超采對北京市潮白河沖洪積扇中上部地區(qū)地下水質(zhì)的影響

王新娟，李　鵬，劉久榮，李志萍，孫　穎，李世君

(1.北京市水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，北京　100195；2.北京市地質(zhì)工程勘察院，北京　100048)

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超采對北京市潮白河沖洪積扇中上部地區(qū)地下水質(zhì)的影響

王新娟1，李鵬1，劉久榮1，李志萍1，孫穎1，李世君2

(1.北京市水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，北京100195；2.北京市地質(zhì)工程勘察院，北京100048)

潮白河沖洪積扇中上游地區(qū)作為北京市最主要地表水和地下水供給區(qū)，在城市供水中的作用舉足輕重。由于多年連續(xù)超采，地下水位持續(xù)下降，1999—2013年地下水位下降最大達45 m；應急水源地地區(qū)地下水硬度年均上升2.6%，密云十里堡地區(qū)地下水硬度和硝酸鹽氮超標。通過分析潮白河沖洪積扇區(qū)域地下水開發(fā)利用、地下水位和水質(zhì)變化情況以及地下水位變化對地下水水質(zhì)的影響，認為：超量開采導致的地下水水位下降是引起該區(qū)域地下水水質(zhì)惡化的主要原因之一，控制地下水超量開采和地表水污染，并利用南水北調(diào)的水進京之機回灌和停采以涵養(yǎng)地下水，是恢復區(qū)域水資源和水環(huán)境的良好途徑。

超量開采；水位下降；補徑排條件；水質(zhì)惡化

0　引　言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，全球城市化趨勢的日益突出，城市化趨勢加重了對安全合理用水的考驗，水環(huán)境問題更加突出，尤其是在發(fā)展中國家，干旱缺水已成為貧困和生態(tài)環(huán)境惡化的重要原因[1-2]。關于地下水污染1996年于開寧在石家莊市地下水污染機理進行了探討，認為地下水超量開采是其水質(zhì)惡化最重要的誘發(fā)原因[3]；2004年，楊秀琳通過地下水總硬度的變化和地下水開采變化分析了過量開采地下水對地下水水質(zhì)的影響[4]；呂航等2007年撰文分析長春市地下水硬度異常和形成機理[5]。

北京是嚴重缺水的城市，地下水在城市供水中起到非常重要的作用，支撐北京度過多次供水危機，同時地下水的超采付出了沉重的環(huán)境代價，引發(fā)了一系列環(huán)境地質(zhì)問題。潮白河作為北京的兩大重要水系之一，其在北京境內(nèi)流域面積5 613 km2，在沖洪積扇中上部分布了市水源八廠、懷柔應急水源地、潮白兩河應急水源地及密云、懷柔、順義區(qū)縣水廠水源地，對北京市供水起著舉足輕重的作用。一直以來由于該區(qū)處于北京市的遠郊，城市化發(fā)展較永定河沖洪積扇地區(qū)相對緩慢，地下水水質(zhì)相對較好，但是，隨著近年來的發(fā)展、地表污染及地下水的超量開采，區(qū)內(nèi)已有局部地下水水質(zhì)出現(xiàn)超標現(xiàn)象，大部分區(qū)域地下水無機鹽類指標逐年上升[6-9]。2012年，鄭躍軍等用同位素方法研究了潮白河地下水水循環(huán)演化特征[10]；2013年楊楠等以懷柔應急水源地為例分析了地下水開采對礦化度和硬度的影響[11]；2014年郭高軒等用水化學分析法研究了潮白河沖洪積扇地下水水化學的分層分帶特征[12]。

本文對潮白河流域中上部水源地分布區(qū)地下水水質(zhì)變化的影響因素進行分析，重點分析地下水超采對地下水水質(zhì)的影響。

1　研究區(qū)概況

研究區(qū)位于潮白河沖洪積扇中上部，包含密云、懷柔平原以及順義北部平原部分地區(qū)，面積約560 km2。東部、西部和北部三面環(huán)山，南部為平原區(qū)，總的趨勢是北部狹窄，南部開闊。該區(qū)主要河流為潮白河，由北向南穿過本區(qū)，分為潮河、白河分別流入密云水庫、密云村(以下稱為潮白河)，此后有幾個支流匯入，較大的有懷河、箭桿河、雁棲河、大沙河、小中河等。懷河是本區(qū)第二大河流，在史家口匯入潮白河。

研究區(qū)含水層主要由砂、卵石、礫石組成，由北往南介質(zhì)顆粒由粗到細，含水層由薄到厚，含水層由單一砂卵礫石層過渡到多層。含水層結構西薄東厚，河道及河漫灘砂卵礫石裸露，河道兩側形成一級階地和二級階地。在沖洪積扇中上部、河漫灘及一級階地部分地區(qū)砂卵礫石埋藏很淺甚至直接裸露，易接受地表水和大氣降水補給，同時也容易遭受污染。

地下水開發(fā)利用程度高，區(qū)內(nèi)分布有懷柔應急水源地、懷柔水廠水源地、潮白河—懷河水源地、水源八廠、向陽閘應急水源地、順義一、二、三廠、燕京啤酒廠、密云水廠等主要水源地(圖1)，2012年集中水廠開采量2.39×108m3，自備井和農(nóng)業(yè)分散開采量1.82×108m3，地下水開采量合計4.21×108m3。

自2003年為北京城區(qū)供水的懷柔應急地下水源地開采，地下水位持續(xù)下降，導致水源八廠部分井掉泵損毀，2008年為保證奧運會供水，又在潮白河和懷河兩河鉆探了兩河應急水源地，地下水連年超采，2003—2012年區(qū)域地下水資源累計虧損11.98×108m3。

研究區(qū)地表水主要是潮白河河水和懷河河水，據(jù)調(diào)查潮白河河道污水排放口1991 年為6處，1999年11處，2003年則達30處，目前，除部分河段排放處理好的再生水外，大多都是生活污水和企業(yè)污水直接排放。地下水屬HCO3-Ca·Mg型水，山前局部地區(qū)為HCO3-Ca，個別點為HCO3·SO4-Ca·Mg或HCO3·Cl-Ca·Mg型水。根據(jù)2012年地下水水質(zhì)現(xiàn)狀，潮白河沖洪積扇中上游區(qū)地下水總硬度和硝酸鹽氮均有小范圍超標，尤其是硝酸鹽氮大范圍水質(zhì)為Ⅲ類，地下水總硬度、溶解性總固體、硝酸鹽氮和氯離子含量逐年升高，地下水水質(zhì)在逐年惡化[13]。

2　地下水開發(fā)利用情況

2.1地下水開采概況

圖1　研究區(qū)水源井、觀測點分布及2012年水位等值線圖Fig.1　Distribution of water well observation points and the water level of contour map in June, 2012 in the study area

地下水供水占研究區(qū)總供水的84%，地下水開采主要供工農(nóng)業(yè)和生活用水，開采方式分為集中水源地開采、工業(yè)自備井開采和農(nóng)業(yè)機井開采等。主要分布有懷柔應急、潮白河—懷河水源、水源八廠、懷柔水廠、向陽閘應急水源、順義一、二、三廠、燕京啤酒廠、密云水廠等主要水源地。市水源八廠設計供水能力48×104m3/d。2000年以前其年開采量大約為1.64×108m3/a。由于連續(xù)干旱，區(qū)內(nèi)地下水位的大幅下降造成區(qū)內(nèi)水源井出水能力逐年下降。通過部分淺井更新后，至2008年年開采量為0.73×108m3/a，日均供水22×104m3/d， 2011年開采量為0.41×108m3，2012年開采0.39×108m3(圖2)。

懷柔應急水源地自2003年8月底啟用至2005年8月總供水量2.41×108m3，完成了兩年的設計供水任務后，根據(jù)北京市城市供水的需求續(xù)采至今，至2012年12月底累計總供水量達9.12×108m3(圖2)。2008年潮白河—懷河水源地開始施工，2009年2月5日與懷柔應急水源地并網(wǎng)運行，至2012年底累計供水量9.000 58×108m3。

2.2地下水資源虧損情況

1980年前，研究區(qū)地下水資源基本處于均衡狀態(tài)，20世紀80年代初期由于潮白河斷流加上遭遇連續(xù)4年干旱年，1979年向北京市區(qū)供水的水源八廠建成并開始供水，區(qū)域地下水由基本均衡狀態(tài)轉(zhuǎn)為超采狀態(tài)，地下水資源虧損，1980—1999年累計虧損6.49×108m3，年均虧損0.32×108m3；1999年以來北京地區(qū)遭遇多年連續(xù)干旱年，2003年向市區(qū)供水的懷柔應急水源地建成并于第三季度開始向市區(qū)供水，1999—2013年累計虧損20.86×108m3，年均虧損1.39×108m3，是1980—1999年的4.34倍(表1，圖3)。

圖2　八廠水源、懷柔應急和潮懷水源地歷年開采量圖Fig.2　Annual production map of the water source from Bachang, Huairou emergency and Chaobai-Huai River

圖3　研究區(qū)地下水資源累計儲存變化量統(tǒng)計圖Fig.3　Statistical figure of cumulative storage variation of groundwater resources in the study area

年份累計儲存變化量/108m3年均儲存變化量/108m31961—1979-1.67-0.091980—1999-6.49-0.321999—2013-20.86-1.39

3　地下水水質(zhì)變化情況

3.1研究區(qū)地下水位下降情況

3.1.1地下水位動態(tài)變化

圖4　潮白河地下水庫地下水位多年動態(tài)與降水量曲線Fig.4　Curves of interannual change of groundwater level and rainfall in Chaobai River area

研究區(qū)位于潮白河沖洪積扇中上部，地下水類型主要為潛水和承壓水。地下水動態(tài)特征見圖4。從圖4中可以看出，潮白河沖洪積扇地區(qū)地下水動態(tài)變化與降水、河道行洪及開采關系密切。 1982年以前潮白河河道常年過水，地下水動態(tài)變化不大，以后潮白河相繼斷流，20世紀80年代初期連續(xù)降水偏枯年份使地下水補給量減少，地下水水位連續(xù)下降；1985年以后降水量增加，地下水水位有所回升，水位在一定范圍內(nèi)波動；1994—1998年密云水庫放水河道行洪，加上降水偏豐，水位有所上升；1999年以后連續(xù)降水偏枯年份的出現(xiàn)及區(qū)域地下水開采量的增加，造成水位大幅度持續(xù)下降，1999—2013年地下水位下降最多的順義觀1號井達45 m。

3.1.2區(qū)域水位變化

由于1999年以來連續(xù)干旱及2003年懷柔應急開采，加上2008年新的潮懷兩河水源地的建立及

區(qū)縣水廠開采，區(qū)域地下水位下降明顯，下降幅度為15～20 m，在水源地分布區(qū)下降幅度更大，個別地區(qū)下降30～40 m(圖5)。

圖5　2000年和2010年期間區(qū)域地下水位變幅圖Fig.5　Amplitude map of regional groundwater level between 2000 and 2010

3.1.3地下水補徑排變化

在自然均衡條件下，研究區(qū)地下水徑流方向是由北和東北流向東南，最終向下游流出，但是由于地下水的集中和超量開采，改變了其自然狀態(tài)，引起地下水系統(tǒng)水動力條件的變化，從局部水位下降到區(qū)域性水位下降，從形成單井水位降落漏斗發(fā)展甚至到區(qū)域性水位降落漏斗。地下水補給和徑流條件也隨之發(fā)生變化，北、東北和南部地下水均流向八廠水源和懷柔應急水源漏斗中心(圖1)。

3.2地下水水質(zhì)變化情況

地下水水質(zhì)資料來源于懷柔應急水源地長期監(jiān)測取樣測試分析成果及“永定河、潮白河地下水庫區(qū)溶質(zhì)運移模型建設”項目取樣分析成果。

3.2.1區(qū)域水質(zhì)變化情況

根據(jù)密云、懷柔、順義地區(qū)地下水水質(zhì)長期監(jiān)測取樣測試結果，對研究區(qū)地下水質(zhì)變化進行分析，目前研究區(qū)地下水質(zhì)與20世紀80年代初相比，潮白河沖洪積扇中上部地區(qū)淺層地下水大部分都遭到不同程度的污染，主要污染指標為總硬度、溶解性總固體及硝酸鹽氮含量，受污染較重的區(qū)域為密云縣城東部小范圍，中等污染區(qū)域分布在順義北小營至密云縣城以北山區(qū)平原邊界潮白河沿線，未污染區(qū)分布在龍灣屯至二十里長山條形帶區(qū)，其余為輕度污染區(qū)。

3.2.2主要污染離子含量變化情況

為分析地下水水質(zhì)變化情況，作者分別選取了懷柔區(qū)楊宋鎮(zhèn)監(jiān)測孔和八廠水源地監(jiān)測孔，分析2003—2013年地下水水質(zhì)變化情況，H為總硬度(單位為德國度H°)，TDS為溶解性總固體含量(圖5，圖6)。

圖6　監(jiān)測孔地下水典型離子變化情況Fig.6　Typical ions changes of groundwater from monitoringborea.懷柔楊宋鎮(zhèn);b.八廠水源地

從圖6中可以看出，自2003年應急水源地開采以來，懷柔楊宋鎮(zhèn)和八廠水源地地區(qū)地下水質(zhì)總硬度、溶解性總固體含量、硝酸鹽氮含量均在持續(xù)上升，2012年降水量較大，地下水資源補給量增加，水質(zhì)得到稀釋，地下水各離子含量有所下降，尤其是八廠水源地氯離子濃度在2012年和2013年下降明顯。

3.2.3水質(zhì)變化與水位的關系

地下水位變化是地下水補排關系的直接反映，水位的上升反映補給大于開采，反之，地下水位的下降反映開采量大于補給量，而水位的持續(xù)下降說明地下水持續(xù)的超采。據(jù)研究表明，地下水鹽污染主要由硝酸鹽污染和硬度升高造成，二者間存在密切聯(lián)系， 陽離子交換、硝化作用是導致地下水硝酸鹽污染和硬度升高的重要機制。同時隨著硬度升高，常規(guī)離子(氯離子)、溶解性總固體含量也隨之增加[14-15]。據(jù)研究區(qū)18個樣本統(tǒng)計，得出硝酸鹽氮、氯離子和溶解性總固體與總硬度變化關系(表3)。

回歸方程相關系數(shù)H=3.83TDS+147.25R2=0.9357H=4.96NO-3+76.75R2=0.8341H=4.18Cl-+163.32R2=0.8593

從回歸分析的結果(表3)可以看出，隨著地下水總硬度升高，硝酸鹽氮、氯離子和溶解性總固體含量均升高，總硬度與溶解性總固體變化相關性也較好。研究區(qū)總硬度和硝酸鹽氮均有超標現(xiàn)象，因此，本文結合水質(zhì)取樣點，就近獲取地下水位動態(tài)觀測點，主要分析地下水硝酸鹽氮、總硬度與地下水位變化的關系。

(1)硝酸鹽氮變化。地下水硝酸鹽氮含量在研究區(qū)目前大部分為Ⅲ類，局部出現(xiàn)Ⅳ類水。從硝酸鹽(以NO3-計)隨地下水位變化的關系(圖7)可以看出，硝酸鹽污染同樣也與地下水超量開采及地下水位的持續(xù)下降有較好的相關性，硝酸鹽污染的來源以生活污染為主，主要是潮白河河道生活污水和再生水的排放。

圖7　NO3-含量和地下水位變化關系曲線Fig.7　Change curve of content and groundwater levela.懷柔楊宋鎮(zhèn);b.八廠水源地

圖 8　地下水總硬度和地下水位變化關系曲線Fig.8　Change curve of total hardness and groundwater levela.懷柔楊宋鎮(zhèn);b.八廠水源地

(2)總硬度隨地下水位的變化。選取潮白河沖洪積扇中上部懷柔楊宋鎮(zhèn)監(jiān)測孔及八廠水源地監(jiān)測孔地下水質(zhì)和相應地下水位進行相關性分析(圖8)。從圖8可以看出，潮白河沖洪積扇中上部地區(qū)總硬度隨著地下水資源的超量開采，尤其是應急水源地的連續(xù)開采，地下水位持續(xù)下降，地下水降落漏斗的形成和擴大呈現(xiàn)逐年上升趨勢。地下水總硬度和地下水位的下降有很好的相關關系，相關系數(shù)較高，說明研究區(qū)地下水超采對地下水硬度的影響起主要作用，總硬度升高的來源仍是生活污水的隨意排放及河道再生水的排放。

3.3地下水水質(zhì)變化原因分析

潮白河沖洪積扇中上游地區(qū)地下水水質(zhì)總體較好，只是在局部地區(qū)存在總硬度和硝酸鹽氮超標現(xiàn)象。這是因為潮白河沖洪積扇中上部地區(qū)遠離市中心，人類活動影響較弱。但是從地下水水質(zhì)變化狀況看，隨著區(qū)域地下水超采、地下水位下降，地下水質(zhì)出現(xiàn)逐年變差的趨勢。地下水各常規(guī)離子含量升高除了存在地表污染源外，主要有以下原因。

(1)由于應急水源地開采以來區(qū)域地下水長期處于超采狀態(tài)，隨著地下水超采，地下水位下降，地下水對污染物的稀釋能力明顯下降，抗拒污染

的能力下降，從而導致污染組分含量上升。

(2)城市污水。特別是城市生活污水中的氮存在形式主要是NH4-N。地下水中的氮主要以硝酸鹽氮的形式存在，在污水滲入地下的過程中可能會發(fā)生硝化反應。隨著地下水的超量開采，地下水位埋深的增大，使包氣帶不斷加厚，處于氧化狀態(tài)，加速了NH4-N在下滲過程中硝化作用的進行，從而導致地下水中硝酸鹽氮含量的升高，造成硝酸鹽污染[16-17]。

(3)酸性溶濾作用。過量開采地下水造成地下水水位下降，形成區(qū)域性降落漏斗，使得原來的飽水帶形成包氣帶，成為氧化環(huán)境，而人為排放的硫化物進入地下后在此被充分氧化，致使污染溶液的pH值降低, 從而使溶濾作用加強, 大量的Ca、Mg 由化合態(tài)變成游離態(tài), 導致地下水永久硬度增高。

(5)由于地下水位下降，形成了地下水常量組分含量和指標不斷升高的閉路循環(huán)。如果地下水流場保持開采初期的天然狀態(tài)不變，則受到污染的地下水可以通過側向徑流的方式排出區(qū)外，得到充分稀釋，這樣，地下水常量組分含量和指標升高所波及的范圍可能擴大，但上升幅度會明顯降低，不致發(fā)展到影響使用的程度。但實際上，自漏斗形成以來，地下水向區(qū)外排泄的機會越來越少，隨著漏斗的發(fā)展，在開采區(qū)已經(jīng)形成了相對獨立的地下水子系統(tǒng)，就水質(zhì)而言，該系統(tǒng)是一個使地下水污染組分含量和指標不斷升高的閉路循環(huán)系統(tǒng)，人為污染物是這一系統(tǒng)污染組分含量和指標增高的主要來源。因此，可以斷言，如果不采取有力措施打破這種閉路循環(huán)，地下水污染程度將越來越嚴重。

4　結論和建議

4.1結論

(1)潮白河沖洪積扇中上部地區(qū)作為北京市重要水源地分布區(qū)，歷年來其地下水開采為北京市供水起到了重要作用。20世紀80年代為緩解城市中心區(qū)供水緊張局面，建立了市水源八廠。2003年應急水源地在關鍵時刻為解決北京市供水緊張局面，保障城市供水安全做出了巨大貢獻，但是為了緩解近年來一直遭遇的連續(xù)干旱年，應急水源地一直持續(xù)開采，導致水源地地下水水位持續(xù)下降并形成了以其為中心的地下水水位降落漏斗，地下水位下降最大達45 m。

(2)地下水位的持續(xù)下降導致地區(qū)供水能力下降，同時降低了地下水對污染物的稀釋能力，加速了地下水質(zhì)的惡化。由于水位下降致使包氣帶加厚，進而加速了地下水硝化作用，使得地表生活污水中氨氮在下滲過程中轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮；隨著氨氮轉(zhuǎn)化降低了包氣帶系統(tǒng)的pH值，改變了系統(tǒng)的酸堿環(huán)境，進而加速了鈣鎂鹽的溶解，加速了酸性溶濾作用和碳酸溶濾作用。促進了地下水硬度的升高，在部分區(qū)域地下水硬度含量年均升高2.6%，局部區(qū)域硝酸鹽氮和硬度已超標。

(3)地下水降落漏斗的形成致使地下水系統(tǒng)形成封閉系統(tǒng)，一旦污染組分進入該系統(tǒng)不得排出，長期積累使得組分升高，進而導致水質(zhì)的惡化。因此，超量開采地下水不僅加速了水資源的枯竭，也誘發(fā)了地下水化學環(huán)境的惡化，使得區(qū)域地下水質(zhì)逐年變差。

4.2建議

從理論上說，應急水源的開采應該持續(xù)2～3年，然后必須停采涵養(yǎng)，但是，由于北京市近年來一直處于供水緊張狀態(tài)，導致懷柔應急水源連續(xù)開采近10年，連年超采引發(fā)了水資源枯竭和水質(zhì)惡化等問題。2014年南水北調(diào)水進京工程實施，可以利用南水進京對研究區(qū)開展回灌或停采養(yǎng)蓄，恢復區(qū)域水資源和水環(huán)境。

[1]杜東，馬震，方程，等.國內(nèi)外地下水污染研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].山西建筑，2007，33(2)：194-195.

[2]羅蘭.我國地下水污染現(xiàn)狀與防治對策研究[J].中國地質(zhì)大學學報(社會科學版)，2008,8(2)：72-75.

[3]于開寧，郝愛兵，王孟科，等.石家莊市地下水污染特征及機理[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，1996(6):29-32.

[4]楊秀琳，桂芳.過量開采對地下水質(zhì)的影響[J].甘肅科技，2004，20(5)：77-78.

[5]呂航，李澤文，秦健，等.長春市地下水硬度異常及形成機理分析[J].中國環(huán)境管理，2007(6)：40-43.

[6]楊慶，趙薇，陳宗榮，等.北京平原區(qū)地下水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)運行2013年度報告[R].北京：北京市水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，2014：42-49.

[7]李寶山.潮白河河道排污情況及對策[M]//中國水利學會.北京“水與奧運”學術研討會論文集， 2003：257-259.

[8]李世君，李宇，周訓，等.利用地下水庫強調(diào)蓄功能建設應急備用地下水源地[J].地下水，2006，28(5)：41-43.

[9]韓征，孫穎.首都應急地下水源地運行風險評估研究報告[R].北京：北京市水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，2009：14-26.

[10]鄭躍軍，李文鵬，王瑞久，等.潮白河沖洪積扇地下水循環(huán)演化特征[J].人民長江，2012，43(15)：43-46.

[11]楊楠，周俊，李世君，等. 地下水開采引起水質(zhì)變化的機理——以北京懷柔應急水源地為例[J].水資源保護，2013，29(3)：15-18.

[12]郭高軒，侯泉林，許亮，等.北京潮白河沖洪積扇地下水水化學的分層分帶特征[J].地球?qū)W報，2014，35(2)：204-210.

[13]翟遠征，王金生，周俊，等. 北京市潮白河沖洪積扇地下水流動和更新模式的水化學和同位素標記[J].應用基礎與工程科學學報，2013，21(1)：32-44.

[14]李向全,侯新偉,周志超, 等.太原盆地地下水系統(tǒng)水化學特征及形成演化機制[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2009，23(1):1-8.

[15]黃平華,陳建生,寧超,等.焦作礦區(qū)地下水水化學特征及其地球化學模擬[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2010，24(2):369-376.

[16]于開寧，萬力，都沁軍, 等.城市化影響地下水水質(zhì)的正負效應[J].地球科學——中國地質(zhì)大學學報，2003，285(3)：333-336.

[17]王東海，李春，高焰，等.人類活動對濟南泉域地下水水質(zhì)的影響[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2013,19(5)：18-21.

Effect of Over-exploitation on Underground Water Quality in the Upper Part of the Chaobai River Alluvial Fan in Beijing

WANG Xinjuan1, LI Peng1, LIU Jiurong1, LI Zhiping1, SUN Ying1, LI Shijun2

(1.BeijingInstituteofHydrogeologyandEngineeringGeology,Beijing100195,China;2.BeijingInstituteofGeologicalandProspectingEngineering,Beijing100048,China)

The middle and upper reaches of Chaobai River alluvial fan supplies the most surface water and groundwater to Beijing, and it plays an important role in the urban water supplies. The water level decreased because of groundwater over-exploitation for years, and lowered up to 45 m in some areas. Total hardness of groundwater in the emergency water resource area increased at average rate of 2.6% annually. Contents of total hardness and nitrate exceed the criterion of Shilipu area in Miyun. This paper analyses the development and utilization of groundwater in Chaobai River alluvial fan, the changes in groundwater level and water quality, and effect of groundwater descending on water quality variations. It is concluded that over-exploitation is the main inducing factor of groundwater quality deterioration of the Chaobai River alluvial fan in the middle and upper reaches. Controlling surface water pollution and groundwater over-exploitation, then using south-to-north water to recharge groundwater and decreasing exploitation is a good way to restore water resources and environment.

over-exploitation； water level drop； recharge runoff and discharge condition； deterioration of water quality

2015-06-24；改回日期：2016-03-07；責任編輯：戚開靜。

王新娟，女，教授級高級工程師，博士，1973年出生，水文地質(zhì)學專業(yè)，主要從事地下水資源和水環(huán)境評價工作。

Email:xinjuanwang@126.com。

P641.6

A

1000-8527(2016)02-0470-08