潮白河再生水补给河道对周边浅层地下水影响的数值模拟研究

• 作者: 姜瑞雪 韩冬梅 宋献方 李炳华
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 学科: 地球科学
• 关键词: 再生水 地下水 数值模拟 地下水水位 水质 潮白河
• 年，卷（期）: 2023,（6）
• 所属期刊栏目: 水文地质与水资源
• 页码范围: 43-54
• 页数: 11页
• 分类号: P641.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202201044

摘要

再生水在北京被广泛用于补给河道，2007年底至2017年共有2.3×108 m3再生水补给至潮白河顺义段。其污染物本底值较高（Cl−浓度约62~122 mg/L），通过河床入渗补给到周边的含水层中，对周边地下水产生一定影响，尤其是浅层地下水。为了定量评价再生水补给河道对周边浅层地下水的影响，基于10年（2007—2017）的地下水监测数据，建立了再生水补给河道周边的地下水水流和溶质运移模型，模拟了受水区浅层地下水的水位和Cl−浓度的变化，分析了浅层地下水水量、Cl−负荷和NO3-N负荷的变化。结果表明，再生水补给河道后的前2年（2007—2009），河道周边浅层地下水水位迅速抬升了3~4 m，之后在再生水的持续补给下保持稳定。但受深层地下水开采影响，2007—2014年研究区整体浅层地下水的水量仍在下降。2014年底实施地下水压采措施后，浅层地下水水量从2014年底的3.76×108 m3恢复到了2017年底的3.85×108 m3。周边浅层地下水中的Cl−浓度从再生水补给前的5~75 mg/L变化到了补给后的50~130 mg/L，之后保持稳定。浅层地下水水质受再生水影响的范围从2008年底的11.7 km2扩大到2017年的26.7 km2，影响区内的Cl−负荷从2008年底的1.8×103 t增加到2017年底的3.8×103 t，NO3-N负荷从2008年的29.8 t下降到2017年的11.9 t。尽管研究显示影响范围外的浅层地下水质受再生水影响不明显，但潜在的咸化和污染的隐患不容忽视，需要在后续研究中进一步明确。