北京岩溶水系统划分及特征分析

王晓红，刘久荣，辛宝东，叶 超，沈媛媛

（1.北京市地勘局信息中心，北京 100195；2.北京市水文地质工程地质大队，北京 100195）

北京岩溶水系统划分及特征分析

王晓红1，刘久荣2，辛宝东2，叶 超2，沈媛媛2

（1.北京市地勘局信息中心，北京 100195；2.北京市水文地质工程地质大队，北京 100195）

岩溶水是北京市重要的战略后备水源，在城市供水方面发挥了重大作用，岩溶水系统划分对于掌握岩溶水资源、合理开发利用岩溶水是至关重要的。本文结合地质构造、地形地貌、水文地质条件，考虑含水岩组的连续性、不同级别地表水分水岭、地质构造的水文地质性质，将北京地区划分为3个一级岩溶水系统、7个二级岩溶水系统、16个三级岩溶水系统。其中隐伏型岩溶水系统无裸露的可溶岩或零星分布，天然资源少，地下水径流方向主要受开采影响，与上覆孔隙水有密切的水力联系。山前型岩溶水系统可溶岩分布于山区和平原，岩溶水天然补给资源丰富，含水层厚度大、分布广，调蓄能力强，开发利用程度高，排泄区有明显的阻水边界，储水能力强。山区型岩溶水系统可溶岩分布于山区，地下水向河谷、低洼处径流，排泄速度快，储存能力差，开采井零星分布，开发利用程度低。

岩溶水；系统划分；划分原则；划分方法；系统边界

岩溶水是北京市重要的战略后备水源，在城市供水方面发挥了重大作用，尤其在连续干旱年份，四季青、中桥、张坊等应急水源地的运行，缓解了城市供水危机。为了合理开发利用岩溶水，掌握岩溶水资源，正确划分岩溶水系统是至关重要的。

1963年Toth提出了地下水流动系统理论，1980年后，Toth和G. Engelen进一步发展了地下水流动系统理论（Toth，1980；Engelen et al.，1986）。我国是在20世纪80年代将系统的概念引入地下水工作的（陈梦熊，1987），随后多位学者对地下水系统进行了研究（陈梦熊等，2002；陈雨孙等，1994；王大纯等，1995；侯光才等，2004）。在岩溶水系统方面也有学者展开了相关工作，探讨了岩溶水系统的概念，研究了北方岩溶地下水系统的结构和水循环特征（梁永平等，2005；杨会峰等，2009；梁永平等，2010；方向清等，2011）。

北京岩溶水系统的研究始于20世纪90年代，1990年开展的中国北方岩溶地下水资源分布评价及预测的研究项目，对北京地区划分了两个岩溶水系统，玉泉山岩溶水系统和高庄—甘池泉岩溶水系统，其它地区未划分（刘仁启等，1992）。2000年由北京市地质矿产勘查开发局与中科院地质与地球物理研究所合作完成的《北京地区岩溶地下水资源研究与开发利用工程可行性研究报告》，按照碳酸盐岩的分布、岩溶地下水补径排条件、岩溶水含水岩组与相对隔水层，初步将北京岩溶水划分为“房山长沟—周口店”“西山鲁家滩—玉泉山”“昌平高崖口—南口”“昌平十三陵—桃峪口”“延庆旧县—石槽”“顺义二十里长山—平谷盆地”和“大兴迭隆起”等7个岩溶水分布区（李宇等，2009）。2003年开展的首都地区地下水资源与环境调查评价项目，依据“系统理论”划分了北京地下水系统，首先按含水层介质、水循环和水动力类型与特征划分出孔隙地下水、岩溶裂隙地下水和裂隙地下水3个二级系统，再根据地貌单元、地下水赋存条件和水力联系等，划分了6个松散孔隙水三级子系统，7个岩溶裂隙水三级子系统。岩溶裂隙水系统划分范围及边界与7个岩溶分布区相同，该项目仅在西山、房山、平谷开展调查，勘察精度有限，划分的系统边界有待探讨（北京市地质矿产勘查开发局等，2008）。

本次工作是在前人研究的基础上，依据地质构造、地形地貌、水文地质条件，考虑含水岩组的连续性、不同级别地表水分水岭、地质构造的水文地质性质，全面划分北京地区岩溶水系统。

1 北京岩溶水系统基本特征

北京岩溶水系统具有以下基本结构和主要特征：

（1）岩溶水系统边界由阻水构造、隔水地层、地下分水岭、地表分水岭等组成，系统内不同含水岩组具有统一的水动力场和水化学场。十渡—长沟岩溶水系统边界由黄庄—高丽营断裂、下马岭组页岩、富合村—庄户台地表分水岭、拒马河地表分水岭组成，蓟县系雾迷山组岩溶地下水整体上由西北向东南径流，水化学类型主要为HCO3-Ca·Mg型，溶解性总固体、总硬度、主要的阴阳离子等含量都呈现出由北部山区向东南山前地区逐渐降低的趋势。

（2）北京地区可溶岩分布面积广，山区可溶岩地层呈条块状北东向展布。隐伏区可溶岩地层埋藏深度不均，埋藏深度从几十米至上千米，张坊水源地岩溶含水岩组埋藏深度最浅，石景山地区最厚，揭示的埋藏深度约1500m左右。可溶岩含水岩组水文地质参数各向异性，富水性不均一，在岩溶裂隙发育段形成强径流带，可溶岩含水层渗透性好、导水性强。

（3）大气降水是岩溶水系统主要补给来源，时间上呈季节集中性补给，空间上呈分散性面状补给。岩溶水的自然排泄为集中性的和常年性的，山前一带以泉的形式呈点状排泄，如高庄泉、甘池泉等；在河流沿岸呈线状排泄，拒马河六渡沿岸，有多个泉点出露，呈线状向拒马河排泄。

（4）山前地区岩溶水补给条件好，调蓄能力强，具备开发集中供水水源地条件。山前岩溶水补给区可溶岩分布范围大，地层连续、平缓，接受大量的大气降水补给，汇集排泄区储存量巨大，岩溶水多年调节性强，水量、水位动态较稳定，变化幅度较小，为富水地段，具备好的开采条件，可开发为集中供水的大型水源地，如中桥水源地、张坊岩溶水应急水源地、四季青水源地等。

（5）岩溶地下水与上覆第四系地下水和地表水联系密切，具有相互转化的特点。永定河雁翅—三家店段，河水流经灰岩地层时，大量地表水转化为地下水，四季青一带的岩溶水与上覆第四系地下水水位关系随着水源地开采规模的增加而发生变化；拒马河地表水与地下水关系密切，上游（五渡以上）岩溶地下水向河流排泄，丰水期河水流经山前平原区时存在着地表水对地下水的补给。

（6）岩溶水交替条件好，更新能力强，水化学类型以HCO3-Ca·Mg型为主，水质优良。应用同位素技术查明了北京岩溶水年龄较新、更新能力强。泉水对降水响应快，年龄最新，房山、昌平、怀柔的岩溶水年龄次之，通州的岩溶水相对偏老。

2 北京岩溶水系统划分原则

本次岩溶水系统划分主要遵循以下原则：

（1）构造控水原则

根据北京主要构造体系、大型侵入岩体，确定北京岩溶水系统边界。如黄庄—高丽营断裂、南口—孙河断裂、南苑—通县断裂、二十里长山断裂、髫髻山向斜等。

（2）以主要开采岩溶含水岩组为主原则

北京地区主要岩溶含水岩组洼里砾岩、奥陶系、寒武—青白口系、蓟县系、长城系，在平面、垂向上广泛分布，系统划分时，主要考虑当前开采层位的补径排条件。

（3）以地下水流系统为主、含水层系统为辅原则

岩溶水系统划分是以岩溶水流动系统为主，依据岩溶水流动特征，分析岩溶水流的整体性和连续性，划分的系统具有完整的岩溶水补、径、排过程。再考虑岩溶水含水层系统，判断含水层的整体性以及含水层之间的水力联系。

（4）以供水水源为主原则

北京地区分布大量雾迷山组地热资源，本次勘查主要考虑可做供水水源的岩溶水，不考虑地热水。

（5）等级结构原则

岩溶水系统和一般系统一样，具有很强的层次性，系统划分时应考虑系统等级，按由高级到低级的次序逐步深入地分析。首先考虑大型地质构造、大型岩体划分一级岩溶水系统，再考虑构造断裂、水文、地貌划分二级岩溶水系统，最后考虑含水岩组、岩溶水流场、岩溶水之间的水力联系等划分三级岩溶水系统。

（6）为资源评价与开发利用服务原则

岩溶水系统划分应与岩溶水资源计算相结合，易于岩溶水资源评价与开发利用，不应对资源评价结果产生影响，保证资源量准确度。

3 北京岩溶水系统划分方法

为正确评价、合理开发利用岩溶水资源，根据多年来对北京岩溶水的认识，采用以下方法进行岩溶水系统划分。

（1）开展水文地质调查工作。充分收集工作区地质、水文地质资料，总结前人研究成果。结合岩溶水的特点、研究程度和存在的主要问题，编写工作设计，布置水文地质调查工作量，调查岩溶地貌、地层、构造、裂隙节理、泉水、水井、地表水、地下水水位、水质和开采状况等内容。重点放在水源地勘查区、系统边界。

（2）从岩溶水排泄点入手。注重岩溶大泉的分布、井群的分布，实测泉水流量，统计岩溶水的开采量。

（3）查找岩溶水补给源。分析可溶岩含水岩组的分布规律，圈定裸露区、隐伏区可溶岩分布范围，查明岩溶地下水与河水的关系、岩溶水与第四系地下水或其它含水层的关系、非可溶岩与岩溶水的关系，圈定地表水体的汇水范围。

（4）研究岩溶水渗流场。利用岩溶地下水水位普测数据，确定岩溶地下水的流向。从岩溶水多年动态监测数据，掌握岩溶水年内、年际水位变化趋势。根据钻孔成果资料，分析可溶岩溶洞、裂隙发育情况，结合抽水试验数据，掌握岩溶地下水强径流带在平面、垂向上的分布。

（5）依据地表分水岭、地下分水岭、阻水构造、阻水岩体、相对隔水地层等，确定岩溶水系统边界。重点关注山区地下分水岭与地表分水岭是否一致、隐伏区断裂带性质，布设水文地质踏勘剖面，开展遥感解释、地面物探，在断裂两侧布置勘探孔，通过抽水试验、地下水位、水化学、同位素等查明断裂性质。

（6）针对北京地区制定岩溶水系统划分原则。按制定的系统划分原则分级进行划分，并阐述各岩溶水系统的基本结构与主要特征，包括系统边界、岩溶水的补给与排泄、水动力场和水化学场等。

（7）系统检验。岩溶水系统划分结果初步确定后，应查看系统之间是否存在水力联系、系统边界是否正确，划分结果能否保证岩溶水资源计算与评价正确性，是否有利于岩溶水资源的开发利用。如不适用，重新划分。

（8）采用同行评议方法，判定北京岩溶水系统划分的正确性。本次划分的岩溶水系统，经多次邀请水文地质专家共同探讨、研究，最终确定划分方案。

4 北京岩溶水系统划分

依据岩溶水系统划分原则，运用岩溶水系统划分方法，划分了3个一级岩溶水系统、7个二级岩溶水系统、16个三级岩溶水系统（表1、图1）。下面进行详细论述。

4.1 房山—昌平岩溶水系统

该系统为一级岩溶水系统，分为2个二级岩溶水系统、7个三级岩溶水系统。

4.1.1 西山岩溶水系统Ⅰ-Ⅰ

该系统为二级岩溶水系统，分为5个三级岩溶水系统。

（1）十渡—长沟岩溶水系统Ⅰ-Ⅰ1

分布在马鞍村—张坊—甘池一带，面积636.90 km2。北部边界以富合村—庄户台—鸽子台水库为界；西边界至北京与河北省界，为水量流入边界，南边界为拒马河地表分水岭，东北界至北岭向斜西南翼的青白口系下马岭组页岩，为相对阻水边界；东南部边界以牛口峪—长沟逆断层为界，断裂东南侧为石炭—二叠系页岩、砂岩，形成相对隔水边界。上部边界，山区蓟县系雾迷山组、铁岭组白云岩裸露于地表，直接接受大气降水补给，山前地区雾迷山组白云岩隐伏于第四系之下，厚度小于30m。

十渡—长沟岩溶水系统岩溶水的主要补给来源为可溶岩大气降水入渗，径流方向由西北向东南，排泄方式以人工开采、地表水基流、泉水为主，丰水年份拒马河两侧的地下水向河中排泄，枯水年份来水量少的情况下，地表水会向地下水补给。已建水源地为张坊应急水源地。

（2）鱼谷洞岩溶水系统Ⅰ-Ⅰ2

表1 岩溶水系统划分表Tab.1 division table of karst groundwater system in Beijing

分布于芦子水—东村一带，面积76.06km2。北部边界为百花山—髫髻山向斜轴部地表分水岭，岩性为侏罗系火山碎屑岩，东边界为地表分水岭；西至省界，为水量流出边界，南、西南部及底部边界为下马岭组页岩，为相对阻水边界。上部边界为裸露的碳酸盐岩，直接接受大气降水补给，北部山区侏罗系碎屑岩降水时形成的地表径流以及降水渗入地层后出露的泉水，流经灰岩地层，对奥陶系含水岩组给予间接补给。该系统岩溶水由东向西径流，以地下潜流形式流出系统。

图1 北京岩溶水系统划分及边界概化图Fig.1 karst groundwater system division and boundary conceptualization diagram in Beijing

（3）玉泉山—潭柘寺岩溶水系统Ⅰ-Ⅰ3

分布在南辛房—四季青、军庄—温泉，面积1318.68 km2。

西北界为百花山—髫髻山向斜轴部地表分水岭。东北边界为南口断裂，该断裂两侧大部分地层为青白口系，为相对隔水边界，局部地段断裂两侧为寒武系，有一定的水量交换，为流量边界。东南界为黄庄—高丽营断裂，断裂不同段对奥陶系岩溶水具有不同的控制作用，边界性质具有分段特性，大钟寺—羊坊段为流量边界，其断裂两侧奥陶系灰岩存在断层接触；羊坊店以西段，断裂西北侧为八宝山断裂上盘，其主要岩层为蓟县系雾迷山组白云岩，断裂东南侧为北京凹陷，主要岩层为第三系半胶结砾岩，该段断裂作为相对阻水边界。西界为黑龙关泉域的东部边界，大安山—红煤厂断裂为逆冲断裂，铁岭组白云岩含水岩组与奥陶—寒武系含水岩组直接接触，有一定的水力联系，断裂东部分布大面积下马岭组板岩、千枚岩，为隔水边界。南界为大石河背斜轴部河北镇—三福村，其中河北泉地段地下水向河道排泄，为水量流出边界，东庄子—三福村一带大石河河水侧向补给奥陶系岩溶地下水，为水量流入边界，其它地段为隔水边界。

山区裸露的可溶岩地层为系统的顶部边界，接受大气降水补给，平原区隐伏的可溶岩含水层与上覆第四系有一定的垂向交换量，为流量边界；底部边界为下马岭组页岩，为相对隔水边界。

该系统可溶岩含水岩组为奥陶系灰岩、寒武系白云质灰岩、蓟县系白云岩、洼里砾岩、井儿峪组泥灰岩，主要取水层位为奥陶系含水岩组。奥陶系岩溶水在军庄、鲁家滩地区接受大气降水补给、永定河水渗漏补给及非可溶岩的间接补给，总体上由西南向东北径流，排泄量以人工开采为主，主要的水源地有水源三厂、石景山、航天三院、门头沟等。河北泉流量在大石河河道渗入黑龙关—磁家务岩溶水系统。大石河侧向流出量进入玉泉山—潭柘寺岩溶水系统。

（4）黑龙关—磁家务岩溶水系统Ⅰ-Ⅰ4

分布于杨林水、霞云岭、南窖、磁家务、娄子水一带，面积606.61km2。西以地表分水岭为界，西北边界为百花山—髫髻山向斜轴部地表分水岭；东北部北段边界为大安山—教军场断裂和下马岭组千枚岩，为相对阻水边界；东北部南段边界为大石河背斜轴部，河北泉地段接受玉泉山—潭柘寺岩溶水系统的河北泉域地下水对河道排泄量，为水量流入边界，三福村一带大石河河水侧向补给玉泉山—潭柘寺岩溶水系统，为水量流出边界；东南至黄庄高丽营断裂，南部边界为下马岭组页岩，为相对隔水边界。

主要含水岩组为奥陶系和寒武系灰岩、雾迷山组和铁岭组白云岩、井儿峪组泥灰岩，接受可溶岩大气降水入渗补给和非可溶岩间接补给，蓟县系含水岩组自西南向东北径流，寒武奥陶系含水岩组由西北流向东南，以人工开采和泉的形式排泄。

（5）沿河城岩溶水系统Ⅰ-Ⅰ5

分布于齐家庄、江水河、向阳口一带，面积953.64km2。北以地表分水岭为界，南至百花山—髫髻山向斜轴部地表分水岭，西部以地表分水岭为界，东北至娘娘庙坨背斜轴部、於白断裂，南部为水量流出边界，北部局部地段为流入边界。主要可溶岩含水岩组为奥陶系和寒武系灰岩、雾迷山组和铁岭组白云岩、井儿峪组泥灰岩，补给来源为大气降水，径流方向由北向南，地下水向永定河排泄，流入玉泉山—潭柘寺岩溶水系统。

4.1.2 昌平岩溶水系统Ⅰ-Ⅱ

该系统分为2个三级岩溶水系统。

（1）高崖口岩溶水系统Ⅰ-Ⅱ1

分布于老峪沟、马刨泉、高崖口一带，面积458.54km2。东北段平原区以南口断裂为界，山区以四桥子西梁—居庸关为界；西南界北段至娘娘庙坨背斜轴部，南段至东驼西背斜轴部；西北以二道岗梁—清水顶地表分水岭为界，南至妙峰山地表分水岭。

该系统西部边界地下分水岭与地表分水岭不一致。本区西部娘娘庙坨背斜和东驼西背斜轴部均为高于庄组，北翼由杨庄及雾迷山组组成，南翼被北西走向的断层错开，只见雾迷山组；西部永定河与温榆河地表分水岭位于禾子涧、老峪沟、了思台一线，该区分布大面积白云岩，据2006年、2012年、2013年岩溶水流场，地表分水岭西部的岩溶水位高于东部，故结合地质构造分析，岩溶水分水岭应位于地表分水岭西部背斜轴部。

西南边界局部地区为水量流出边界。在西南边界马刨泉村西南分布部分雾迷山组白云岩，据2006年水位观测数据，岩溶水水位北高南低，有水量流出。

东北边界南口断裂两侧第四系之下均埋藏着雾迷山组，第四系厚度存在明显差异，本次勘探施工了2眼勘探孔（CG-K-1孔和CG-K-2孔），两井相距1500m，孔深相同，CG-K-1孔、CG-K-2孔雾迷山组的埋藏深度分别为180m和1032m，抽水试验数据、同位素和水化学数据存在明显差异，说明两侧含水层水力联系微弱，故该边界为相对隔水边界。

该系统可溶岩含水岩组为雾迷山组、高于庄组白云岩，补给来源为大气降水，排泄方式为人工开采、对第四系含水层的排泄和侧向流出。

（2）十三陵—桃峪口岩溶水系统Ⅰ-Ⅱ2

分布于邓庄、兴寿、连石山一带，面积685.39km2。西南边界平原区以南口断裂为界，山区以四桥子西梁—居庸关为界，北部边界为石泉门—松树沟—沙岭—大羊山地表分水岭，均为流量边界；东南边界为小汤山地热田北部界线，为水量流出边界。主要可溶岩含水岩组为雾迷山组、高于庄组白云岩，补给来源为大气降水，排泄方式以人工开采为主，已建水源地为邓化庄、真顺等。

4.2 延庆—怀柔岩溶水系统

该系统为一级岩溶水系统，分为2个二级岩溶水系统，5个三级岩溶水系统。

4.2.1 延庆岩溶水系统Ⅱ-Ⅰ

分布在刘斌堡、张山营、大榆树一带，面积998.80km2。北部、东部以地表分水岭为界，南至八达岭阻水岩体，延庆盆地内为地热田边界，西南至省界官厅水库。

主要可溶岩含水岩组为雾迷山组白云岩和高于庄组白云岩，补给来源为大气降水入渗，岩溶水由东北向西南径流，人工开采量相对较少，大部分岩溶水以越流形式顶托补给上覆第四系地下水，还有部分岩溶水资源转化为地表水、补给地下热水。

4.2.2 千家店—九渡河岩溶水系统Ⅱ-Ⅱ

分布于红旗甸、上花楼、九渡河一带，分4个三级岩溶水系统。

（1）千家店岩溶水系统Ⅱ-Ⅰ1

分布于红旗甸、下德龙湾、上花楼、珍珠泉一带，面积761.70km2。北部、西部、南部均以地表分水岭为界，东部北段至阳坡高尖—南天门一线，南段至地表分水岭。主要可溶岩含水岩组为雾迷山组、高于庄组白云岩、铁岭组白云岩，补给来源为降水入渗，岩溶地下水大部分向白河排泄，汇入密云水库，也有部分水量向深部岩溶地下水径流。

（2）琉璃河岩溶水系统Ⅱ-Ⅱ2

分布于琉璃庙、河北村、鱼水洞一带，面积180.64km2。东南部以大二道沟梁尖地表分水岭为界，西部至柳木坑梁头—猴梁头地表分水岭。南部以黑坨山—头道梁地表分水岭为界，东北至大黄木厂—柏查子一线。主要可溶含水岩组为雾迷山组、高于庄组白云岩、铁岭组白云岩，补给来源为降水入渗，岩溶水向琉璃河排泄，汇入白河。

（3）九渡河岩溶水系统Ⅱ-Ⅱ3

分布于庄户、九渡河、莲花池一带，面积723.30km2。北部、西南以地表分水岭为界，南边界至桥梓—庙城，东部为三尖塔—怀北庄一线。主要可溶岩含水岩组为雾迷山组、铁岭组白云岩、高于庄组白云岩、寒武系灰岩、井儿峪组泥灰岩，补给来源为降水入渗，本区出露大面积的侵入岩体，受岩体阻水作用，地下水向怀沙河、怀九河、雁栖河排泄，汇入怀柔水库、台上水库。

（4）西田各庄岩溶水系统Ⅱ-Ⅱ4

分布于新王庄、东智村、溪翁庄一带，面积258.82km2。北部和东部以片麻岩为界，南以宰相庄阻水岩体为界，西部边界至三尖塔—怀北庄一线。主要可溶岩含水岩组为雾迷山组、高于庄组白云岩、铁岭组白云岩、寒武系灰岩、井儿峪组泥灰岩，补给来源为大气降水入渗，主要排泄方式为顶托补给第四系含水层。

4.3 大兴—平谷岩溶水系统

该系统为一级岩溶水系统，分为3个二级岩溶水系统，4个三级岩溶水系统。

4.3.1 顺平岩溶水系统Ⅲ-Ⅰ

分布在龙湾屯、东邵渠、东高村一带，面积1253.40km2。北部以片麻岩为界，南到北京与三河界线及南山地表分水岭，西以顺义断裂、二十里长山断裂为界，东到海子水库，北京与天津市界。

东部中桥—东高村地区：西部以相对阻水的杨庄组为界，东至市界，北以片麻岩为界，南至平谷盆地南山。可溶岩含水岩组为高于庄组白云岩和蓟县系白云岩。该区施工勘探孔5眼，取水层位为雾迷山组、杨庄组、高于庄组，补给来源为大气降水。

龙湾屯地区：分布在龙湾屯、张镇一带，北部和东部北段以相对阻水的杨庄组为界， 东部南段以西樊各庄—西王各庄断裂为界，西、西南至顺义断裂和杨镇断裂。可溶岩含水岩组为雾迷山组白云岩。该区施工勘探孔1眼，取水层位为雾迷山组，补给来源为大气降水。

4.3.2 北务岩溶水系统Ⅲ-Ⅱ

分布于牛栏山、北小营、北务、尹家府一带，面积433.46km2。主要含水岩组为奥陶系灰岩、寒武系灰岩、井儿峪组泥灰岩。

东部边界由顺义断裂、杨镇断裂、夏垫断裂组成，西部边界南段为下马岭组页岩。北部边界为阻水岩体，南部至省界，岩溶水向南部径流，为水量流出边界。西北边界为桥梓—庙城一线，东北以唐指山水库东部地表分水岭为界。主要可溶岩含水岩组为奥陶系灰岩、寒武系灰岩、井儿峪组泥灰岩。牛栏山、北小营地区为背斜储水构造，施工勘探孔4眼，取水层位为奥陶系、寒武系、井儿峪组、南大岭组。北务、尹家府地区为向斜储水构造。施工勘探孔7眼，取水层位为奥陶系、寒武系、红庙岭组，补给来源为上覆第四系地下水的越流补给和二十里长山地区的大气降水补给。

4.3.3 大兴—通州岩溶水系统Ⅲ-Ⅲ

该系统分2个三级岩溶水系统。

（1）大兴岩溶水系统Ⅲ-Ⅲ1

分布于旧宫、黄村镇、北藏一带，面积324.51km2。东南、西南及底部边界以青白口系下马岭组页岩作为隔水边界，北东部以垡头背斜轴部青白口系为界，西北至南苑—通县断裂。断裂西北侧为北京迭断陷，沉积了巨厚的第三系，可溶岩地层埋藏于第三系之下，断裂东南侧为大型迭隆起，寒武系和奥陶系隐伏于第四系之下，埋藏较浅，两侧含水岩组无水力联系，故该断裂为阻水边界。大兴岩溶水系统为向斜储水构造，可溶岩含水岩组为奥陶系灰岩、寒武系灰岩和井儿峪组泥灰岩，岩溶水接受上覆第四系“天窗”越流补给，排泄方式为人工开采，建有念坛岩溶水水源地。

（2）龙旺庄岩溶水系统Ⅲ-Ⅲ2

分布于宋庄、北苑、黑庄户一带，面积271.25km2。西北以南苑—通县断裂为界，东南及底部边界以青白口系下马岭组页岩作为隔水边界，西南以垡头背斜轴部青白口系地层为界，东北至翟里背斜轴部青白口系地层。顶部与上覆第四系有水量交换，接受第四系地下水的越流补给，为水量流入边界。龙旺庄岩溶水系统为向斜储水构造，可溶岩含水岩组为寒武系灰岩、井儿峪组泥灰岩，补给来源为上覆第四系地下水越流，排泄方式为人工开采，建有龙旺庄岩溶水水源地。

5 结语

本次工作依据构造控水、等级结构、为资源评价与开发利用服务等原则，将北京岩溶水系统划分为3个一级岩溶水系统、7个二级岩溶水系统、16个三级岩溶水系统。划分的一级岩溶水系统之间没有水量交换；二级系统之间没有水量交换，但存在可变的地下分水岭，受人为活动影响，当水动力条件发生变化时，系统界线会改变；三级系统之间存在水量交换和可变的地下分水岭。

根据可溶岩空间分布，北京岩溶水系统可分为3种类型，山区型、山前型和隐伏型。隐伏型包括大兴、龙旺庄、北务岩溶水系统，该系统具备如下特点：无裸露的可溶岩或零星分布，岩溶水天然资源少，地下水径流方向主要受开采影响，含水层厚度大、分布广，水量丰富，与上覆孔隙水有密切的水力联系，开采后激发孔隙水的越流补给量。山前型包括玉泉山—潭柘寺、十渡—长沟、十三陵—桃峪口、高崖口、顺平、延庆、西田各庄岩溶水系统，该系统具备如下特点：可溶岩分布于山区和平原，含水层厚度大、分布广，具有明显的补径排条件，岩溶水天然补给资源丰富，地下水位动态受大气降水影响明显，调蓄能力强，水源地位于山前隐伏区，水量大、降深小，开发利用程度高，排泄区有明显的阻水边界，储水能力强。山区型包括鱼谷洞、沿河城、千家店、九渡河、琉璃河、黑龙关—磁家务岩溶水系统，该系统具备如下特点：可溶岩分布于山区，地下水向河谷、低洼处径流，排泄速度快，储存能力差，开采井零星分布，开发利用程度低。

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Division and Characterization Analysis of Karst Groundwater System in Beijing

WANG Xiaohong， LIU Jiurong， XIN Baodong， YE Chao， SHEN Yuanyuan
（1. Information Centre of Beijing Geology Prospecting &Developing Bureau， Beijing 100195；2. Beijing Institute of Hydrogeology and Engineering Geology， Beijing100195）

Karst groundwater is an important strategic water reserve for Beijing and has played a great role in the water supply of the city. It is essential to divide karst groundwater systems for the management of the water resource，as well as for the rational development and utilization of karst groundwater. The present article， with regard to the geological structure and the topographical and hydrogeological conditions， explains the division of the Beijing karst groundwater into 3 primary systems， 7 secondary subsystems and 16 thirdly subsystems， according to the continuity of aquifers， the hydrogeological properties of different levels of surface water， and the geological structure. Amongst these systems， the hidden karst groundwater system is not exposed soluble or scattered rocks， and has less natural resources， with groundwater flow direction due to the impact of mining， and has a close contact with overlying pore groundwater. Soluble rocks of piedmont karst groundwater system are distributed in the mountains and plains，with rich recharge resources， large aquifer thickness and wide distribution， strong regulation and storage capacity，high development level， significant water blocking discharge zone boundary. Soluble rocks of mountainous karst groundwater system are distributed in the mountains with groundwater runoff to the river valley and low-lying area，high discharge speed， poor storage capacity， production wells scattered and low development level.

Karst groundwater； System division； Division principle； Division method； System boundary

P641.134

A

1007-1903（2016）03-0008-08

10.3969/j.issn.1007-1903.2016.03.002

北京岩溶水资源勘查评价工程（京发改［2011］1215号）

王晓红（1965- ），女，硕士，教高，主要从事地下水资源研究；E-mail：wangxiao640@aliyun.com