潮白河生态补水沿线地下水位变化分析

针对春季潮白河生态补水试验,以潮白河补水沿线地下水监测井数据为基础,对补水沿线地下水变化进行分段和分距离分析,并对影响范围及典型井的地下水动态趋势展开分析:此次生态补水约89％的地表水入渗补给地下,向阳闸以上潮白河沿线周边地下水回升明显,距离河道越近,地下水位响应越快回升越明显,影响区域沿河道向两岸扩展,有利于地下水的生态涵养,促进潮白河流域地下水库的恢复.本研究可为制定科学的生态补水方案提供技术参考.     

潮白河春季生态补水及地下水响应

以2021年春季潮白河生态补水为研究基础,利用GMS-Ugrid模块构建非结构地下水流模型,评价生态补水效果和地下水响应。潮白河生态补水总量(至2021年5月27日)为2.06亿m³,补水入渗量为1.57亿m³(约占76%)。补水后1个月内,研究区第一含水层系统储存量增加了1.49亿m³;以水位0为影响范围分界线,补水影响面积达到842.8 km²。距河道不同位置观测井滞后响应时间也不同,离河道3 km观测井水位抬升明显,滞后响应时间较短(3～6 d);远离河道地下水响应的滞后性明显,离河道6 km观测井滞后响应时间较长(18～30 d)。     

潮白河生态补水对通州区水环境的影响分析

分析了潮白河生态补水对通州区河段的地表水质和地下水位的影响,通过对地表水质、地下水位监测数据分析,结果表明:补水初期,上游补水使白庙橡胶坝上段由劣V类提升至V类,水质明显改善,但由于白庙橡胶坝上游存水以及运潮减河蓄水同时下泄至潮白河下段,下游化学需氧量、总磷、氨氮浓度总体均升高;补水后期,由于上游补水量不足,白庙橡胶坝上游水质变差至劣V类,但受运潮减河泄流水量影响,下游氨氮、总磷浓度均有所下降;沿线地下水受生态补水影响不明显,浅层地下水平均埋深维持在15m左右轻微波动,而深层地下水平均埋深累计增加2.38 m,仅前疃村和杜店单点地下水埋深有所减少.分析结果为探索潮白河生态补水对改善地表水质、回补地下水等目标提供参考.     

潮白河试验性生态补水调度及影响因素分析

北京市从4月30日至5月底,实施了潮白河试验性生态补水,补水过程中,在河道入渗速率超于预期、水头演进慢于预测的情况下,适时优化多水源、多工程调度,在补水总量不突破的前提下,有效加快潮白河水头行进速度,缩短通水时间,减小渗漏损失量,如期实现了潮白河干流自1999年以来首次京津冀全线水流贯通.将补水实际调度情况与技术方案调度计划进行了对比,结果表明:对潮白河补水水头演进、水量调度起决定性的关键因素为各河段地下水回补入渗速率和砂坑槽蓄量,补水过程中与调度计划发生偏差后,可通过调整补水水源及流量、补水路径及闸坝调度等多种调度措施减少对调度计划实施的不利影响.     

潮白河生态补水地下水温的响应分析

根据潮白河生态补水区河道水温、地下水位及地下水温实测资料,通过分析区域地下水温时空变化特征、区域地下水温变化主要影响因素,探索了2021年春季潮白河生态补水期间区域地下水温与地下水埋深变化的关系.通过分析,表明补水期间影响地下水温的要素是河道侧向补给,地下水温与地下水埋深呈正相关关系,地下水温变幅随着水位回升幅度变化.     

潮白河生态补水水文要素的演变特征及影响分析

由于潮白河常年少水,对流域地表水、地下水、水环境等水文要素的演变及影响等方面了解不清,为进一步摸清潮白河流域水文要素演变特征及变化规律,本研究以潮白河试验性生态补水为契机,在水文多要素实测数据的基础上,应用数理统计分析方法,开展潮白河地表水水量、地下水回补和水质变化的演变特征及影响分析.结果 表明:受河道沿线坑坝、高坎及河道入渗、蒸发的影响,对沿线各断面的水量演进产生较大影响,其中在白河与潮河汇合口至牛栏山橡胶坝段水量减少明显;与补水前相比,向阳闸以上地下水回升明显,为该区域地下水的主要补给区、向阳闸以下地下水受补水影响不大;地表水水质得到极大改善,污染物浓度降低,均能达到Ⅱ～Ⅲ类水标准.     

潮白河试验性生态补水实施效果分析

潮白河生态补水充分利用了流域内密云水库、怀柔水库及北台上水库等本地地表水和南水北调水,通过白河、潮河、雁栖河、怀河及小中河等5条主要支流向潮白河干流补水,累计补水量2.2亿m3,是一次多水源、多路径、干支流联调的试验性生态补水.本次补水河道通水长度158 km,实现了1999年以来潮白河流域内的首次水系连通,补水后地表水面积较补水前增加了1倍以上,河道周边336 km2范围地下水位出现上升,地下水资源量得到了显著增加,生态环境得到了极大改善,同时还进一步提高了应急调度水平,提升了应急管理能力,补水效益显著,对其他河道生态补水与水资源配置等工作具有很好的借鉴和指导作用.     

北京市水科学技术研究院为潮白河生态补水提供技术支撑

正潮白河是北京的第二条大河,潮白河水源地是北京市重要的地下水源地。为缓解潮白河水源地地下水位不断下降的趋势,同时恢复潮白河流域水生态环境,2015年开始,陆续通过小中河调水路线、潮河、白河、雁栖河及怀河等河道,开展了潮白河生态补水工程。2015年至今,潮白河已完成6个年度的补水工作,累计补水量6.5亿m~2。     

无人机航测技术在潮白河生态补水中的应用

针对2021年度首次实施的潮白河较大规模试验性生态补水,应用无人机航测技术,对补水区域内的白河、潮河、潮白河潮汇大桥至向阳闸河段、雁栖河及怀河等主要补水河道进行了航测,获取了补水后主要补水河道的水面面积变化、潮白河向阳闸库区三维数字地形,并精确计算了向阳闸库区的河道日入渗量,为科学评估生态补水对潮白河水环境与水生态影响、摸清潮白河地下水回补入渗规律等工作提供了扎实的数据基础.     

永定河山峡段生态补水过程渗漏特征

以2019年和2020年春、秋两季共3次永定河生态补水的水文观测数据为基础,结合河道内砂石坑渗漏试验,并综合考虑补水时过流通道和水文地质条件等因素,分析永定河山峡段生态补水过程的渗漏特征。结果表明：3次生态补水期间,永定河山峡段渗漏损失率逐渐降低,渗漏损失率范围在20%~30%;落坡岭水库至下苇甸电站为现状永定河山峡段重点渗漏段,渗漏损失流量占山峡段渗漏损失流量的约60%;下苇甸电站至三家店拦河闸段由于河道减渗仅占山峡段的约10%;官厅水库至落坡岭水库段占山峡段的约30%。研究成果可为永定河山峡段生态治理与修复工程方案制定以及常态化生态补水的水资源配置提供依据。     

潮白河生态补水对周边地下水质影响分析

为探究生态补水对潮白河流域地下水质的影响,选取潮白河补水河段沿线设置地下水监测井开展补水前后地下水质监测,对比分析补水前后水质变化.结果 表明:补水后氯化物、硫酸盐和氨氮浓度下降明显,硝酸盐氮浓度虽有所下降但不明显.氨化物浓度在距河3 km范围内下降最为明显,其他3种指标均在距河3～6 km范围内下降最为明显.生态补水极大改善了潮白河补水河段周边地下水质.     

潮白河生态补水对密云水库下游河道水质影响分析

为探讨2021年春季潮白河试验性生态补水对密云水库下游河道水质影响,分析了生态补水期间过流河道的水质变化情况,结果表明：潮白河试验性生态补水加快了密云水库下游潮河和白河水体流动速度,有效降低了河道水体温度;补水后期,双井监测站水体溶解氧较补水前期增幅为20.2%;双井及宁村监测站水体化学需氧量降幅分别高达61.1%、51.0%;生态补水降低了潮河水体中无机酸、碱或盐浓度,使潮河河道水体自净能力显著增强。本研究为优化潮白河生态补水长期规划、保障生态补水安全提供技术支撑。     

永定河北京段生态补水流量及模式

以永定河北京段为例，建立水文学和水力学相结合的水流演进模型，利用生态补水实测监测数据率定并验 证模型。利用建立的模型研究永定河北京段的生态补水规律及模式，结果表明：在持续稳定流量补水条件下，固 安（出境断面）通水后 11d 左右达到稳定状态，停止放水后可维持河道 12~13d 有水；在持续稳定流量下，随着补水 流量的增大，河道首次贯通的时间和损失水量占比均降低，且降低速率逐渐减缓，官厅补水下泄流量以 30~35 m3/s 为宜；在生态补水总水量受限条件下，先以大流量下泄再调整为小流量的补水方式，对快速实现全线通水、河道渗 漏回补地下水等效果更佳；平原段同步加入再生水和南水北调水，将进一步缩短全线通水时间；在官厅水库和平 原段再生水、南水北调水向河道补水 2.24 亿~4.14 亿 m3条件下，全线通水时间约需要 15d，固安断面出境水量约 1.05 亿~2.22 亿 m3，蒸发和渗漏水量 1.19 亿~1.93 亿 m3，且补水水量越大，下渗和蒸发水量的占比越低；卢沟桥-六 环路河段的入渗能力最强。本研究对永定河北京段生态补水水量、下泄过程及补水方式的确定具有实践意义。     

基于生态补水的缺水河流生态修复研究

为研究河流生态修复所需的补水量和补水关键期,以永定河官厅山峡段为例,采用环境需水量和生态需水量两种方法,计算不同阶段河流生态修复所需的生态水量。结果表明:水文变异后,永定河生态严重退化,实施生态补水迫在眉睫;现状1. 7×10~8m~3补水水量具有一定的积极作用,但不能满足河流正常需水;未来3个典型年(75%、90%和95%)最低的生态补水量为4. 88×10~8、6. 11×10~8和6. 37×10~8m~3,同时推荐3-6月份为生态补水关键期。通过对生态补水量和补水时机的研究,为永定河生态修复提供一定的理论依据。     

潮白河与永定河生态补水效果分析综述

生态补水对流域生态环境修复和地下水涵养有重要影响。综述了永定河和潮白河近年开展的生态补水过程,总结了国内学者对于永定河与潮白河生态补水效果分析的方法与成果,主要研究方法有模型预测法和数据分析法等,成果对于未来开展生态补水工作提供了理论与技术支撑。但目前已有的生态补水效果研究涉及方法较多且相对独立,各项研究成果不能相互支撑,建议今后加强生态补水效果研究方法与成果的对比分析。     

潮白河试验性生态补水调度工作实践

2021年春季,潮白河试验性生态补水总体效果良好,实现了预期目标,此次生态补水是一次跨流域、多水源、多工程、干支流联调的大型统筹调度实践.简要介绍了此次生态补水的目的 意义、基本情况和补水成效;全面分析此次调度组织实施过程;提出了工程和调度管理短板及相应改进建议,为潮白河流域水资源管理和精细化、精准化调度提供实操成果经验.     

永定河下游生态补水全面启动 北京段有望全线通水

正4月20日上午8点,官厅水库正式开闸放水,将向下游永定河流域北京段生态补水2.6亿m3。预计1个月后,补水水头将流经北京大兴国际机场,到达北京市与河北省交界的大兴区榆垡镇崔指挥营村,断流25年的永定河平原南段有望通水,标志着京津冀晋四省(市)在生态文明建设领域的合作取得实质性进展和成效。     

永定河北京段25年来首次全线通水

正5月12日15时18分,从北京官厅水库远道而来的水头经过北京大兴国际机场到达京冀交界大兴区榆垡镇崔指挥营处,永定河北京段25年来首次实现全线通水。自4月20日永定河生态补水正式启动以来,水头经历22 d的"旅程",在北京境内穿行170 km,冲出了市界。按照2020年永定河北京段生态补水工作计划,4月20日8时起分阶段、分流量对永定河北京段进行了补水,截至目前,补水各项工作有效有序推进,河道水势总体平稳,官厅山峡段流势稳定,工程设施运行正常。官厅水库水位     

扎实推进中心工作 全面践行服务为民 奋力谱写潮白河发展新篇章——北京市潮白河管理处

<正>2021年潮白河实施生态补水,实现了22年来河道全线通水。生态补水通过湿河底、拉河槽、定河型及复生态四个阶段,实践“用生态的办法解决生态问题”的技术路径,实现藏水于地,改善水生态环境,积累宝贵数据资料。近一年来,潮白河管理处（以下简称“管理处”）以党建为引领、以科技为指引、以安全保障为主线,开展全方位工作。     

永定河固安段生态补水水位及水面动态响应

为了确定永定河"流动的河"最优生态补水量,观测了永定河固安北村-梁各庄段2020年春季生态补水后3个水位站的水位变化情况;利用高分辨卫星遥感图对补水后逐月水面面积进行了定量分析;对2020年秋季补水后水位变化再次进行了观测。分析表明,补水结束后5d内水位下降明显,之后趋于稳定;补水后前2个月水面萎缩较快,之后水面降幅趋于稳定。研究区段形成常年流动的河,建议一次大流量补水后日增补水3cm,以抵消水量损失影响。