密怀顺地下水库建设对周边地下水环境影响研究

【摘要】南水北调水源进京后，本地水资源结构将发生很大改变，可将本地盈余的地表水以及南水北调过程中丰水年及平水年的余水等，人工回灌到地下水库中进行储存，以提高北京市供水保证程度。本文研究区位于北京市东北部，研究范围为密云、怀柔以及顺义区潮白河向阳闸以北的平原区。结合南水北调来水调蓄工程，开展地下水专项研究。通过回灌河道现场淋滤试验、建立包气带数值模型以及含水层数值模型，对地下水进行分析，科学评价回灌入渗对地下水环境响程度及影响范围。本论文的主要成果包括以下几点：（1）本次研究在回灌区典型河道进行现场包气带淋滤试验，通过分析监测孔水质离子浓度结果可知：包气带中发生了明显的阳离子交换吸附作用；土体颗粒表面吸附氨氮或者淋溶过程中土壤中发生了轻微的硝化反应；土壤中的物理淋溶作用明显。各监测孔水质中的化学组分浓度总体上较低，表明潮白河河道包气带土样较为纯净，未受到地表污染源污染。（2）论文在查明受水区水文地质条件及其它影响因素的基础上，对潮白河地区回灌场地的包气带作了具体分析，利用数值模拟软件HYDRUS建立了潮白河包气带水流数值模型。模拟结果表明，回灌河道水头较小时，回灌期290天内，在保证12km回灌河道有水的情况下，通过包气带底部边界流出的水量最小值为9.676×109m3。（3）利用地下水数值模拟软件GMS建立地下水流数值模型，预测不同调蓄工况下地下水水位的变化趋势。根据密云调蓄工程已批复的设计方案，南水北调余水于2014年末至2019末回补地下水，回补时段为每年的3月1日至12月15日共计290天，制定了9种补水方案。通过模拟结果分析，在方案九条件下地下水水位抬升值最大，水位涨幅最高点达7m左右，北部地区总体水位标高小于35m，中部、南部地区总体水位标高仍小于20m。（4）调查可知，研究区北部非正规垃圾填埋场底板标高均在50m以上，研究区中部、南部非正规垃圾填埋场底板标高总体在30m以上。最终得出结论：回灌导致的地下水水位抬升不会浸泡非正规垃圾填埋场，即密怀顺地下水库建设不会影响周边地下水水质。
【作者】张志永；
【导师】刘明柱；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地下水科学与工程，2014，硕士
【关键词】南水北调；人工回灌；地下水库；水岩相互作用；数值模拟；

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