华北平原地下水可持续利用调查评价(天津)成果报告-上册【共两册】.doc

华北平原地下水可持续利用调查评价(天津)成果报告 上册【共两册】

中国地质调查局地质调查工作项目
工作项目编码：200310400003

华北平原地下水可持续利用调查评价(天津)成 果 报 告

天津市地质调查研究院
二〇〇七年六月

华北平原地下水可持续利用调查评价（天津）成 果 报 告

工作项目名称：华北平原地下水可持续利用调查评价（天津）
工作项目编码：200310400003
任务书编号：水[2003]001-03、水[2004]002-03、水[2005]002-03
所属计划项目：华北平原地下水资源可持续利用调查评价
实施单位：中国地质科学院水文地质环境地质研究所
承担单位：天津市地质调查研究院
项目负责：王亚斌
报告编写：王亚斌 张海涛 郭淑娟 孟利山
李桂玲 王家兵 刘雪松 张 程
单位法人：崔小东
单位总工：王家兵
项目起止时间：2003年1月～2005年10月
报告提交日期：2007年6月

目 录
绪 论 1
第一节 项目由来与目标任务 1
第二节 工作区以往研究程度 2
1 查明水文地质条件阶段 2
2 地下水资源评价阶段 2
3 地下水资源合理开发利用与保护科学管理研究阶段 3
第三节 工作方法与完成工作量 3
第四节 工作质量评述 4
1 地下水开采量调查 4
2 水文地球化学特征及地下水环境同位素特征调查 4
3 地下水水位统测 4
4 地下水位动态监测 4
5 地层结构调查 4
6 抽水试验 4
7 应急供水水源地调查 4
第五节 取得的主要成果及其创新点 5
1 取得的主要成果 5
2 主要创新点 5
第六节 参加工作单位、人员及报告分工 6
第一章 区域背景 7
第一节 社会经济概况 7
第二节 地理位置与地形地貌 7
第三节 气象及水文特征 8
1 气象 8
2 水文 9
第四节 地质背景 10
1 构造体系 10
2 地层概况 10
3 第四纪地质 10
3.1 平原北部第四系 10
3.2 平原南部第四系 12
3.3 古河道、古海侵、古湖泊洼地的分布 12
第二章 地下水系统空间结构 15
第一节 地下水系统划分 15
1 划分原则与依据 15
2 地下水系统分布（平面分布图） 15
3 地下水系统水文地质特征（结构图） 15
第二节 地下水系统空间结构 21
1 划分原则 21
2 含水层组分布及结构特征 21
2.1 浅层淡水及咸水体分布 21
2.2 第Ｉ含水组的水文地质特征 21
3 深层地下水 24
3.1 第Ⅱ含水组承压水 24
3.2 第Ⅲ含水组承压水 26
第三节 水文地质参数系列 26
1 降水入渗系数(α) 26
2 渠系渗漏补给系数(m) 30
3 田间灌溉入渗系数（β） 31
4 潜水蒸发系数(C) 33
5 含水层导水系数（T）及释水系数（μe） 34
6 越流模数 36
7 重水给水度（μd） 36
第三章 地下水动力场演变 38
第一节 地下水自然循环演化特征 38
第二节 人类活动影响下地下水补给变化特征 38
第三节 大规模开采条件下地下水流场变异特征 39
1 第Ⅰ含水组和咸水亚组 39
1.1 第Ⅰ含水组地下水流场演化 39
1.2 第Ⅰ含水组水位动态特征 41
2 第Ⅱ含水组地下水 44
2.1 第Ⅱ含水组地下水流场演化 44
2.2 第Ⅱ含水组水位下降漏斗 48
2.3 第Ⅱ含水组水位动态特征 51
3 第Ⅲ含水组地下水 54
3.1 第Ⅲ含水组地下水流场演化 54
3.2 第Ⅲ含水组水位下降漏斗 57
3.3 第Ⅲ含水组水位动态特征 58
4 第Ⅳ含水组 60
4.1 第Ⅳ含水组地下水流场演化 60
4.2 第Ⅳ含水组水位下降漏斗 61
4.3 第Ⅳ含水组水位动态特征 61
第四章 地下水化学场演变 69
第一节 地下水水化学特征 69
1 第Ⅰ含水组地下水水化学特征 69
2 深层地下水化学特征及其变化规律 69
2.1 第Ⅱ含水组地下水水化学特征及其变化规律 69
2.2 第Ⅲ含水组水化学特征及其变化规律 71
2.3 第Ⅳ含水组水化学特征及其变化规律 72
第二节 微咸水、咸水分布 73
1 咸水水化学水平分布特征 75
1.1 浅部咸水 75
1.2 深部咸水 76
2 咸水水化学垂向分布特征 76
2.1 浅部咸水 76
2.2 深部咸水 76
2.3 咸水体的成因分析 77
第三节 地下水化学场演变特征 81
1 地下水水化学分布特征 81
2 抽水条件下地下咸水水化学的变化 84
3 地下水水质的多年变化趋势分析 85
3.1 水化学类型的平面变化 85
3.2 北部咸淡水界线的变化分析 86
3.3 地下水水质的多年动态特征 87
第五章 地下水可利用性和更新性 95
第一节 深浅层地下水的同位素特征 95
1 天津平原地下水同位素取样情况及分析质量评述 95
1.1 取样过程 95
1.2 样品的采集方法及测试过程 95
2 氢氧同位素的分布 96
2.1 δD和δ18O相互关系分析 97
2.2 氢氧稳定同位素的平面分布 97
2.3 地下水中氚同位素分布特征 103
3 地下水中碳同位素分布特征 106
第二节 浅层地下水的更新速率及恢复能力 108
1 利用氚来计算浅层地下水的平均更新速率 108
2 均衡计算结果反映的浅层地下水的恢复能力 110
第三节 深层承压水形成及可利用性 111
1 深层地下水的资源组成 111
2 地下水分层水位动态反应的深层地下水的补给特征 112
3 深层地下水反漏斗的存在反应的补给特征 113
第六章 地下水信息系统 114
第一节 基本情况 114
1 基本情况 114
2 目标任务 114
3 引用标准 114
4 提交成果 114
第二节 工作方法及流程 115
1 工作环境 115
2 原始资料概况 115
3 工作方法及流程 116
3.1 空间数据库逻辑模型 116
3.2 水资源空间数据库结构 116
3.3 数据分类代码 118
3.4 空间数据库集成机理 118
4 完成的实物工作量 118
5 质量监控 118
第三节 数据质量 120
1 数字化图形质量 120
2 属性卡片质量 120
3 属性数据库质量 120
4 空间数据库质量 120
第四节 地下水空间信息系统 121
1 系统概述 121
2 地下水资源调查数据录入系统的应用 121
3 地下水资源调查信息应用系统的应用 122
3.1 水文地质钻孔浏览 122
3.2 生成水文地质柱状表单 122
3.3 生成钻孔剖面图 123
第五节 补充说明 123
第七章 地下水开发利用及其环境效应 124
第一节 地下水开发利用历史与现状 124
1 开发利用历史 124
2 开发利用现状 128
第二节 微咸水、咸水的开发与利用方式 131
1 地下微咸水、咸水开发利用现状 131
2 地下微咸水、咸水的开采利用方式 132
第三节 地下水开发利用环境问题 134
1 地下水水位大幅下降 134
2 地面沉降 134
2.1 地面沉降的发展历史 134
2.2 地面沉降的平面展布 135
2.3 地面沉降的原因分析 141
2.4 地面沉降的灾情 144
2.5 控制治理地面沉降的措施 144
3 地下水质污染及咸水入侵 144
3.1 地下水污染现状 144
3.2 地下淡水咸化的原因 145
3.3 地下淡水咸化的对策 146
4 生态环境退化，面临盐渍化、沙化、污染残留威胁 146
4.1 污灌区农业生态环境污染严重，危及人体健康 146
4.2 土地砂化、土壤盐渍化 147
4.3 湿地锐减，生态功能降低 147
第四节 地下水环境阈值 147
1 地面沉降控制目标 148
2 第Ⅱ、Ⅲ含水层组地下水控制水位 148
第八章 地下水资源评价 151
第一节 地下水资源评价原则与方法 151
1 全淡水区松散岩类孔隙地下水资源计算模型的确定 151
1.1 水文地质模型概化 151
1.2 资源计算数学模型 152
2 有咸水分布区松散岩类孔隙地下水资源计算模型的确定 152
2.1 浅层地下水资源计算模型的确定 152
2.2 深层地下水资源计算模型的确定 152
3 计算分区的确定 153
4 水文地质参数的分析确定 156
第二节 地下水均衡分析 157
1 天津市有咸水分布区深层地下水（淡水）资源计算 157
1.1 深层地下水侧向补给量 157
1.2 粘性土挤压释水补给量 158
1.3 有咸水分布区深层地下水弹性释水量补给量 160
1.4 含水组间越流补给量 162
1.5 有咸水区深层地下水补排量均衡表 162
2 全淡水区及有咸分布区浅层地下水资源计算 165
2.1 降水入渗补给量 165
2.2 渠系渗漏补给量 165
2.3 渠灌田间入渗补给量 165
2.4 井灌回归补给量 165
2.5 潜水蒸发量 165
2.6 侧向补给、排泄量 165
2.7 工作区天津市全淡水区及有咸水分布区浅层水补排量均衡表 165
第三节 地下水资源及其分布 174
1 地下水天然资源及其分布 174
2 地下水开采资源及其分布 175
3 地下水储存资源及其分布 177
第四节 地下水质量评价 178
1 地下水综合质量评价 178
2 饮用水水质评价 180
3 工业用水评价 182
3.1 成垢作用 183
3.2 起泡作用 183
3.3 腐蚀作用 183
4 农业用水水质评价 188
第九章　地下水功能评价 189
第一节 地下水功能评价的意义与理论方法 189
1 地下水功能评价的基本理念 189
2 地下水功能评价的意义 189
3 地下水功能评价的理论方法 189
3.1 权重确定方法及判断矩阵的建立 189
3.2 综合评价 190
第二节 评价体系及主要影响因素分析 191
1 评价体系的组成及层次关系 191
2 主要影响因素及其区位特征 191
3 要素指标与主要影响因素之间关联性分析 192
3.1 地下水资源占有性 192
3.2 地下水的再生性 192
3.3 地下水的调节性 192
3.4 地下水资源的可用性 192
3.5 景观环境维持性 192
3.6 水环境关联性 193
3.7 植被环境维持性 193
3.8 土地环境关联性 193
3.9 地质环境稳定性 193
3.10 地下水系统衰变性 193
第三节 数据准备及软件运行 194
1 确定评价目标及划分基本单元 194
2 判断矩阵的建立 194
3 地下水功能评价指标计算输入文件 197
4 GFS程序的运行 198
第四节 地下水功能评价与区划 198
1 属性层综合评价 198
1.1 资源功能属性层 199
1.2 生态功能属性层 203
1.3 地质环境功能属性层 207
2 功能层综合评价 209
3 系统层综合评价 212
4 地下水功能区划 214
第十章 地下水可持续开发利用战略 218
第一节 地下水资源利用潜力评价 218
第二节 可供水量分析 220
第三节 未来水资源求量分析 220
1 农业需水预测 220
2 城市需水预测 221
2.1 工业需水预测 221
2.2 .城镇生活需水预测 221
2.3 河湖生态环境需水预测 222
2.4 商品菜田生产需水量预测 222
第四节 未来供需平衡分析与缺水预测 222
第十一章 主要城市地下水应急供水论证 223
第一节 主要城市地下水应急供水水源地确定 223
1 地下水应急供水概念及含义 223
1.1 地下水应急供水水源的选取原则 223
1.2 主要城市地下水应急供水水源地的选取 223
第二节 城市地下水应急供水水源评价 226
1 城市供水现状分析 226
2 城市地下水应急供水水源及储量评估 226
3 城市地下水应急供水水源恢复能力评价 228
4 城市地下水应急供水的地质环境问题分析 228
第十二章 南水北调实施后地下水的合理开发利用 229
第一节 南水北调中线工程布置和供水方案 229
第二节 地下水优化开采方案 229
第十三章 地下水资源可持续开发利用对策 235
第一节 节水潜力分析 235
1 工业节水措施 235
2 农业节水措施 235
3 生活节水措施 236
第二节 选择合适的开采方式利用薄层淡水及微咸水、咸水 236
1 薄层淡水的利用 236
2 微咸水及咸水利用 236
2.1 农田灌溉 236
2.2 工业用水 236
2.3 农村生活用水 236
2.4 城镇生活、环卫、生态用水 237
2.5 养殖业 237
第三节 地下水涵养与保护 237
1 天津市地下水开采中存在的几个问题 237
2 充分合理的开采地下水 238
3 地下水水环境的保护措施 238
结论和建议 239
第一节 结论 239
第二节 建议 241
主要参考文献 242
摘 要 243

附 图 目 录
顺序号 图号 图 名 比例尺
1 1 实际材料图 1：250000
2 2 天津市平原区地下水水文地质剖面图 水平 1：250000
垂直 1：3000
3 3 天津市平原区第Ⅱ含水组地下水等水位线及埋深分区图（2005年6月） 1：250000
4 4 天津市平原区第四系地下水资源及潜力分布图 1：250000
5 5 天津市平原区地下水可持续开发利用建议图 1：250000

- XVII -

绪 论
第一节 项目由来与目标任务
1999年10月至2002年承担的中国地质调查局地调项目《华北平原1：25万天津幅地下水潜力调查（试点）》及《华北平原（天津部分）地下水资源调查评价》项目中，初步完成了以下工作：1.建立天津平原第四系地质结构模型。2.建立天津平原第四系水文地质模型。3.评价天津平原可持续开发利用地下水资源潜力，提供地下水资源合理开发利用规划依据。4.完成了天津平原地下水资源空间数据库。
为了进一步研究华北平原地下水可持续利用的战略方案，为华北平原社会经济可持续发展提供科学依据，2003年3月20日中国地质调查局下达了新的项目《华北平原地下水可持续利用调查评价（天津）》，工作项目编码为200310400003，任务书编号为水[2003]001-03，工作单位为天津市地质调查研究院。所属实施项目为《全国地下水资源及其环境问题调查评价(一期)》，实施单位为中国地质科学院水文地质环境地质研究所；工作性质为资源评价；工作起止年限为2003-2005年。
《华北平原地下水可持续利用调查评价》总体目标任务是：开展华北平原地下水系统空间结构及其分布、水文地质参数系列的深入调查研究；进一步查明地下水形成与演化规律，完善地下水循环演化模式；继续完善华北平原地下水资源与环境问题空间数据库；参与建立华北平原地下水系统数值模型，评价华北平原地下水资源、调蓄能力及生态与环境功能；结合南水北调工程，提出华北平原地下水可持续利用的战略方案，为华北平原社会经济可持续发展提供科学依据。
天津地质调查研究院承担工作内容:
2003年工作任务（任务书编号：水[2003]001-03）：
参加总体设计编写及综合研究，并按照综合组的统一要求参加以下工作：
1、地下水系统空间结构及分布的调查分析，进一步完善地下水系统的划分，建立水文地质概念模型；深入调查研究水文地质参数系列；继续开展开采现状、区域地下水位水质变化及与地下水有关的环境地质问题调查，研究地下水时空演化特征。
2、以石家庄—衡水—沧州—天津—塘沽为重点，通过同位素、物探等调查方法，查明天津段第四纪地层及地下水系统结构，深入研究地下水循环演化规律；调查研究咸淡水界面运移特征，评价微咸水、半咸水利用潜力，调查研究弱透水层压缩释水和越流补给机制，研究深层地下水资源组成与可更新性。
3、地下水数值模拟研究。
4、继续完善地下水资源与环境问题空间数据库。
2004年工作任务（任务书编号：水[2004]002-03）：
1、参加总体设计的编写及综合研究，并按照综合组的统一要求开展工作。
2、继续开展水文地质参数系列和边界条件调查研究。
3、开展华北平原（天津）地下水资源功能、环境与生态功能评价工作。
4、继续参与建立华北平原地下水系统数值模型及水文地质结构三维可视化模型。
5、初步查清区域地下水水质变化，完成华北平原（天津）地下水补排条件变化特征调查；分析论证天津市地下水应急供水水源。
6、开展华北平原（天津）咸水利用潜力的调查评价。
7、进一步开展石家庄—衡水—沧州—天津—塘沽典型剖面调查研究，初步查清地下水循环演化规律及深层地下水可更新性。调查研究咸淡水界面运移特征及越流过程中地下水水质变化。
8、继续完善地下水资源与环境问题空间数据库。
2005年工作任务（任务书编号：水[2005]002-03）：
1、参加总体设计编写及综合研究，并按照综合组的统一要求开展工作；
2、完成第四纪地质结构和水文地质结构、地下水补排条件变化特征调查研究；
3、完成石家庄—衡水—沧州—天津—塘沽、北京山前－廊坊—天津－塘沽和黄河口－新乡－濮阳－沧州－天津－塘沽典型剖面（天津部分）综合研究，分析研究地下水循环演化规律以及深层地下水可更新性、地下水补给、咸淡水界面运移、弱透水层压缩释水和越流补给机制等关键性问题；
4、完成微咸水开发利用方式和资源潜力调查评价；
5、根据本项目取得的新资料和进展，完成水文地质参数系列调整和地下水资源量修正；完成地下水资源功能、环境与生态功能评价工作；
6、论证南水北调中线工程对地下水环境的影响；提出地下水可持续利用的战略方案；
7、参与完成华北平原三维地质结构和水文地质结构可视化模型、三维地下水数值模拟模型的建设；
8、完成地下水资源及其环境问题空间数据库的建设。
调查研究的范围为天津市平原区50m等高线以南的所有地区，总面积10762.52 km2。调查的主要层位包括平原区第四系含水层组、与第四系地层有水力联系的隐伏岩溶地下水，在有咸水分布区地下水开发利用程度相对较高的地区延深到新近系明化镇组（上段）。

第二节 工作区以往研究程度
天津市是水文地质勘查程度较市较高的地区之一。自上世纪60年代至今，水文地质工作大致可以划分三个阶段，即查明水文地质条件阶段，地下水资源评价阶段，地下水合理开发利用阶段与环境保护研究阶段。
1 查明水文地质条件阶段
上世纪60年代到80年代中期是天津平原区查明水文地质条件阶段。曾先后有地矿部九０四队、河北水文队、天津地矿局等单位在天津北部山区和山前部分按1:20万精度进行了综合水文地质测绘；在蓟县、宝坻、武清、宁河、静海进行过不同比例尺的农田供水水文地质勘探；天津市区400 km2范围内进行过以城市供水为目的的供水勘察。七十年代中期以来天津地矿局在宝坻东部、宁河北部、蓟县山前对隐伏岩溶进行了供水水文地质勘查。初步了解了区域地下水类型、含水层及其富水性与水质分布特征等水文地质条件，初步查明了主要城市的水文地质条件，为较合理地确定地下水开采层位提供了依据。
1984年完成的《天津市1:10万水文地质普查报告》是天津市水文地质研究上最重要的一个综合性水文地质调查报告，该报告成果为近二十年来天津市水文地质的研究奠定的一个良好的基础平台。该报告在全面研究水文地质条件和水文地质参数的基础上，第一次对天津市浅层地下水资源量进行了计算评价，对第Ⅱ含水组越流量也进行了简单的计算。并在参考前人对山区及隐伏岩溶资源量研究成果的基础上，给出了全市范围内地下水资源量状况。
2 地下水资源评价阶段
上世纪80年代中期至90年代中期是天津市地下水资源评价阶段。经过20多年对地下水的不断开采，天津平原区地下水位下降，产生了若干水位下降漏斗，以《黄淮海平原水文地质综合评价》科研项目为代表，确定了水文地质系列参数，对浅层淡水资源进行了系统计算与综合评价，提出了合理开发利用方案，为地下水开采提供了可靠的依据；同时，查明了咸水成因与分布规律，并结合试验成果，提出了咸水改造利用方案等。1989年完成的《天津市地下水资源评价》是“七五”国家重点科技攻关项目第57项“华北地区地下水资源评价”的分项目。由天津市地质调查研究队和天津市打井办公室协完成。该项目在以往历次工作的基础上，重点对全市浅层地下水资源进行了系统的计算与评价，在全市性地下水资源计算中，按不同水质提出了各区县地下水资源量，并被广泛采用。该研究成果主要的不足在于只重点研究了浅层地下水资源量，对天津市咸水分布区深层地下水的研究很少。
3 地下水资源合理开发利用与保护科学管理研究阶段
上世纪90代中期至今为地下水资源合理开发利用与保护科学管理研究阶段。1995至2000年在天津市以县区为单位进行了1:5万～1:10万不同比例尺的地下水资源开发区划工作。2002年完成的《天津市水文地质图集（图系）》在全面总结已有成果的基础上，详细的给出了全天津市内山区与平原区，深浅层地下水及隐伏岩溶地下水，不同矿化度分区内及各区县的地下水资源量。2000年以来，开展的国土资源大调查水文地质项目主要有《华北平原（天津部分）地下水资源调查评价》、《华北平原地下水可持续利用调查评价(天津)》，研究的主要任务在地下水资源的可持续利用方案研究。

第三节 工作方法与完成工作量
《华北平原地下水可持续利用调查研究（天津）》采用的工作方法主要有补充水文地质调查、地下水水位统测、地下水水位动态监测、开采量调查、水文地质试验（抽水试验、降水入渗试验、灌溉入渗试验）、岩矿分析（全分析水样、同位素）等。
设计工作量与实际完成工作量见下表。

表0.1 设计工作量与实际完成工作量
工作项目
工作内容
单位
设计总工作量
2003年度设计工作量
2004年度设计工作量
2005年度设计工作量
总工作量完成情况
补充水文地质调查
地下水系统空间结构及分布等。
km2
11000
2500控制5000
4000
2000
完成11000
地下水水位统测

点次
1350
450
450
450
完成1350
地下水水位动态监测

点次/井
8400
1800/50
3600/50
3000/50
完成8400
开采量调查

次
5
5
0
0
完成5
水文地质试验
抽水试验
台班/处
320/9
160/5
160/4
0
完成320/9
降水入渗试验
点次/处
720/4
0
720/4
0
完成720/4
灌溉入渗试验
台班/处
40/2
0
40/2
0
完成40/2
岩矿分析
全分析水样
件
130
40
60
30
完成130
同位素
组
30
10
5
15
完成30
地质调查信息化建设
钻孔
个
100
5
95
0
完成100
综合地质点
点
2495
995
500
1000
完成2495
第四节 工作质量评述
1 地下水开采量调查
地下水开采量调查以“县、区”为单位，在全面搜集、整理天津市各县区水利系统、建设系统现状及多年开采量统计数据的基础上，对五个地段的开采量进行了单井调查统计，以验证收集资料的准确性。通过以上工作，查明了天津市地下水的开采历史和现状，成果数据质量可靠、内容全面，为分析地下水流场演化规律、研究环境地质问题的发展历史、进行地下水资源评价提供了基础资料。
2 水文地球化学特征及地下水环境同位素特征调查
采样工作是在充分收集、分析已有水质分析资料、同位素成果资料及综合研究成果的基础上开展的，根据已有成果资料及本次工作的目的，合理的安排采样地点及层样，保证了样品的代表性和针对性。采样程序严格的按照相关规程执行，选择具有国家质量认证资质的单位测试进行水质及同位素分析，保证了成果数据的可靠性和准确性。按设计要求采集水质全分析水样130件，氢氧同位素水样30件，测试氘、氚和氧-18，保证了各方面研究的需求。
3 地下水水位统测
本次工作按项目工作设计，分别于2003年12月、2004年6月、2005年6月进行了地下水位统测工作，共测水位1350点次，平均达4.1点次/100km2。布点时注意具有地下水可持续开采层位、地下水位下降漏斗的中心位置、地下水上下层水力联系的控制与经济发展较快地区和地面沉降发生地区适当加密。该工作控制住了不同地下水类型不同埋深地下水流场特征、不同的地下水系统之间的水力联系，质量达到了要求。
4 地下水位动态监测
地下水位监测共布50孔。监测频率一般为每5天1次，6次/月。观测时间为2003年7月至2005年10月。反映了地下水水位动态特征，为正确分析水文地质条件和地下水资源评价提供了资料。质量每季度进行一次查点检查，保证了资料的准确性和可靠性。
5 地层结构调查
本次调查详细收集了以往勘查的地质、水文地质钻孔地层柱状180个（含钻孔物探测井曲线解译地层柱状），一般钻孔深60-420m，累计深度达24000余米。分布较均匀，平均每百平方千米近1.9个。此外对钻孔较少的滨海地区，又搜集了测井曲线20个，并进行了地层分析，达到了设计的要求。
6 抽水试验
为了取得和修正水文地质参数（K、T、μ、S等）系列，验证已有水文地质参数的可靠性，选择有代表性地段完成非稳定流抽水试验9处。抽水试验严格按设计的技术要求进行，保证了试验结果的可靠性。收集抽水试验资料210层次，平均1.89层次/100 km2，且分布较均匀。
7 应急供水水源地调查
重点调查了宝坻水源地、宝坻西北部水源地、黄港洼水源地及黄庄洼水源地的开采方式（集中程度）开采层位、开采深度、开采量动态、水位动态、水质动态等资料。通过以上调查，基本了解了天津市有应急供水潜力的水源地区的开采现状及水位动态特征。
第五节 取得的主要成果及其创新点
1 取得的主要成果
本项目取得的主要成果包括以下13个方面。
(1) 在野外调查及区域已有参数系列收集整理的基础上，系统的建立了天津平原区深浅层地下水的水文地质参数系列。
(2) 初步查明了天津平原区水文地质结构特和水文地质边界条件。
(3) 划分了天津市平原区地下水系统。
(4) 查明了研究区地下水补迳排条件变化特征和地下水降落漏斗的分布范围、演化规律及变化趋势。
(5) 初步查明了本区区域地下水水质特征和变化规律，研究了咸淡水界面运移特征，进行了地下水水质评价。
(6) 调查研究了区内主要环境地质问题，尤其是地面沉降，对地面沉降的影响因素进行了研究分析。
(7) 研究了浅层地下水可更新性及深层地下水可利用性，提高了对区内地下水的循环演化的认识程度。
(8) 完成了微咸水开发利用方式和资源潜力的调查评价。对区内地下水资源状况和开发利用前景有了进一步认识。
(9) 完成了区内深浅层地下水各均衡要求的计算及地下水资源量的评价。
(10) 通过应急水源地的调查研究提出了天津应急供水的新的方向，对保证天津市供水安全具有积极意义。
(11) 对区内的地下水资源功能、环境与生态功能进行了评价与分区。
(12) 在地下水潜力评价、功能评价及南水北调供水方案研究的基础上，制定了天津市平原区地下水的合理开采方案。
(13) 完成了天津地区地下水资源及环境问题空间数据库。
2 主要创新点
(1) 平原区深层地下水属性认识
平原区深层地下水具有一定的补给能力。同一地段，一定深度范围内的含水砂层，水平方向上成带，空间上成网，深层与中深层地下水具有水力联系。
(2) 开采第四系深层地下水资源对地面沉降的影响
平原区开采地下水引起的环境地质问题主要是地面沉降。目前，天津市区西部、西青区、海河下游、滨海汉沽附近地面沉降速率仍然较大，是控制地面沉降的重点地段。
开采地下水产生地面沉降的过程通过地下水水位的埋深、多年稳定性和短期稳定性多个方面表现出来。
(3) 对第四系深层地下水开采资源的认识
平原区深层地下水资源具有一定的开采潜力。天津平原区松散岩类深层地下水虽然开采强度较大，但主要集中在市区和滨海地区。北部地下水循环条件较好的农业区（如宝坻区东部、宁河县北部、武清区北部等）第四系含地下水较丰富，开采强度不大，尚具有一定的开采潜力。另外，北部奥陶系碳酸盐岩岩溶地下水虽然分布面积不大，开采量接近原勘查评价开采资源量，从动态观测资料分析，也仍然可扩大开采。
有咸水分布区深层地下淡水开采量组成主要是上覆咸水的越流补给和粘性土压缩释水，其中，前者比重更大。
(4) 采用同位素技术，系统全面的研究了天津平原区深浅层地下水的补给特征。
(5) 首次采用层次分析的方法，对天津市平原区地下水的资源功能、地质环境功能及生态功能进行了综合评价。
(6) 结合南水北调工作，研究了天津市地下水的开采方案，并系统的研究了天津市城市应急供水水源状况。

第六节 参加工作单位、人员及报告分工
本项目由天津市地质调查研究院独立承担，主要参加人员及报告分工如下：

表0.2 人员组成与报告分工一览表
序号
姓名
性别
职称
报告分工
1
王亚斌
男
高工
绪论，第一章第四节以外部分，第二章，第四章，第五章第二节以外部分，第七章第四节以外部分，第九章，第十章第二至四节，第十一章，第十三章，结论和建议
2
张海涛
男
助工
第三章，第五章第二节，第八章第四节以外部分，第十章第一节， 第十二章第一节
3
郭淑娟
女
技术员
第六章，第二、三、四、五、七、九章部分插图、插表
4
孟利山
男
工程师
第三章部分插图
5
李桂玲
女
高工
第四章第一节、第八章第四节
6
王家兵
男
正高工
第七章第四节、第十二章第二节
7
刘雪松
男
高工
第一章第四节
8
张程
男

第二、三、四、五、七、九章部分插图及插表
第一章 区域背景
第一节 社会经济概况
天津是中国北方最大的沿海开放城市，环渤海地区的经济中心。现辖15 个区、3个县。市辖区有和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、红桥区、塘沽区、汉沽区、大港区、东丽区、西青区、津南区、北辰区、武清区、宝坻区；市辖县有宁河县、静海县、蓟县。2003年天津市常住人口1011.30万人，户籍人口926.00万人，其中农业人口549.74万人，非农业人口376.26万人。
2003年天津市国内生产总值2386.94亿元(当年值)，比2002年增长14.5%,规划到2010年增加到3350亿元。2003年第一、二、三产业的比值为3.7:50.8:45.5，到2010年调整为2：43：55。第一产业以城郊型、外向型为发展方向，积极发展高产、优质、低耗、高效农业和生态农业，加速农业产业化进程。第二产业以结构调整为重点，加速汽车、电子、化工和冶金四个支柱产业，积极培养和发展现代通信、生物医药、计算机软件和环境工程等高新科技产业。第三产业重点是发展金融、商贸、科技、信息、交通运输、房地产及旅游服务业等。
天津市现有土地面积11919.70 km2，其利用现状结构见表1.1。本市水域占全市土地面积的四分之一多，对于农业灌溉和排涝起着重要的作用，由于水资源不足，养殖利用水域小于1/10，苇田占水域面积的8％。水域面积虽辽阔，但排灌调蓄能力较差，水面利用率低。本市的盐碱地主要分布于滨海三区中。天津地处海河下游，历史上留下多处风沙化土地，主要集中在永定河泛区、潮白河泛区、青龙湾河泛区、蓟运河泛区及北运河泛区。据市林业局1995年沙化土地普查：天津沙区总面积181.278公顷。未利用土地中仍有约5.3万公顷为较集中连片的平原荒草地、盐碱地，可见天津市土地资源仍比较丰富。

表1.1 土地资源利用情况
类别
数量(公顷)
占全市％
备注
耕地
489,294
41．05
人均耕地0．05公顷，低于全国平均水平
园地
36,010
3．02
人均园地0．004公顷，高于全国平均水平
林地
30,428
2.55
成片林地较少，且分布不均
牧草地
622.3
0．05
人工草地占草地面积的99．75％
居民点及工矿用地
216,074
18．13

交通用地
32,983
2．77

水域
312,813
26．24
水资源不足，养殖利用水域小于十分之一
未利用土地
73,345
6．19

1999年底实用耕地42.46万公顷，其中有效灌溉面积34.39万公顷，节水灌溉面积11.54万公顷，水产养殖面积3.76万公顷，旱田面积36.06万公顷。淡水资源严重缺乏导致了天津从1958年开始大面积发展污水灌溉。
城市自来水约320.2万吨/天，年售水总量55966万吨。工业废水排放量15221万吨。

第二节 地理位置与地形地貌
天津市平原区地理位置为东经116°42′05"～118°03′31"，北纬38°33′57"～40°00′07"。南北长172km，东西宽104km。东南临渤海，北依燕山山脉，西北部为我国首都北京市和河北省。区内水运、铁路、航空、公路四通八达(见图1.1)。

图1.1 天津市工作区交通位置图

工作区从北部的山前平原到东南部的滨海平原地势平坦，自西北向东南缓慢倾斜，依次为山前洪积、冲积扇群，标高50～10m；与其相连的为冲积、湖积平原，标高10～2.5m；东南沿海为海积平原，标高1.0～2.0m，多为盐田和低湿地。

第三节 气象及水文特征
1 气象
本区气候属暖温带半湿润大陆季风气候，四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。年平均气温11～12