岩溶管道水与岩溶裂隙水水流场研究

重点解剖本区岩溶作用机理与典型岩溶石山地区岩溶发育特征，充分运用计算机技术，开展岩溶管道水、岩溶裂隙水及地表水三者之间的相互转换关系，论证岩溶地下水的赋存规律与空间分布规律。在研究的基础上，初步建立典型地区岩溶地下水水动力场模型，提出调研区内岩溶地下水开发利用方案。

北京市是我国的首都，随着现代化事业的发展，北京市的用水量越来越大，高峰季度亏水超过20－30万方/日。而北京西北部，除有水源厂担负北京市区的供水外，还有众多的中央、部队、院校等单位的自供水系统，由于过量开采已造成供水危机。 为了满足工农业生产的需要，以及解决人们的生活用水，本成果在总结、研究以往工作的资料上，探索了隐伏的岩溶裂隙水，经过几年来在大约100平方公里的勘查区的工作，探明了隐伏基岩地质构造，查明了主要含水层的分布、埋藏、运移、排泄条件及泉水，地下水的相互关系等，参照该地的历史水文资料以及补给区的分布和补给条件，选用水均衡计算方法，确定了该地总的补给量为8633万方/年，年可采量约0.3-0.4万方/年。 根据本成果，北京自来水公司水源三厂已凿成三口生产型深水井，产水量在140－220吨/时，现又要开凿数口深水井，此外还解决了玉泉山的供水问题，并为香山地区解决了生产，生活旅游用水，被当地称为“救命水”，取得了显著的经济和社会效益。本成果对该地区今后的供水有深远的影响。 2100433B

裂隙-管道是我国西南地区碳酸盐岩地层的主要储水空间和导水通道。开展裂隙-管道复杂介质中地下水流运动规律的研究，对指导岩溶水可持续开发利用和石漠化治理，推动岩溶水运动规律研究具有重要科学意义。本项目在贵州省普定县后寨地下河流域长期水文观测资料、野外水文地质试验和水文地质调查结果等分析的基础上，以裂隙-管道介质中的复杂水流为研究对象，充分考虑后寨河典型岩溶小流域含水介质结构特征、水循环动力条件等，研制裂隙-管道介质地下水流运动的物理模型。以可视化、自动化动态监测为手段，在物理模型中除安装压力传感自动采集装置之外，还借助高精度摄像仪和成像系统对地下水运动过程进行实时动态捕捉。根据动态监测结果研究不同裂隙-管道结构组成、不同水文情景下地下水流运动途径及水循环动力过程，并采用数学模型对裂隙流及管道流过程进行数值模拟。最终揭示裂隙-管道介质中地下水动力过程对裂隙和管道的结构特征及水文条件的响应机制。