù)各類(lèi)土壤污染物組分特征識(shí)別（燃煤和交通污染、石油化工；工業(yè)排放、白色污染、橡膠制品、驅(qū)蟲(chóng)劑等污染物）④同位素碳分析技術(shù)(地下水污染源追蹤)污染修復(fù)技術(shù)⑤電催化修復(fù)技術(shù)(地下水脫氯降解)⑥16SrDNA克隆庫(kù)技術(shù)

(水庫(kù)沉積物污染史)⑦pH微電極原位測(cè)試技術(shù)

(水庫(kù)沉積物－水界面生物膜微環(huán)境)2003.4表層2003.4水下5米水、土土壤：DDT和六六六的累積模式地表水：氮、磷和重金屬遷移模式、土壤侵蝕模型地下水：鹽分影響氮遷移轉(zhuǎn)化模型(密云水庫(kù)水質(zhì)保護(hù)調(diào)控系統(tǒng))

耦合生物降解作用的氯代烴遷移轉(zhuǎn)化模型(地下水污染模擬、優(yōu)化施肥控制化肥污染技術(shù))千家店湯河口馮家峪黑山嘴鎮(zhèn)大閣鎮(zhèn)土城鎮(zhèn)楊木柵子鄉(xiāng)污染源追蹤技術(shù)污染遷移轉(zhuǎn)化模擬技術(shù)2023/4/2333第三十三頁(yè)，共38頁(yè)。研究展望揭示地表水與地下水轉(zhuǎn)化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制以及水循環(huán)規(guī)律和更新速率，評(píng)價(jià)地下水可更新能力；以飽和——非飽和流理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建地表水與地下水相互轉(zhuǎn)化的數(shù)值仿真模型，定量描述地表水與地下水相互轉(zhuǎn)化關(guān)系以及水文生態(tài)效應(yīng)，評(píng)價(jià)可持續(xù)利用的水資源量；提出區(qū)內(nèi)水資源可再生維持途徑，豐富和發(fā)展水科學(xué)的理論與方法，為區(qū)內(nèi)水資源合理開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。2023/4/2334第三十四頁(yè)，共38頁(yè)。四、項(xiàng)目介紹北京地下水循環(huán)再生能力研究建立典型地區(qū)水文地質(zhì)概念模型，研究北京市平原區(qū)地下水循環(huán)演化和更新能力，建立北京地區(qū)地下水再生能力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，編制區(qū)域地下水再生能力分區(qū)圖，設(shè)置不同情景，并預(yù)測(cè)強(qiáng)烈開(kāi)采條件下的地下水的演化趨勢(shì)。

2023/4/2335第三十五頁(yè)，共38頁(yè)。研究思路以系統(tǒng)理論為指導(dǎo)，以地表水與地下水轉(zhuǎn)化關(guān)系的動(dòng)力學(xué)機(jī)制與仿真模擬為主線(xiàn)；采用長(zhǎng)觀資料分析、野外調(diào)查、原位試驗(yàn)、室內(nèi)模擬與理論分析相結(jié)合；綜合運(yùn)用地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、陸地水文學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、多孔介質(zhì)流體動(dòng)力學(xué)、數(shù)值仿真模擬，同位素和“3S”技術(shù)等學(xué)科理論與方法；2023/4/2336第三十六頁(yè)，共38頁(yè)。研究方法1、設(shè)計(jì)和布置同位素和水化學(xué)以及巖（土）樣的補(bǔ)充采樣點(diǎn)，并進(jìn)行樣品的采集和分析測(cè)試；2、利用同位素和水化學(xué)組分的標(biāo)記作用和記時(shí)特征，分析地下水補(bǔ)、徑、排特征，初步確定湖水