研究进展
• 近年来，在北京地区地表水、地下水的相 互关系、影响、优化调度、污染预防和资 源管理等方面做了大量的研究，建立了河 流与地下水关系演化的动力学机制与数值 仿真模拟系统。
• 正在研究北京地区地下水可再生能力变化 规律，正确评价北京地区地下水脆弱性。
地下水 北京市浅层地下水综合 污染指数评价图
氯代烃的污染来源及迁移转化规律
水、土
采用新技术，解决水土环境污染关键问题
建立了土壤、地下水、地表水污染物迁移转化、识别模型
污染源追踪技术 5.00 4.00 Na K
年轮元素 土壤元素
3.00
K
Ba
元素含量对数
2.00 1.00
Zn Sr
Na
Zn Cu Sr
Ba
As
Pb Pb
0.00
Cu
-1.00
据统计，2003年以来，我市先后发生了10起大的地下水污 染事件。
➢ 海淀区北安河村、大兴区鹅房村等3处农药污染事件；
➢ 平谷区上宅村、东高村、海淀区白家疃地区等水污染事 件5起；
➢ 海淀区四季青镇村自备井污染事件等2起。
3、地下水管理现状
2004.5.19，北京市水务 局成立。市水务局的主要 职能是在承担原北京市水 利局全部水行政管理职责 外，承担北京市城市供水、 节水、排水与污水处理方 面的工作，以及规划市区 内地下水的开发、利用和 保护工作等职责。
耦合生物降解作用的氯代烃迁移转化模型(地下水污
染模拟、优化施肥控制化肥污染技术)
土
城
杨
镇
大
木
阁
栅
镇黑
子
山
乡
嘴
镇
千
汤
家
河
冯
店
口
家
峪
B120 B136
B125
B134 B135
A449
B399
A442 B159
A457
A435
B2301 B2303 B2302 A448
A 4 4 1B 1 7 7
A110
未检出
0.48～9.932 0.165～0.621
0～0.822
未检出
0.077～14.30 0.077～0.487
0.067～2.252 0.062～6.074
0.031～1.472 0.077～0.166
标准值 0.01 0.06 0.03 0.07 0.04 0.002
注：*最大值监测井位于丰台区北天堂填埋场
严重下降区面积（km2） 漏斗中心地下水埋深（m）
时间（a）
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
0
0
1000
10
2000
20
3000
30
4000
40
面积（km2）
中心埋深（m）
5000
50
将台～米各庄地下水位严重下降区变化趋势
（4）地下水污染突发性事件也逐渐增多。
地下水占供水量比例
地表水 地下水 60 50 40
30 20 10
0 1980 1985 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 时间（a） 供水量变化柱状图
0.80
0.75
0.70
0.65
0.60 1990 1993 1996 1999 2002 2005 时间（a）
地表水与地下水的关 系
一、地表水与地下水关系概述
• 地表水和地下水之间存在着密切的水力联 系和频繁的转化关系。
• 近几十年来,受自然因素和人类活动的影响, 地表水与地下水之间的转化关系趋于复杂 化,引起水循环的变化,诱发了一系列生态环 境负效益,使水资源及生态问题突显。
地表水
水 体
地下水
土壤水
有机污染物
污 染 物 无机污染物
污染物： 停留、转化、 降解、迁移
Non-point source
二、北京市地下水概况
1 水文地质概况 2 地下水开发利用概况 3 地下水管理现状
1、水文地质概况
• 地下水赋存条件与分布规律
北京市三面环山，永定河冲洪积扇、潮白河冲积扇和温榆 河冲积扇构成了北京市平原区的主体，为地下水赋存提供 了优良地质条件。
3、建立典型剖面和典型地区地下水流数值模拟模型，评价地下水循环强度 及其空间分布规律；预测极度干旱强烈开采或“南水北调”补水等变异 条件下地下水循环系统的演化趋势。
4、识别典型水流路径上的水岩作用，并对典型剖面上水文地球化学反应路 径进行模拟。
5、建立典型剖面及典型研究区反应性溶质运移模型，并预测区域地下水化 学演化趋势。
浅层地下水超标显著区
发现北京市地下水质部分地区超标 氯代烃超标比较严重的地区 与工业区的分布有很好的一 致性
B120
B125
B136
B134 B135
A449
B399
A442 B159
A457
A435
B2301 B2303 B2302 A448
A 4 4 1B 1 7 7
A110
丰台机务段机车修理厂
重点开展项目安排
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
项目名称 地下水普查及其功能区研究 北京市平原区地下水污染源调查 北京市平原区地下水年龄测定 地下水污染成因分析及典型污染源控制技术研究 平原区水文地质参数率定与校核 地面沉降与地下水开发利用关系研究 山前浅埋重点区岩溶地下水勘察评价与开采潜力研究 北京市地下水资源评价及污染防控技术研究与示范 地下水管理信息与决策支持系统研究
As
Cd Cd
-2.00 0
20
40
60
80
100
原子序数
① 树木年轮技术(区域土壤污染史)
② 污染物源识辨技术 ③ 污染场精细结构解析技术
各类土壤污染物组分特征识别（燃煤和交通污染、石
油化工；工业排放、白色污染、橡胶制品、驱虫剂等污染 物）
④ 同位素碳分析技术(地下水污染源追踪)
污染修复技术
⑤ 电催化修复技术(地下水脱氯降解)
自1978年以来，市水务系统相继建立了地下水水位和水质 监测体系。目前已经建立了多个机井的在线监测。
监测站房
制定了严格的地下水机井管理制度，全市机井实现了装表计 量，月统月报。
半地下式 （大兴）
三、正在开展的相关工作
针对目前地下水所存在的问题，市水务局准备全 面系统地开展地下水的研究工作，主要确定了以 下研究内容：
平原区不同监测井水质变化
➢部分水厂的水源井总硬度含量超标。
➢部分水厂的水源井硝酸盐氮超标。
➢ 城区
城区自备井水质监测数据显示：2001年监测三环内169眼自 备井水样，合格率仅为5.9%；三环与四环内296眼自备井， 合格率仅11.5%；2004年监测400眼自备井，合格率20%。
➢ 郊区
郊区目前30万人在饮用四高水，159万人饮用低标准自来水。
5
10
15
20
多年地下水埋深变化趋势
占总监测井比例（％）
（3） 地下水水质日益恶化。 多年地下水水质监测结果显示：III类水井数量在逐渐减少， IV和V类水井数量呈上升趋势。其中Ⅳ类、Ⅴ类水井的超标 污染物主要为硝酸盐氮、氨氮、亚硝酸盐氮和总硬度。
III类 IV类 V类 80%
60%
40%
20%
0% 1996 1997 1998 1999 2000 2003 2004 时间（a）
地表水 17%
其它 5%
农业用水 39%
生态环境用水 2%
生活用水 37%
地下水 78%
2004年供水量分配
工业用水 22%
2004年用水量分配
地下水在我市供水系统中占有着极其重要的位置。
近年来地下水在供水系统中比例呈现明显上升趋势。 统计数 据显示，2004年地下水已占全市总供水量的78％。
供水量（亿m3）
四、项目介绍
• 北京地下水循环再生能力研究
建立典型地区水文地质概念模型，研究北京 市平原区地下水循环演化和更新能力，建立北京 地区地下水再生能力评价标准，编制区域地下水 再生能力分区图，设置不同情景，并预测强烈开 采条件下的地下水的演化趋势。
研究思路
• 以系统理论为指导，以地表水与地下水转 化关系的动力学机制与仿真模拟为主线；
地下水污染呈现出由城区向郊区扩散，由浅层向深 层发展的趋势。
➢ 局部地区还检出了有机污染物。
2003年城近郊区地下水监测点有机物含量分布情况表（μg/L）
分析项目 苯
三氯甲烷 二氯乙烯 三氯乙烯 四氯乙烯 四氯化碳
城区 未检出 0.478 未检出 5.825 2.312 0.250
丰台区
朝阳区
0～4977.9*
亿m3
26 24 22 20
总资源量 可开采量
开采量
2004年，全市总供水量为 34.6亿m3，其中地表水供 水量为5.7亿m3；地下水 供水量为26.8亿m3；其它 水源2.1亿m3。
2004年，全市总用水量为 34.6亿m3，其中生活用水 12.8亿m3；农业用水13.5 亿m3；工业用水7.7亿m3； 生态环境用水0.6亿m3。
• 采用长观资料分析、野外调查、原位试验、 室内模拟与理论分析相结合；
• 综合运用地质学、环境科学、陆地水文学、 水文地质学、多孔介质流体动力学、数值 仿真模拟，同位素和“3S”技术等学科理论 与方法；
研究方法
1、设计和布置同位素和水化学以及岩（土）样的补充采样点，并进行样品 的采集和分析测试；
2、利用同位素和水化学组分的标记作用和记时特征，分析地下水补、径、 排特征，初步确定湖水与地下水关系；