黑龍關(guān)泉域地下水化學-同位素特征研究.pdf

1、在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的今天,水資源的需求量逐步增大,水量缺乏和水環(huán)境的污染問題變得尤為嚴峻,直接制約了人類的經(jīng)濟發(fā)展。據(jù)前人資料記載,北京市擁有大小巖溶泉300余處,隨著氣候變化、人類采礦、巖溶水開發(fā)等各種活動的加劇,多數(shù)巖溶泉水流量大幅度衰減并干涸,特別是一些巖溶大泉也相繼斷流。北京本身就是水資源嚴重短缺的城市,水資源一直是社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素。就目前形式,我們急需掌握西山地區(qū)各個泉域的水文地質(zhì)條件,摸清其水文單元的水力聯(lián)系

2、等,方可做到適當開采,在挖掘水資源的前提下又不會破壞其平衡性能,避免水資源的污染等一系列問題。
　　黑龍關(guān)位于北京市房山區(qū),其作為北京重要的能源基地,自20世紀70年代以來,由于煤炭、建材、化工等資源型產(chǎn)業(yè)和城市建設(shè)以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,對北京的水資源及生態(tài)環(huán)境造成了不同程度的破壞,水資源供需矛盾越來越突出。2003年以來啟動的“應(yīng)急水源地”建設(shè)工程,先后建設(shè)了北京—西山、房山—張坊和平谷—中橋3處巖溶水應(yīng)急水源地。辛寶東(200

3、5)將房山—周口店巖溶水分布區(qū)劃分為三個水文地質(zhì)單元,其中已建的張坊應(yīng)急水源地、高莊—甘池泉群和黑龍關(guān)泉域均位于“霞云嶺—龍門臺復(fù)向斜水文地質(zhì)單元”內(nèi)部。其中黑龍關(guān)泉域的邊界問題及泉域與其他泉域間的水力聯(lián)系均未得到深一步的研究。
　　本文針對北京西山地區(qū)黑龍關(guān)泉域巖溶水環(huán)境水文地質(zhì)問題及巖溶水系統(tǒng)邊界不明的狀況,通過野外調(diào)查取樣,室內(nèi)測試分析的手段,開展北京黑龍關(guān)泉域水化學同位素研究。利用水樣水化學成分之間的相關(guān)性分析了水化學成分

4、的源解析,利用聚類分析、Piper三線圖及毫克當量法更進一步的劃分了水化學類型,并確定了巖溶水系統(tǒng)的阻水邊界、弱透水邊界及透水邊界。
　　研究結(jié)果顯示,該泉域分為2個巖溶水子系統(tǒng),分別是大石河背斜子系統(tǒng)和百花山南翼子系統(tǒng)。其中大石河子系統(tǒng)巖溶地下水主要由大氣降水及碎屑巖區(qū)地表水滲漏補給,經(jīng)過地下徑流,分別于九道河和涼水泉以天然泉的形式排泄。而百花山向斜南翼巖溶水子系統(tǒng)的補給主要為降雨入滲、河流滲漏補給、大安山煤礦排水補給和大石河子

5、系統(tǒng)九道河泉流至長操一帶的二次滲漏補給,黑龍關(guān)泉為該子系統(tǒng)的最終排泄點。通過研究區(qū)水化學同位素分布特征的研究,得出該區(qū)主要以HCO3-Ca型水為主,水質(zhì)狀況良好,個別地區(qū)水質(zhì)較差,推測為附近煤礦開采污染及人類活動影響。
　　本文主要創(chuàng)新點在于前人僅針對北京西山地區(qū)進行了巖溶水的研究,而本文卻對相對獨立的水文地質(zhì)單元進行研究,劃定了黑龍關(guān)泉域的邊界問題及其補徑排關(guān)系等。且在黑龍關(guān)泉域開展的巖溶水化學-同位素研究,為該地區(qū)巖溶水環(huán)境水