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《吉林大学》 2004年
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北京市平原区地下水资源研究

任志远  
【摘要】:北京市供水量约40-42×108m3/a,其中地下水供水量约26-28×108m3/a,约占总供水量的三分之二以上。由于连续干旱,北京市正面临严重的水资源危机。 截止2003年11月底,北京市两大水库密云水库蓄水量仅剩7.6×108m3,官厅水库蓄水2.1×108m3。1999-2003年连续五年北京市平原区地下水补给量在16-18×108m3/a,不足多年平均补给量的三分之二。供水缺口只能靠动用水库库存和持续超采地下水解决。自1980年至2002年底,北京市平原区地下水储存资源量累计减少57.45×108m3。因过量开采而导致的各种环境地质问题日显突出。 以往开展了多次北京市地下水资源研究工作,多次评价了北京市地下水多年平均可采资源量,结果也都相同,即北京市地下水可采资源量为26.33×108m3/a,其中平原为24.55×108m3/a。这个结果无法解决和回答地下水在补给量严重不均和不足时的水资源开采问题,也没有提出不同保证率下的地下水可采资源量,而且没有开展地下水的补给、排泄和储存量变化特征,地下水的开发利用条件变化等方面的研究工作。 在连续五年干旱情形下,以多年平均地下水资源的评价结果已经不能够反映实际情况。在制定地下水开采规划时,多年平均可采资源量适用于作长期规划,而对于近期和中期则有明显矛盾的地方。在采取地下水应急开采(扩大超采)措施后,北京市水资源承载能力的极限将受到考验,地下水应急开采应当有一定的约束条件。 本文对北京市地下水储存量、补给量、排泄量、储存变化量等进行了分析,结合有关水资源问题进行了较深入的研究,取得的主要成果如下: 北京市平原区地下水储存、补给、开采条件较好,经计算北京市平原区第四系地下水总储存资源量为1117.29×108m3,其中150m以上储存量为619.14×108m3。地下水储存资源量是进行地下水多年调节和维持应急开采的源泉。 以统计学方法和水文分析方法研究了北京市平原区在不同阶段、不同保证率下的地下水补给资源量变化情况。北京市平原区地下水1980-2002年补给量平均为27.38×108m3/a,比1961-1980年平均量减少3.37×108m3。1980年以来地下水补给量变化加大,呈减少趋势,保证率50%、75%和95%时地下水补给量分别为27.39×108m3/a、23.17×108m3/a和17.06×108m3/a。 定义了地下水开发程度指数(地下水开采量与地下水总排泄量的比 WP=80 值),作为衡量地下水合理开采、地下水可采资源评价的量化尺度,结合实际情况对北京市地下水开发阶段进行了划分,并以地下水开发程度指数量化确定了地下水可采系数。自1980年以来北京市平原区地下水开采量平均为25.77×108m3/a。地下水开发程度指数0.80-0.94 ,平均为0.90。地下水开采已到了持续超采阶段,天然排泄量也大幅萎缩。 地下水储存资源变化量是地下水进行调节时的盈亏表现,1980-2002年北京市平原区地下水累计亏损57.45×108m3,年均亏损2.50×108m3。 论文中以补给量-天然排泄量法、开采试验法和可采系数法三种方法对北京市平原区地下水多年平均可采资源进行了评价和验证。北京市平原区地下水多年平均可采资源量为23.31×108m3/a,地下水资源可采系数为0.85。多年平均可采资源量反映了评价时段内的水资源可利用情况,只在一定程度上预见了未来地下水的可利用程度。 以移动平均法作为地下水资源评价方法,以此评价了北京市平原区地下水可采资源量的保证程度,并提出了以移动平均法作为地下水资源规划的方法。保证率为50%、75%和95%时地下水可采资源量分别为24.36×108m3/a、22.96×108m3/a和14.81×108m3/a。北京市平原区近期地下水可采资源量为17.31×108m3/a,中期(2008年)21.89×108m3/a,远期23.32×108m3/a。 根据目前水资源形势,以均衡开采理论评价地下水可采资源量不符合当前形势,当前北京市地下水开采属于非均衡开采,并提出了非均衡开采的约束条件,确定了当前水资源紧缺形势下的应急可动用储存量和开采年限。认为1980-2002年为非均衡开采阶段,至2002年北京平原区地下水可动用的储存资源量为48.76×108m3。如果连续干旱形势继续,地下水应急可采量将难以维持到2010年。 总之,本篇论文以水均衡理论为基础,以统计与概率学、水文学方法充分分析了北京市平原区地下水资源的补给、排泄及储存变化之间的关系,对北京市地下水资源开发利用、地下水规划等具有现实指导意义。文中提出了一套与实际相结合的地下水资源计算评价、地下水资源保证率计算的新方法,可供条件相似地区进行区域地下水资源评价、规划时借鉴和参考。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P641.8

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【引证文献】
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【同被引文献】
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