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《河北平原地下水库建设研究与工程案例分析》*先从地下水概念出发，在分析河北平原水文地质条件、水资源开发利用状况及存在问题的基础上，提出建设地下水库的必要性及紧迫性。其次，确定地下水库选址标准，建立地下水库选址评价指标体系，结合河北平原水文地质条件及外调水引水线路，对河北平原地下水库进行选址。再次，对河北平原地下水库的类型与特征进行详细阐述，着重阐述山前冲洪积扇型地下水库及平原古河道型地下水库的勘查手段与调蓄利用方式。*后，对典型地下水库进行工程案例分析，选择滹沱河地下水库作为山前冲洪积扇型地下水库的典型案例，选择南宫地下水库作为平原古河道型地下水库工程案例，较系统地论述了其勘查与调蓄利用方式。
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目录第1章河北平原地下水资源开发历史11.1河北平原自然地理概况11.2河北平原地下水资源情况及其开发利用历史51.3河北平原地下水开发利用引发的环境地质问题101.4河北平原浅层水文地质条件131.5河北平原地下水库研究进展20第2章河北平原地下水库选址适宜性评价232.1地下水库选址标准232.2地下水库选址适宜性评价方法262.3地下水库选址适宜性评价结果与分析30第3章地下水库勘查技术与应用423.1地下水库库区勘查423.2储存能力勘查463.3入渗能力勘查64第4章地下水库调蓄利用模式854.1水源854.2补给系统884.3储存系统914.4开采系统944.5调蓄利用模式95第5章滹沱河地下水库工程案例分析995.1研究区概况995.2补给系统1185.3开采系统1205.4滹沱河地下水库调蓄能力评价1215.5滹沱河地下水库调蓄工程方案1225.6滹沱河地下水库运行管理134第6章南宫地下水库工程案例分析1356.1研究区概况1356.2补给系统1586.3开采系统1626.4南宫地下水库调蓄能力评价1626.5南宫地下水库调蓄工程方案1636.6南宫地下水库运行管理174参考文献177
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第1章河北平原地下水资源开发历史 1.1河北平原自然地理概况 1.1.1地形地貌 河北平原位于华北平原中北部，地理坐标为114°20′E～119°25′E、36°03′N～39°56′N。北部与燕山相接，西部与太行山相邻，东濒渤海，南与山东省、河南省接壤，总面积为73129km2。河北平原地貌根据地形、成因类型等可分为山前冲积洪积倾斜平原区、中部冲积湖积平原区和滨海冲积海积平原区。 1.山前冲积洪积倾斜平原区 山前冲积洪积倾斜平原区沿燕山、太行山山麓大致呈带状分布，海拔15～100m，由各河流的冲洪积扇组合而成。自东北向西南有滦河—洋河山前冲洪积扇（裙）、还乡河冲洪积扇（裙）、永定河—潮白河冲洪积扇（裙）、拒马河—唐河冲洪积扇（裙）、滹沱河冲洪积扇（裙）、漳河—沙河冲洪积扇（裙）等。 滦河—洋河山前冲洪积扇（裙）：滦河—洋河山前平原海拔10～50m，由滦河、洋河、沙河、陡河等河流的冲洪积扇组成，其中滦河冲洪积扇面积最大。 还乡河冲洪积扇（裙）：还乡河山前平原由还乡河等多条小河流的冲洪积扇组成。由于河流短促、冲洪积物质来源不充分，地面海拔较低，仅2.5～15m。 永定河—潮白河冲洪积扇（裙）：永定河—潮白河山前平原由永定河、温榆河、潮白河、白沟河等河流的冲洪积扇构成，海拔15～60m。第四系松散堆积物之下，基本上全部为第四纪以来被冲洪积层掩埋的古山麓丘陵，碳酸盐岩古浅山分布较广。 拒马河—唐河冲洪积扇（裙）：拒马河—唐河山前平原由拒马河、易水河、漕河、府河、唐河等河流的冲洪积扇构成。扇顶海拔50～70m，东部为白洋淀，海拔10～15m。京广铁路以西基本为中更新世以后被掩埋的古山麓丘陵，主要由变质岩、闪长岩、白云岩和少量的石灰岩组成。 滹沱河冲洪积扇（裙）：滹沱河山前平原由大沙河、磁河、滹沱河、洨河、槐河、汦河等河流的冲洪积扇构成，其中以滹沱河冲洪积扇为主。滹沱河冲洪积扇顶部海拔110～120m，下部海拔23～28m；藁城以西地面坡降1/400，以东至辛集为1/2000～1/1200。 漳河—沙河冲洪积扇（裙）：漳河—沙河山前平原由漳河、洺河、沙河、白马河等河流的冲洪积扇组成，其中漳河冲洪积扇规模较大。漳河冲洪积扇顶部海拔110m，下部海拔50m。 2.中部冲积湖积平原区 中部冲积湖积平原区主要由海河、滦河及古黄河等水系的冲积物组成，地势较低，海拔一般小于50m。北部自西北向东南倾斜，南部自西南向东北倾斜至天津附近，地势*低，海拔仅3m左右。整个区域地势低洼，河道迂回*折，形成半封闭的湖沼洼地、积水洼淀等。该平原区可分为永定河扇前平原区、白洋淀—黄庄洼低平原区、滹沱河扇前平原区、永年洼—千顷洼低平原区、黄河—漳卫河冲积平原区。 永定河扇前平原区：永定河扇前平原包括香河县南部和安次区、永清县、固安县的大部分，为潮白河、永定河山前冲洪积扇与扇前洼地的过渡地带。区内地形平坦，河流易泛滥改道，海拔15～30m。 白洋淀—黄庄洼低平原区：白洋淀—黄庄洼低平原包括白洋淀、东淀、文安洼、黄庄洼等扇前洼地。区内地势低洼，河道迂回，局部形成半封闭的湖泊和季节性积水洼淀，海拔2.5～10m。 滹沱河扇前平原区：滹沱河扇前平原包括辛集市、冀州区、安平县、安国市等地，为滹沱河冲洪积扇的扇前泛滥平原。区内地形平坦，有沙垄状古河道分布，海拔18～28m。 永年洼—千顷洼低平原区：永年洼—千顷洼低平原包括永年洼、大陆泽、宁晋泊、千顷洼等山前冲洪积扇与黄河冲积平原的交接洼地。区内地形平坦，河道迂回*折，形成半封闭的湖沼洼地，海拔19～42m。 黄河—漳卫河冲积平原区：黄河—漳卫河冲积平原包括邯郸、邢台、衡水地区的东部和沧州地区的西部。区内地形平坦，南高北低，一条条北东向古河道形成的洼地与沙地相间展布，海拔5～45m。 3.滨海冲积海积平原区 滨海冲积海积平原区大体分布在沿渤海湾西岸和北岸，呈半环状分布于沧州地区东部和唐山、秦皇岛地区南部。区内地势低平，海拔多在4m以下，为冲积海积平原。第四纪海水几次入侵，多为地势低洼的盐碱地，高出地面2～3m。由于排水不畅，多形成泥沼、洼地和沙堤，可分为滨海低平原区、沿海滩涂洼地区。 1.1.2气候 1.气温 河北省属温带半湿润半干旱大陆性季风气候，四季分明。春季冷暖多变，干旱多风；夏季炎热潮湿、雨量集中；秋季风和日丽，凉爽少雨；冬季寒冷干燥、雨雪稀少。河北省光照资源丰富，南北热量差异较大，年平均气温为1.8～14.2℃，极端*高气温43.3℃（保定，1955年7月23～24日），极端*低气温-42.9℃（围场县御道口，1957年1月12日），年无霜冻期81～204天。 2.降水 河北省年降水量分布的总趋势是由太行山、燕山迎风坡多雨区分别向西北和东南两侧减少。降水量的季节分配很不均匀，年内降水量多集中在6～9月，约占全年降水量的80%。降水量的地域分布不均，年降水量为215～745mm，总的趋势是东南部多于西北部。平原区1956～2000年系列多年平均降水量为531.7mm，1981～2015年系列多年平均降水量为500.3mm，略有下降。 水面蒸发南部大于北部，平原区大于山区。北部多年平均水面蒸发量一般为900～1000mm，南部达到1200～1400mm。年内水面蒸发量最大的5～6月占全年水面蒸发量的1/3左右，水面蒸发量*小的1月和12月占全年水面蒸发量的5%左右。 1.1.3水文 河北省河流主要属于海河流域、滦河-陡河及沿海诸河流域，其次属于辽河流域及内陆河流域，其中，海河流域包括北四河、永定河、大清河、子牙河及北运河五大水系，面积为12.46万km2；滦河流域包括滦河及沿海诸河，面积为4.64万km2；辽河流域支流流经承德市东部，面积为0.49万km2；内陆河流域在张家口市的坝上高原，河流以内陆湖泊为归宿，面积为1.18万km2。 1.海河流域 海河流域是华北平原最大的水系流域，主要支流有蓟运河、潮白河、北运河、永定河、大清河、子牙河、南运河等水系，于天津附近汇聚入渤海。海河干道泄洪能力差，极易酿成洪涝灾害。海河水系许多河流的上游大多发源于山西黄土高原，挟带大量泥沙堆积在平原上，以往河道一再淤决迁徙，永定河就有“小黄河”之称。海河流域河流径流量以降水补给为主，因降水量变化较大，径流量的年际变化也比较明显，年平均最大径流量是*小径流量的8倍左右。各河流径流的多年变差系数有明显规律，是横切燕山、太行山的“先成河”，变差系数均小于0.56，如滦河、永定河、滹沱河、漳卫河等；而发源于燕山、太行山迎风坡一侧的“后成河”，变差系数均大于0.56，最大达1.17。径流量的年内丰枯变化分明，各河7～9月丰水期的水量占全年的50%～70%，尤以8月水量最大，占全年的25%～40%；冬、春为枯水期，特别是在春季，某些河段于个别月份甚至断流。 1）大清河水系 大清河水系位于河北省中部，发源于太行山东坡，支流繁多，源短流急。大清河分南、北两支，北支为拒马河，在千河口以下又分为南拒马河与北拒马河。北拒马河先后纳小清河、琉璃河、挟括河等支流，自东茨村以下称白沟河；南拒马河纳易水河至白沟汇白沟河后称大清河。南支有瀑河、漕河、府河、方顺河、唐河、潴龙河等，各河均汇入白洋淀，而后经赵王河于全光村附近汇入大清河。大清河在第六堡附近与子牙河汇合，分别经*流减河入海及西河闸至天津入海。白洋淀、白草洼、兰沟洼、乐淀、文安洼等洼淀，均为本流域的重要洪水调节处所。 2）子牙河水系 子牙河水系上游分为滹沱河、滏阳河两支。北支滹沱河源于山西五台山南侧，向西南流经申子湾后，折向乐南穿行在太行山峡谷间。沿途纳云中河、牧马河和冶河等，从黄壁庄出太行山，东行至献县臧家桥与南支滏阳河汇合，以下称子牙河。南支滏阳河由太行山东侧20余条短小河流组成，诸河集流于大陆泽和宁晋泊，成一扇形水系，在艾辛庄合流后，向北经千顷洼（即衡水湖）、衡水，至献县汇滹沱河，称子牙河。滹沱河流域横穿太行山，以山区为主；滏阳河流域均分布在太行山以东，以平原居多。大陆泽、宁晋泊、千顷洼等洼淀，可起调洪作用。1963年以后，修筑了滏东排河及子牙新河，洪水可不经天津海河而直接入海。 3）南运河水系 南运河水系上源有两支，北支为发源于山西的清漳河与浊漳河，至涉县合漳村汇流后称漳河；南支为发源于河南新乡的南卫河，沿途纳淇河、安阳河等支流，至秤沟湾与漳河相汇称漳卫河、南大排河、捷地减河等。 2.滦河—陡河及沿海诸河流域 滦河—陡河及沿海诸河流域位于河北省东北部。滦河发源于丰宁满族自治县巴延克图古尔山北麓，上源称闪电河。经沽源县城东南向北流入内蒙古宝昌与多伦县境，称上都河。在内蒙古境内呈两度*折后，又折回河北，至磴口向南流，称大滦河。经承德至潘家口、大黑汀两座大型水库，至迁西折向东，又经罗家屯峡谷入迁安盆地，从滦州市流出丘陵山区进入冀东平原，在乐亭县东南注入渤海。滦河自上而下流经16个县、市，接纳了小滦河、兴州河、伊逊河、武烈河、白河、老牛河、柳河、瀑河、潵河、长河及青龙河11条较大支流，这些支流均匀分布于干流两侧，构成羽毛状水系。滦河在外沟门子以上流经坝上草原地区，河床宽且浅，水流迂缓，沼泽湿地沿河分布。外沟门子至罗家屯之间，河谷横穿燕山山地，时宽时窄，崇山峻岭，坡陡流急，落差集中，水利资源极为丰富。罗家屯峡谷以下，河床展宽，河*显著，水流分支，易于改道。滦河铁路桥以下，滦河进入山前冲洪积平原，河床变宽，时而变迁改道。滦河各支流均属山溪性河流。雨季河水暴涨暴落，水量较大，其他时间水量较小。 冀东地区其他*立入海的河流有陡河、石榴河、沙河、洋河、石河等，均发源于燕山南麓丘陵地区。 1.1.4土壤 河北平原地带土壤为棕壤土或褐色土。平原耕作历史悠久，各类自然土壤已熟化为农业土壤。从山麓至滨海，土壤有明显变化。沿燕山、太行山山前冲洪积扇或山前倾斜平原，发育有黄土（褐土）或潮黄垆土（草甸褐土），平原中部为黄潮土（浅色草甸土），冲积平原上尚分布有其他土壤，如沿永定河、滹沱河、漳河等大型河流的泛道有风沙土，河间洼地、扇前洼地及湖淀周围有盐碱土或沼泽土，黄潮土为河北平原*主要耕作土壤，耕性良好，矿物养分丰富，在利用、改造上潜力很大。平原东部沿海一带为滨海盐土分布区，经开垦排盐，形成盐潮土。 1.2河北平原地下水资源情况及其开发利用历史 1.2.1河北平原地下水资源概况 地下水天然资源是指在天然条件下，地下水在循环交替过程中可以得到恢复的水量，即扣除井灌回渗补给量外的所有补给量之和。河北省地下水天然资源为179.37亿m3/a，见表1-1，其中，山区天然资源为81.64亿m3/a，平原区天然资源为109.19亿m3/a，山区与平原区之间重复量为11.46亿m3/a。
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