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1959~2011年北京地区的降雨量平均值约为576.5mm,北京市面积约为16,807.8km2,因此总降雨量约为97×108m3/a,而北京全年用水量(2000~2011年)约为35.8×108m3/a[67,68],从水量均衡的角度看,北京地区并不属于缺水城市。然而北京市地处华北平原的北部,境内降水具有时空分布不均、丰枯交替出现等特点,导致水资源有效利用率不高,供需矛盾突出,缺水严重制约着北京城市建设和社会经济的可持续发展。 因此,如能在丰水期有效地截取地表水作为城市用水水源,在枯水期增加地下水开采量,以宏观、综合地调节地下水与地表水资源的整体利用效率,将是解决首都水资源紧缺的一条有效途径。 以往地下水动态监测资料显示,北京市房山区地表水与地下水资源联系紧密,具备联合调蓄的能力。因此,本论文基于系统科学的理论和方法分析房山岩溶水系统,对其岩溶发育特征、系统结构特征、补径排特征及富水性特征进行系统研究与阐述,同时结合野外采集的2,095条节理裂隙数据,分析构造运动对岩溶水赋存规律的影响;最后,结合北京市房山区张坊应急水源地多年监测和勘查资料,对水源地年内和年间调蓄能力进行研究。研究结果表明:①研究区内岩溶水的分布明显受构造控制,富水性不均匀,节理裂隙的发育密度指示岩溶水的富集区域,发育方向指示构造应力作用方向及应力集中区域,进一步指示岩溶水富水区的分布范围;②根据均衡分析,张坊应急水源地在枯水年(433.5mm)、平水年(577.8mm)和丰水年(698.4mm)可调蓄库容分别约为2,700×104m3/a、4,000×104m3/a和5,000×104m3/a,水源地年内调蓄能强,年间调蓄能力较弱。 研究区具备地表水和地下水联合调蓄条件,通过胜天渠地表引水工程与张坊岩溶地下水库联合调度供水,利用地下水库的调蓄功能,弥补了地表水资源的不足,提高了区域水资源的综合利用效率。地表引水和地下水库联合调蓄,可满足年供水1.3~1.5×108m3/a。