项目名称：华北平原地下水演变机制与调控首席科学家：石建省中国地质科学院水文地质环境地质研究所起止年限：2010年1月-2014年8月依托部门：国土资源部河北省科技厅1一、研究内容1．人类活动条件下区域地下水系统响应基于对地下水系统结构、组成、特征、场、系统与环境相互作用的表征现象调查研究，揭示在自然与人类活动双重作用下，地下水系统诸要素的时空演化方向路径和规模，达到规律性的认识。重点研究近50年来区域水循环要素变化规律及其影响因素；分析历史上地下水资源开发条件下区域地下水流场变化过程，阐明浅层和深层地下水动力场特征与演变过程；揭示人类活动加剧条件下地下咸水体移动、水化学场演变和地下水资源量变化规律；建立人类活动条件下与区域水循环变化相联系的地下水系统演变模式，为地下水演变机理研究和地下水调控研究提供理论依据。2．含水层系统结构变异与地下水可利用资源变化机理基于地下水演变规律的研究成果和成因分析，揭示地下水动力条件与水循环机理、含水层结构与特性及演化机理、地下水溶质迁移富集与地球化学作用机理和水—土复合作用、地面沉降和地质灾害发生机理；阐明人类活动对地下水资源可利用资源组成的影响机制和趋势，为地下水资源调控提供科学依据。研究地下水系统水动力条件变化后含水层特性的变化。研究浅层含水层结构变化规律及地下水补排的非线性过程、包气带溶质运移与浅层地下水水质演变；分析浅层地下水补给方式、过程和强度的变化；通过对人类活动影响下浅层含水层补给关键环节与影响因素的研究，确定浅层含水层结构变化规律，建立适于浅层含水层结构变化的地下水补给非线性模型。研究深层含水层系统结构与地下水流动系统各要素对高强度开采的响应，包括弱透水层越流和压缩释水机理、浅层地下水与深层地下水相互作用机制、水动力场—土应力场耦合机理及地面沉降、地质灾害发生机制、地下淡水—咸水界面移动与驱动机制、分析地下水动力场和水化学场演化机制及其对地下水循环的影响；研究地下水资源可利用量的组成、变化机理和趋势；阐明深层地下水可更新能力的变化过程与趋势，为区域地下水资源的演变提供理论依据，为地下水合理调控的研究奠定基础。3．地下水—环境—社会经济耦合机制与评价体系在充分认识环境变化下的地下水循环及水资源变化机理的基础上，研究地下水开发与环境变化、经济发展的互动关系与耦合机制，建立研究区地下水资源承载力的评价体系和评价模式，建立地下水系统、经济社会系统、生态环境系统在其运动发展过程中的相互依存与相互制约的定量关系，为地下水危机识别和合理调控的研究奠定基础。4．环境、经济约束下的地下水调控研究地下水位、水质和地下水开采量的环境阈值，确定地下水系统危机临界识别指标体系；研究气候变化和南水北调实施等情景下地下水危机状况及供水安全的保证程度，搭建地下水资源调控平台，综合提出保证华北平原供水安全的地2下水可持续开发利用模式和方案，包括利用地表水调蓄、逐渐恢复地下水资源的数量、质量以及安全保障等，形成地下水资源调控的技术方法与理论体系。3二、预期目标（一）总体目标揭示“地下水复合漏斗”形成演变机理，阐明人类活动对地下水资源数量与质量的影响机制，揭示地下水资源开发—环境变化—经济发展协调机制，形成人类活动影响下地下水系统演变及相关环境变化的基础理论；建立地下水系统危机临界识别指标体系和地下水—环境—社会经济协调评价体系，构建地下水资源调控平台与可持续开发利用模式；提出“地下水复合漏斗”控制与修复方法，建立区域地下水演变与调控技术方法与理论体系，发展和完善地下水可持续及水资源安全理论体系，提高我国地下水资源与安全保障能力，为国民经济的持续发展和水资源永续利用提供科学依据和理论基础。造就一批具有国际水平和影响的优秀科学家群体和复合型高级专门人才团队。（二）五年预期目标1．建立区域尺度地下水演化科学理论，揭示自然变化和人类活动双重影响下华北平原地下水演变过程机理，评估极端气候条件下地下水系统支撑能力。2．建立区域地下水演变与调控技术方法与理论体系。查明大规模开采和人类活动引起区...
