[00145311]石家庄地下漏斗修复与安全开采调控机制研究

该项目该区以往历次研究的升华,研究中针对区内地下水漏斗演化、地表水补给源减少、地下水质量日趋变差、南水北调替代水源等一系列错综复杂的水资源和水环境问题,详细开展了调查、实验和计算工作。收集了区内60年来的水文地质调查、水资源评价、地下水污染调查评价等成果,通过分析区内钻探、物探、地下水位和水质动态资料,识别岩性空间差异性、水文地质参数特征。查明了地下水补给、径流和排泄条件,诊断了人类活动对地下水位和水质的影响。在此基础上,取得如下认识：（1）石家庄漏斗区具有较强的调蓄能力,滹沱河河道是入渗靶区。石家庄地下水超采形成降落漏斗,增强了地下水调蓄能力。应用传统水文学理论计算地下水埋深10m条件下,漏斗区调蓄库容为14.31×108m3。地下水调蓄能力较强的区域为漏斗区北部的滹沱河河道带,含水层由连续性好的砂、砾石、卵石组成,与石家庄漏斗中心相通。 （2）地下水位变化与水化学变化具有较强的关联性。分析多年的水位水质监测资料,发现漏斗区地下水水化学宏量指标随水位下降增大。通过构建水文地球化学模拟和物理模型,发现,随地下水水位下降和上升,其离子浓度随之变化。（3）地下水综合压采方案为最优地下水压采和开发利用方案。建立地下水流模型,构建四种模拟方案,预测不同地下水压采情况下,地下水位回升效果,验证修复漏斗。筛选出全面提升地下水位的综合压采方案,该方案全面考虑了节水和外流域调水等措施,地下水漏斗基本得到修复,整个地区水位也呈回升趋势。（4）构建污染风险评价指标体系,预测地下水污染风险。开展野外调查,应用综合评价方法,进行了区域地下水质量和污染评价,结果显示区内地下水质量超Ⅲ类水占53.6%,发现硝酸盐、硫酸盐污染。典型区地下水溶质运移模型结果显示,随着开采量的增大,有机污染物的浓度、扩散的范围高浓度范围均在缩小。若地下水位变化,地下水脆弱性也将改变。假设地下水位回升至80年代水位,地下水漏斗区和滹沱河河道带变化较大,漏斗区地下水脆弱性及污染风险均由低变为较低。（5） 本研究支撑了南水北调地下水压采和地下水回补。本团队依托该项目研究成果,参加了南水北调受水区地下水压采考核工作,参与了河北省决策咨询研究重点课题“关于推进河北生态文明建设,提高水资源保障能力的研究”,承担了华北地下水超采综合治理河湖地下水回补试点的河道入渗能力研究工作。