地下水库
A. 南太行山东南部有华东地下水库之称的原因
（1）南太行山东侧形成断裂，东西走向的河流被切割，河水沿裂隙下渗量大。
（2）黄河在流出南太行山后，流速减缓，有利于下渗。
（3）东南季风（北半球夏季）迎风坡，降水较丰富。
B. 曲靖水城暗河地表—地下水库工程
4.4.1.1 工程概况及效益
水城水库位于曲靖市越州镇水城东北部3km的水城河上，水城暗河地表—地下水库是利用天然岩溶谷地，在暗河出口下游水城河上建坝蓄水形成的一座中型水库，水库总容量4927×104m3，水库枢纽由主坝、副坝、导流泄洪隧洞、输水隧洞和溢洪道组成。主坝为碳质页岩风化料心墙碾压堆石坝，坝顶长621.5m，坝高59.2m。坝体总填筑方量132.4×104m3。度汛坝填筑总方量36×104m3。水库主体工程投资约6000万元，引水渠投资3178.18万元，总投资约9178.18万元。水城水库属旧库扩建工程，是一座以防洪、灌溉为主兼顾水库附近厂矿工业用水等综合利用的水库，扩建前向曲靖城市工业供水总量346.61×104m3/a，实现灌溉面积3500亩，扩建灌溉渠系后，可增加工业用水供给量300×104m3/a，增加灌溉面积7.92万亩。水城暗河地表—地下水库的修建为岩溶盆地边缘暗河开发利用提供了可行的示范方案。
4.4.1.2 水源地地质环境
水城暗河流域处于南盘江支流水城河源头，属构造溶蚀中山，为岩溶山地向盆地的过渡地带，总体地势由北向南倾斜，海拔在1927～2447m之间。补给区地貌类型为岩溶中山峰丛洼地、石芽原野，主要接受大气降水的入渗补给，年平均降水量787.5mm，年平均气温14.5℃，据多年平均降水量统计，雨季地表水直接灌入地下，约65%的降水转化为地下径流，入渗系数0.65，平均地下水径流模数16.11L/s·km2。
暗河流域含水层主要为二叠系下统栖霞组(P1q)、茅口组(P1m)灰岩、泥晶灰岩、生物灰岩、泥晶灰岩夹白云岩。隔水层为二叠系下统梁山组(P1l)石英砂岩、泥岩，中统玄武岩组(P2β)玄武岩夹粉砂岩，新近系上新统茨营组(N2c)细砂夹粘土，古近系渐新统小屯组(E3x)泥岩、钙质泥岩。区内构造以NE向断层为主，规模相对较大，其次发育少量近东西向小断层，沿断层带岩石破碎，裂隙发育。暗河系统北、东、西三面以地下分水岭或梁山组、玄武岩组泥岩、粉砂岩、玄武岩等为边界，南面集中排泄点暗河出口下游处，由于大幅度的断陷，沉积了厚达959.05m的茨营组含煤粘土层，构成了隔水边界(图4-7)。区内岩溶发育受岩性、构造制约明显，岩溶发育不均匀，暗河上游出露大面积栖霞组、茅口组强富水含水层，溶蚀作用强烈，地下岩溶表现为岩溶管道发育，溶蚀作用集中发生在裂隙中，并逐渐扩大裂隙通道，形成不均匀的地下溶蚀管道；地表岩溶表现为沿暗河通道岩溶洼地、落水洞发育。
图4-7 水城暗河流域水文地质图
1—纯碳酸盐岩；2—不纯碳酸盐岩；3—碎屑岩；4—上升泉群，流量(L/s)；5—下降泉，流量(L/s)；6—暗河出口，流量(L/s)；7—暗河天窗，流量(L/s)；8—落水洞；9—岩组类型界线；10—正断层；11—逆断层；12—性质不明断层；13—地表分水岭
4.4.1.3 岩溶水资源特征及开发技术条件
水城水库多年平均来水量7600×104m3，平均调蓄水量935.5×104m3，动态较不稳定。暗河出口位于盆地边缘谷地中，高程1900m，偶测流量2136L/s，多年平均流量1627.82L/s，枯季流量1210.47L/s。理论计算多年平均补给量20.43×104m3/d，储存量2134.39×104m3。按暗河枯季流量汇总计算，可开采量为10.46×104m3/d。
暗河流域面积178km2，呈近南北向分布。暗河管道总长约47.2km，由2条主干管道和1条支管道组成，平面上沿径流方向呈树枝状由北向南集中，平均坡降约7‰，其中，2条主干管道长约43.8km，沿NE向断层发育；支管道1条，仅3.4km，走向近南北，直接延伸至出口。区内岩溶水赋存于碳酸盐岩溶隙、洞管内，以管道流为主，系统储存调节能力较弱，水位、流量随季节变化大，雨季流量剧增。
水城水库地表径流较弱，地下水补给充足，暗河在库尾出口集中排泄。坝址区为不对称“U”型河谷，河宽60～90m，冲洪积物厚4.6～9.0m，主要为淤泥质粘土、砂砾石层，河流流向北东至南西，与岩层走向基本一致，河床以下灰岩中溶隙、溶孔和溶洞发育。河谷内地下水常以泉水形式出露。主坝坝址位置出露的栖霞组、茅口组灰岩，出露面积90%，岩性单一，块状结构，结构面间距大，结合力强，变形较小，岩体完整性好，能满足筑坝工程要求，但岩体岩溶发育强度为中等—强烈，存在明显的坝基渗漏问题，坝基为中等—严重渗漏；左岸山坡梁山组砂页岩岩质软弱，易产生表面滑动，右坝肩茨营组细砂夹粘土，出露面积4%左右，含水量大，中—强膨胀性土，稳定性差，皆存在不良工程地质问题。库区右岸因河流切割形成河间地块和下游低邻谷，左岸碎屑岩地层受断层带影响，并且河床两岸岩溶发育较强，水库蓄水后的侧向渗漏、绕坝渗漏和向下游低邻谷渗漏是主坝的主要工程地质问题。
4.4.1.4 岩溶水勘查及开发技术
勘查及开发工程建设程序为：①水文地质测绘，库区外围开展1：5万水文地质测绘，进行洞穴调查测量、暗河流量观测，库区开展1：1万水文地质工程地质环境地质测绘；②可行性论证；③工程地质勘查：坝址枢纽区进行钻探、压水试验、灌浆试验、取样测试；④工程、施工设计；⑤坝基防渗帷幕灌浆；⑥筑堆石坝截流，蓄水成库。
采用水文地质测绘、动态观测、工程地质勘查等方法进行综合勘查，查明流域内主要含水层的富水性，补给边界，岩性变化规律，水资源综合利用基本条件，暗河流量、动态变化稳定性，坝基岩溶发育特征、岩土体类型、地质构造，地下水埋藏条件及渗漏状况。主要采用帷幕灌浆、回填灌浆等技术建坝蓄水。
(1)帷幕灌浆：坝基渗漏和绕坝渗漏是水库能否蓄水的关键问题，根据岩层的渗漏性，采用灌浆进行防渗处理，以提高岩体抗渗能力。共设置1排主帷幕和上、下游2排副帷幕，帷幕孔距皆为2.5m。主帷幕布置在坝轴上游1.5m处，全长675m，共布置271孔。副帷幕距主帷幕2.165m，上游排副帷幕全长470m，共布置192孔，下游排副帷幕布置分两段，全长270m，共布置110孔。
(2)泉水引排：坝基开挖后，坝址区河床及近河床部位有60 余处泉水出露，流量0.07～6.6L/s，根据其出露位置的不同，对心墙上游的泉水进行了封堵，心墙下游的泉水进行了引排。
(3)回填灌浆：栖霞组、茅口组地层分布区，开挖后坝基面溶蚀率达50%～90%，岩体质量差，若全部清至相对完整的基岩上，开挖和回填量大大增加，很不经济，综合各种因素考虑，为使该段坝基的承载力和抗滑稳定性能满足坝体荷载的要求，达到设计高程后，对溶沟、溶槽中的充填物均进行清挖，并用毛石混凝土回填，对溶洞清除充填物后，再用毛石混凝土封堵，同时预埋管对其进行回填灌浆，所有竖井状溶隙，多无充填，均预埋管对其进行回填灌浆，左右两岸共设置预埋管40 根，共灌入水泥砂浆1794.045吨。
(4)凿毛处理：河床清基后，基岩面光滑，为提高坝基与混凝土盖板间的抗滑稳定性，混凝土盖板浇筑前，光滑的基岩面用钢钎凿毛处理。
(5)膨胀土处理：右坝肩茨营组地层分布区，其承载力和抗滑稳定性能满足坝体荷载要求，为防止水分变化而引起膨胀土性质改变，开挖后随即用粘土进行铺盖保护。
(6)设置混凝土盖板：为使心墙坝基有较均匀的承载力和抗滑抗渗性能，防止心墙料与基岩直接接触，对坝基表层进行处理后，在其上设置了平均厚约0.5m的混凝土盖板与心墙料过渡，同时利用该混凝土盖板作为坝基固结灌浆和帷幕灌浆的盖板，对提高坝基岩体质量具有十分重要的作用。
C. （三）王河地下水库建设及效益分析
为了给王河中下游经济社会的可持续发展提供水资源和生态环境支撑，必须采取措施减少和消除海水入侵。
1.工程概况
莱州市多方筹集资金，利用日本协力基金贷款6230万元，国内地方配套资金8956万元，于1999年12月开工建设王河地下水库，2003年5月完成主体工程，2004年8月竣工。
王河地下水库位于莱州市西北20km处，西部、北部濒临渤海。库区总面积为68.49km2，总库容为5693万m3，最大调节库容为3273万m3。
王河地下水库主体工程为13593m的地下防渗板墙，采用高喷灌浆和振动沉模工艺建成。同时，沿王河主河道和过西引水渠布设了大量的渗井和人工渗渠，并由过西橡胶坝通过引水渠向尹家人工湖调水，西由拦河闸通过引水涵闸向中山洼台田沟引水。
2.效益分析
王河地下水库建成后最直接的效益是地下水位提高，海水入侵面积减少。对库区地下水位观测井的实地测量数据表明，建库后比建库前地下水位最多提高4.44m，平均提高3.31m，参见表4-1。
表4-1 地下水位观测井观测数据 单位：m
通过测压管井测定地下防渗板墙内、外水位差，结果表明墙内比墙外最多高5.03m，平均高4.39m，参见表4-2。
表4-2 地下防渗板墙水位测定数据 单位：m
王河地下水库建成后，王河流域的海水入侵面积由建库前的78.69km2减为25.36km2，减少了68%。
地下水库建成后改善了库区水质，增加了供水能力。经对库区地下水位观测井取水化验，建库后比建库前地下水中氯离子含量最大减少71.1%，平均减少50.6%，参见表43。伴随着回灌补源和咸淡置换，困扰多年的人畜吃水困难得以解决，并确保了大型矿山企业三山岛金矿、仓上金矿的生产、生活用水。同时，库区刚刚建成的口供水1.5万t的过西水厂，开辟了全市新的供水基地。
表4-3 地下水氯离子含量测定数据 单位：mg/L
王河地下水库的建设有利于增强生态功能，减轻自然灾害。王河地下水库是蓄水防洪抗旱的天然“海绵”，能够储存来自降雨、径流中的水量3273万m3；西由拦河闸于汛期向中山洼台田沟引水，可逐步实现面积约330hm2湿地的生态恢复，避免因季节和年度降水不匀带来的洪旱灾害。
地下水库建成后，海水入侵减轻，恢复和改善了生态环境，提高了工农业生产能力，消除了库区老百姓的后顾之忧，稳定了生产和生活秩序。经初步测算，王河地下水库建成后年增产粮食1万t，年经济效益约3000万元。
随着工程的运行，王河地下水库的综合效益日渐凸显。1210眼渗井和187条人工渗渠年回灌补源1180万m3；过西橡胶坝先后四次向尹家人工湖调水，已回灌补源350万m3；西由拦河闸今年汛期向中山洼台田沟引水，已回灌补源300万m3。
由超采诱发的海水入侵，给莱州带来了灾难性的危害；王河地下水库的兴建，为王河中下游经济社会的可持续发展提供了水资源和生态环境的强力支撑。其成功经验表明，建设地下防渗板墙并配套渗井、渗渠是根治海水入侵的直接、有效的途径，其成功做法具有较强的示范作用和推广价值。
D. 异地调水建地下水库污染风险经济学评价
国际上普遍公认建地下水库是比建地表水库更为环保、经济的且更有战略意义的储水方法。随着我国国民经济的快速发展，我国北方很多城市水资源短缺将越来越严重。利用外调水源补充调蓄地下水将成为我国北方缺水城市解决水资源和恢复生态环境的良好方法。但是，利用北调江水储存在地下建立地下水库，可能要冒使本地地下水水质劣化的风险。因此，如何评价异地调水建地下水库引起的污染风险，不仅是科学上的问题，也对减小或控制异地调水建地下水库污染本地地下水风险具有重要的现实意义。本文针对石家庄市利用北调江水补充地下水的环境风险问题进行探讨。
一、地下水调蓄地的环境地质概况
1.地下水调蓄地水文地质概况
地下水调蓄地位于滹沱河石家庄市区地段，区内地下水主要赋存于第四系松散岩层孔隙中，地下水丰富、较丰富，是本区最主要的饮用水源地，也是河北平原深层地下水的径流补给源区之一。具有典型山前平原单一包气带防护与巨厚松散砂层分布结构和多道防护层与砂层相间结构，且地下水位深埋的水文地质特征(图9－2－1)。主要开采地下水层位是第四系浅层地下水含水系统，底界埋深由山前的10m左右，到东部的200m以下。根据岩性和富水性，地下含水系统可分为:滹沱河现代河床、河漫滩及石家庄市北半部的强富水区，含水层厚度30～70m，单位涌水量100m3/h·m左右，渗透系数100～300m/d，滹沱河河床300～400m/d;冲洪积扇顶部与下游扇缘的富水区，含水层厚度20～50m，单位涌水量50～100m3/h·m;冲洪积扇南部侧缘的中等富水区，含水层厚度5～30m;西部山前冲洪积、坡积群及剥蚀垅岗的较贫水区，含水层厚度1～15m。地下水补给主要来源于大气降水、侧向径流、河渠渗漏、渠灌入渗、井灌回归等，区内天然水资源补给量小于3.4亿m3。由于大量抽取地下水作为城市供水和农业生产用水，自20世纪60年代以来形成了石家庄地下水近400km2面积的巨大降落漏斗(图9－2－2)。
图9－2－1 石家庄地带横断滹沱河浅部岩性剖面图［115、215、125］
区内包气带岩性主要有亚粘土、亚砂土、粉土、中细砂等，厚度多在33～60m不等，在漏斗中心区可达60余米，不仅厚度大，而且岩性也比较复杂，多为层状非均质，由亚粘土、亚砂土、砂、砂砾等组成，地表出露以亚粘土为主，也有少部分亚砂土和较少条带状的细砂出露(图9－2－2)。
2.调蓄区与库容
调蓄靶区:根据地下水流向和水文地质条件，加之滹沱河干涸多年，河道两岸地下水位大幅度下降，选择石家庄市漏斗范围与滹沱河河床及河漫滩及附近较强渗透带的交汇区域的任何有利地带，作为实施本市调蓄地下水的靶区，如图9－2－2粗虚线范围所示。该靶区地带在滹沱河二级阶地以下，地表岩性为渗透性极强的细砂、中砂，除10m左右有一不稳定薄层粘土－亚粘土外，其余包气带岩层基本由砂和砂卵砾石构成，外来水可直接入渗补给地下水。
调蓄库容:根据浅层地下水含水层的累积厚度、给水性等水文地质条件和地质、地貌等特征条件分析，石家庄市降落漏斗区域有利于地下贮水，为良好的调蓄蓄水地段。若以地下调蓄空间含水介质的平均给水度为0.17和2005年漏斗空间范围进行计算，可计算出调蓄库容量约为8亿m3［217］。
二、风险评价程序
利用北调江水调蓄污染本地地下水的风险可用风险值(R)表征。风险值(R)表示事故发生概率(P)与事故造成的环境(或健康)后果(C)的乘积，即
城市地质环境风险经济学评价
异地调蓄污染地下水风险评价的过程或程序一般如图9－2－3所示。
图9－2－2 带地表出露岩性及降落漏斗分布范围图
图9－2－3 利用外调水源补充调蓄地下水的水质污染风险评价流程图
三、危害和风险识别
1.北调江水调蓄地下产生的危害主要是污染地下水资源
根据长江水利委员会对丹江口水库水质的监测结果，可能的污染物主要为重金属、病原微生物、富营养化无机物、酸碱无机盐类、有机污染物等。这些污染物污染地下水后，可能造成地下水饮用、灌溉、工业用等功能丧失，导致人类饮用后生病，引起植物生长不良等。
2.北调江水调蓄地下污染地下水的风险来源
北调江水调蓄地下水的污染风险主要表现在水质污染方面，而水质污染风险则又主要来自于调出水源水质不达标和所采用的调蓄地下水方法不具备或丧失净化功能等事件风险方面。根据上述危害分析可知，污染地下水的风险主要来源见图9－2－4。图9－2－4显示，利用外调水源补充调蓄地下水的水质污染风险事件，主要由调出水源水质不达标事故风险与采用不同地下水调蓄方法导致不达标调出水源水质过滤净化差异风险两部分构成。其中，调出水源水质不达标风险主要因水质监控失误和一般水质监控中所参照执行的地表水与地下水的水质标准差异事故所引起。而因采用不同地下水调蓄方法导致不达标调出水源水质过滤净化差异风险主要取决于各调蓄方法是否具有净化系统事件。
也就是说，异地调水建立地下水库发生污染的风险主要有两大来源:一是异地水源水质劣于本地地下水，其影响影子包括(1)水质监控失误:人为分析误差、取样误差、分析仪器异常，(2)水质监控的执行标准差异:CODmn、氨氮、氰化物、挥发酚等超出可饮用的地下水III类水质标准、粪大肠杆菌超出可饮用的地下水III类水质标准及其他水质指标超出;二是调来的水在入渗过程中没有得到充分过滤与净化，其发生污染地下水的风险主要决定于入渗过滤方法的选用，在研究区可供选用的方法有天然快速土地渗滤法、人工滤层快速土地渗滤法及地下渗井法，由于三种方法对污染物的净化作用不同，污染地下水的概率也不同。这两方面的因素组成可见图9－2－4及表9－2－2。
图9－2－4 外调水源补充调蓄地下水的水质污染风险事件树图
表9-2-2 采用不同方法利用北调江水调蓄地下水的水质污染风险值计算表
四、危险性(概率)评估
1.危险性(概率)计算方法
利用北调江水调蓄污染本地地下水的风险评价基本可按流程图9－2－3进行。利用北调江水调蓄污染本地地下水的概率，采用下列①和②式计算。
当最小基本事件集中各基本事件是与门逻辑关系时，其顶事件的发生概率按以下①式计算:
城市地质环境风险经济学评价
而当最小基本事件集中各基本事件是或门逻辑关系，其顶事件的发生概率按以下②式计算:
城市地质环境风险经济学评价
①和②式中，kj为最小基本事件集(j=1，2，3…，k);qi为第i个基本事件发生概率来计算。
2.危险性(概率)计算结果
根据拟调入的地表水丹江口水库近几年来的水质监测、取样分析等的技术和管理水平、监测结果，及对研究区调蓄地带天然地层、人工过滤层等对调来水进行渗滤实验结果分析研究，并结合国内外相同或相近研究成果对比分析，分别对调水、入渗过滤等各环节中各种因素可能污染地下水的概率进行了计算，得到概率见表9－2－2。
五、风险评估
地下水污染最终结果，可以折算成经济损失，即将地下水污染造成的损失或危害进行货币化核算。根据上述对异地调水调蓄污染地下水的风险来源及风险因子识别、对风险危害的分析、风险概率的计算等结果，按照前面所叙述的风险计算公式(9－2－1)计量，本例中地下水污染风险的最终结果如表9－2－2最后一列所示。
表9－2－2表明，进行异地调水入渗建立地下水库，污染地下水的风险来源包括调入水源的水质成分、污染组分浓度、所使用的水质标准、对水源的监测、入渗地下水的技术及其水平高低等方面，风险蕴涵在调入水源的质量监控、异地水的调入、水的过滤入渗等过程中，不论哪个环节或因素出问题，都可能造成地下水的污染。
在调入水质一定情况下，采用不同的入渗调蓄技术，产生的风险是有差异的。
(1)采用天然土地快速渗滤法调蓄地下水将会引起以病原微生物类、植物营养物类、有机污染物类及剧毒化合物类等物质的水质污染风险，采用天然土地快速渗滤法调蓄地下水引起水质污染的最大风险值为708.8万元/a。
(2)采用人工土壤层快速土地渗滤法调蓄地下水，将只引起以病原微生物类和剧毒化合物类等物质的水质污染风险，引起地下水污染的风险值为403.5万元/a。
但由于实施了对地下水的调蓄，将会在有效恢复地下水位、补充地下水资源量、提升经济总量价值、减轻地面沉降和地裂缝危害的倾向、恢复疏干开采井的利用等生态环境和经济方面取得巨大效益，所以使用上述两种方法调蓄地下水产生的水质污染风险都是可以接受的。
(3)采用地下渗井回灌法调蓄地下水将主要引起以病原微生物类水质污染、剧毒化合物类水质污染、植物营养物类水质污染及有机污染物类水质污染的重大风险，其中以病原微生物类水质污染风险值突出而巨大，总共为2.498亿元/a，仅病原微生物类引起水质污染的风险值就为2.42亿元，十分巨大，不能接受。
六、风险控制
从表9－2－2所列风险评价结果来看，异地调水建立地下水库污染本地地下水的风险来自于调入水源的水质成分、污染组分浓度、所使用的水质标准、对水源的监测、入渗地下水的技术及其水平高低等方面，风险蕴涵在调入水源的质量监控、异地水的调入、水的过滤入渗等全过程，不论哪个环节或因素出问题，都可能造成地下水的污染。因此，要在工程实施过程中进行全过程精细管理，不仅要对调入水质进行监测管理，还要注意使用的水质污染标准，更要注意异地水入渗过滤方法的选用。在石家庄建立地下水库，储存异地来水，入渗调蓄方法宜采用天然土地快速入渗法或人工土壤层快速入渗法。而使用井群来入渗调蓄地下水，其风险最大，也是不能接受的。
E. 扇体植被保护对修建地下水库的好处
水库的概念：抄
水库，一般的解释袭为“拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物，可以利用来灌溉、发电、防洪和养鱼。”它是指在山沟或河流的狭口处建造拦河坝形成的人工湖泊。水库建成后，可起防洪、蓄水灌溉、供水、发电、养鱼等作用。有时天然湖泊也称为水库（天然水库）。水库规模通常按库容大小划分，分为小型、中型、大型等。
水库形成 ：
在河流上建坝会在河流上游形成水库。水库的水会向周边扩散，淹没原有的栖息地。迄今，超过400,000平方千米的土地由于水坝的建造而被淹没。新产生的水库的表面积大于原先河流的，使得水分更多地被蒸发。这可能使河水每年减少2.1米的深度。根据近期的研究，水库亦使温室气体排放增加。水库最初的注水淹没原有的植被，使得富含碳的植物和树木死亡和分解。腐烂的组织向大气大量排放碳。腐烂的植物沉入不含氧的水库底部，由于缺乏流水来增加水的含氧量，最终分解成甲烷。
F. （四）大沽夹河永福园地下水库下游库区水文地质条件
永福园地下水库下游库区即宫家岛水厂应急供水区域，位于烟台市芝罘区西部及福山区东部，勘察范围自外夹河玉树庄、内夹河北涂山—芝阳山以下，至永福园—宫家岛地下水库坝线，重点在外夹河小沙埠村南、内夹河东北关以北至地下水库截渗坝以上夹河沿岸地带。
1.含水砂层的空间分布规律及富水性
本区覆盖层多为三层结构，上部为3m左右的中细砂，中部为12m左右的黏性土层，下部为15～28m厚的砂卵石层，该层厚度大，透水性强，渗透系数为100～200m/d。
（1）含水砂层平面分布规律
本区含水砂层沉积厚度较大地段为北涂山—南上坊—宫家岛水厂；东关—小沙埠附近；栾家疃西—蒲湾村南；地下水库坝线上下夹河西岸。含水砂层厚度一般15～28m，该地带砂层连续性好，颗粒粗，厚度大，含水砂层分上部潜水含水层和下部承压含水层两层，在宫家岛以南，中间相对隔水层缺失，形成“天窗”。由含水砂层厚度等值线图可看出，区内砂层起主导作用的有两条主径流带，分别在北涂山—南上坊—夹河汇合口附近及栾家疃—蒲湾村南。含水砂层沉积规律与第四系分布规律一致，古河道基底切割深度大，向两侧第四系沉积物由厚变薄。
（2）含水砂层垂向分布规律
据已有钻孔资料，本区在卫家疃外夹河上游和北涂山—芝阳以西含水砂层为二元结构，砂层层数少，一般为1～3层，砂层厚度为5～15m，自上而下颗粒变粗，由中粗砂变为卵砾石。中粗砂顶板埋深一般5～12m，卵砾石顶板埋深一般为17～20m；本区其他大部分地段含水砂层为三元结构，上部砂层层数少，一般为1～2层，厚度2～5m，自上而下颗粒变粗，由中细砂渐变为砾砂，砂层底板埋深为7～10m；中部砂层层数多，一般为2～3层，厚度5～20m，自上而下颗粒变粗，由中粗砂渐变为卵砾石，砂层顶板埋深一般为10～18m，下部普遍有卵砾石层，局部夹有黏性土透镜体。
（3）含水砂层的富水性
根据钻孔抽水试验资料，区内含水砂层的富水性与砂层厚度，颗粒粗细及分选性密切相关。其富水特征表现在：砂层厚度大的钻孔单位涌水量大，分选性越好，粒度越粗，富水性越强。
本区含水砂层厚度大于15m的地段富水性最好，渗透系数为70～100m/d，单井涌水量可大于2000m3/d，主要分布在东关—小沙埠附近和北涂山—南上坊—宫家岛水厂两地段及地下水库坝线上下游夹河西岸，是布置开采井的有利位置，在其外围分布有10～15m厚的含水砂层，富水性较好，单井涌水量在1000～2000m3/d之间，其他地段，富水性相对较差，单井涌水量一般小于1000m3/d。
2.地下水动态特征
影响本区地下水动态变化的主要因素有：开采、降水及地表水体，区内存在潜水及承压水两种类型地下水。由于含水特征的明显差异，其地下水动态也存在明显不同。
（1）潜水
本区潜水含水层直接接受大气降水和地表水体入渗补给，其动态受降水影响明显。一般5～6月份为枯水期，降水稀少，地下水位年内最低；7～9月份为丰水期，降水量增大且较集中，地下水位年内最高。由于在夹河河道上修建有多处拦河闸坝，使区内河道基本保持常年有水，直接补给潜水含水层，使大部分潜水含水层地下水动态变化不大，年变幅多为1～2m。
（2）承压水
区内承压水动态变化主要受人工开采、大气降水及地表水体的影响。人工开采是本区地下水排泄的主要方式，大气降水及地表水体则是通过潜水含水层的越流补给和渗漏天窗直接补给承压含水层。地下水位的动态变化与人工开采、大气降水和地表水体表现出明显的相关性，干旱季节开采量增加，补给量减少，地下水位持续下降，丰水期地下水补给量增加，水位缓慢上升。由于区内层层拦蓄，河道基本保持常年有水，对保持地下水位起到较大作用，区内地下水位年变幅2～5m。
3.地下水水化学特征
受地形地貌、地层岩性、径流条件、人类活动及距海远近等因素影响，本区地下水水化学特征具有明显的分带性。自南往北、下游自山前至河道两侧，地下水质逐渐变咸、变差，地下水TDS由0.5g/L左右，增加到地下水水库坝线1～2g/L，再向北夹河入海处为7.0g/L；Cl-含量由小于100mg/L，至夹河口增大到3600mg/L；水化学类型由简单变得复杂，由
S
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4.地下水开发利用现状
区内地下水利用程度较高，先后建有市自来水公司宫家岛水厂（原为二水厂）、西牟水厂及烟台发电厂水源地。此外，尚有福山城区工业自备水源地及农业开采用水。据统计，目前勘察区内地下水实际开采量约为2.7万m3/d。
5.永福园地下水库下游区地下水水质情况
根据地下水动态监测资料，永福园地下水库下游库区水质状况较差，沿夹河靠近坝线附近，约5km2范围内，由于受建坝前海水浸染影响，Cl-含量大都大于200～250mg/L，靠近坝线附近局部大于500mg/L，超过生活饮用水卫生标准（上限250mg/L）。
本区地下水因建库前海水浸染较重，不能满足生活饮用水卫生标准。因此本区水体需要进行置换，抽咸补淡，利用夹河地表水及门楼水库施工弃水进行回灌补源，以满足城市供水水质要求。
G. 伊斯坦布尔的地下水库啥年代建造的。
【转载】地下水库（Yerebatan Sarnici）又称地下宫殿，位于圣索菲亚大较堂的对面、竞技广场旁，一个不起眼的小楼房进入地下水库。它是拜占延 时期君士坦丁堡最大的水库，曾经是军事弹药库。水库里的水是君士坦丁堡北部二十五公里远的贝尔格莱德森林提供的。一方面是为了保证皇宫用水，另一方面是为了防止战争时期，敌人围困时通常切断城市的输水管道造成缺水，所以人们建造了这个地下水库，储存用水以防万一。随着时间的流逝，今天水库里的水已经不是很多了。
地下水库于公元532年，Justinian大帝动用了7000名奴隶在教堂的废墟上建成这个宫殿，建造它的工程只用了几个月就完工了。直到公元十六世纪，这个水库被使用了一千多年。公元十九世纪，奥斯曼帝国时期，水库曾被翻修过。修复后的这座水库宽70米，长140米，里面由336根9米的高，罗马时期石柱支撑着巨大的砖制拱顶，柱子间间距四米。整个水库深八米，面积一万平方米，这里的存水量达10万吨之巨，足够当时全城的人喝一个月了。后来这里被废弃，逐渐被人遗忘。直到上世纪六十年代，伊斯坦布尔老城的居民夜间总能听到流水声，专家前来探究原因，才在蓝色清真寺附近发现了它。 地下水宫的神秘之处在于，这里囚禁着邪恶的蛇发美女美杜莎。在宫殿的尽头的两根石柱下压着两个美杜莎(Mes)石头头像，它们一个侧躺着，一个倒立在水里，人们都说这是为了镇池，以防止有不好的生灵侵犯这里的环境。但也有人认为这不过因为有两根石柱短了一截，因此用雕刻了美杜莎头像的石块补上。这样简单而随意的举动似乎不太符合这一庞大宫殿的身份，不过正因为这个解不开的谜，才让这里声名大震。实际上它见证了水库在奥斯曼时期重修的历史变迁，现在成了一个旅游看点。
H. 地下水库概念及分类
尽管地下水库的建设在国内外都有尝试，并且在不同国家都有工程实践，但世界各国对地下水库的理解尚未统一，目前没有一个能够普遍接受的科学概念。但国内外许多学者或多或少提涉，目前可归纳为以下几种。
1)大多数国外学者认为地下水库就是含水层(groundwater reservoir)。含水层不但有储水和释水功能，而且具有年内和年际的天然调蓄能力。这样的说法主要在国外。
2)中国学者提出的地下水库定义。魏永纯(1979)等认为地下水库顾名思义就是指在地面以下，把水蓄积起来的地下蓄水容积或称地下蓄水仓库、林学钰(1984)提出，地下水库是一个便于开发和利用的地下水的储水地区，具有多种功能，包括水的供给、储存、混合和输送。吴忱(1991)年指出所谓地下水库，就是利用地下有孔隙(裂隙或溶洞)的岩层和储水构造(天然的地下水盆地或人工坝)，对地下水实行计划开采(腾库)和人工补给(充库)，使大气降水、地表水与地下水相互转化，通过多年调蓄，达到综合平衡，从而达到充分利用水资源的目的。楮恒华等(2000)认为，所为地下水库是指地下水富集区。杜汉学(2002)认为，地下水库就是指存在于地下的天然大型储水空间，一般指厚度较大、范围较广的大型层状孔隙含水层，也可能是大型岩溶储水空间，大型含水断裂带等。赵天石(2002)认为地下水库是利用地壳内的天然储水空间，储存资源的一种地下水开发工程。
无论以上学者对地下水库看法是否一致，但都阐述了地下水库的关键因子，出发点均为察知地利，利用地利，探索合理开发水资源的途径。综合比较地表水库与地下水库异同点(表7.1、表7.2)，笔者认为:①既然称库，就具备一定的调蓄水功能，和地表水库一样(表7.1)可进行分类;②参考自然行为与人工活动，地下水库可分为天然地下水库和人工地下水库两大类(表7.1)。
表7.1 地下水库与地表水库对比
续表
表7.2 地表水库与地下水库功能对比表
续表
I. （二）胶东半岛沿海地区的地下水库工程
1.地下水库建设条件与效益分析
（1）地下水库修建的必要性
山东省淡水资源虽然偏少，若适当提高水资源的开发利用率，使有限的水资源发挥最佳经济效益，自力更生，解决供水问题是可能的。解决供需矛盾主要从三个方面入手：逐步提高水资源的开发利用率，增加供水量；节约水资源；减少需水量。发展地下水库，增加供水量。
胶东半岛及莱州湾地区降水多以暴雨形式出现，全年有2/3集中在汛期的2～3个月，而该期的降水又有2/3集中在二十几天内的几场暴雨中；区内河道独流入海，地形坡度大，源短流急，降雨后河水暴涨暴落，拦蓄利用不便，现状平均拦蓄利用率仅40%左右，其中仅胶东半岛平均每年就有约49亿m3河川径流量白白排入大海。与此相对应，该区长期以来依靠超采地下水维持全区逐年增长的工农业和城乡生活用水，局部区域超采严重。
对于胶东半岛这样的缺水地区，提高水资源可利用量的主要途径就是充分挖掘当地水资源潜力，提高地表径流的拦蓄利用率。但要做到这一点仅靠地表拦蓄设施是远远不够的，因为目前区内适于修建地表水库的地方已经很少了，而且随着人类技术经济活动的不断加剧，人口密度的增大，修建地表水库造成的土地淹没、居民搬迁、地表设施的拆迁等所需费用将会越来越高。同时地表拦蓄所造成的水面蒸发损耗很大，据淄博市太河水库监测资料，太河水库由于在修建过程中防渗处理较好，坝下没有渗漏条件，当下游入库流量4万m3/d时，库内水位稳定不变，这说明每日水库蒸发消耗量与流入量相等，即水库日蒸发量达4万m3/d，等于一个中型水源地的开采量。修建地下水库，利用地下库容进行水资源的联合调蓄，是提高地表径流拦蓄率的重要手段。
（2）地下水库建库条件分析
胶东半岛低山丘陵区滨海平原和山间河谷平原第四系厚度较大，含水层颗粒粗且厚度大，具有较大的调蓄空间，况且这些地区地下水开采强度也较大，并引发了海水入侵灾害，使得已建水源地供水能力受到较大限制，修建地下水库即可以阻止海水入侵的发展，又能提高水源地供水能力。所以滨海平原和河谷平原具备修建地下水库的水文地质条件和较强的水资源和环境需求。
本次调查在分析了胶东低山丘陵区地质环境条件的基础上，共选出了18处地下水库库址，其中5处已建成使用，4处已列入规划（表7-2）。这18处地下水库总库容达11.10亿m3，最大调节库容之和为5.93亿m3，最大调节库容占总库容的比例为53%；建库前库区地下水可开采量总和为3.27亿m3/a，建库后达到5.02亿m3/a，可开采量增大54%，水资源效益相当明显。另外，18处地下水库中有13处都存在不同程度的海水入侵问题，在这些地段修建地下水库，可有效遏制海水入侵灾害，取得显著的环境效益。
表7-2 胶东半岛地下水库基本情况一览表
续表
（3）地下水库库址选取的基本条件
根据胶东半岛地区地质环境条件分析，区内地下水库宜选在山前冲洪积平原、滨海河谷平原地区，在具体确定水库库址时主要考虑以下五个基本条件：
1）理想的地表拦蓄条件。地下水库区首先应具备暂时性的地表蓄水场所，地形较平缓，以便为地表水下渗补给提供足够的场地和时间。所以主要河流的河床及两侧冲洪积平原区是较理想的库址，可以通过在河床上修建拦河闸拦蓄地表水。
工作区已建成的三处地下水库均位于河流中下游平原，地面坡降小于2‰，天然河床较开阔，河床与河漫滩宽度一般250～800m，具有建坝后回水距离长、拦蓄能力强的特点，适于修建拦河坝。目前三处已建地下水库建有河道拦河坝15处，总拦蓄库容达1220万m3。
2）良好的地下水调蓄条件。库区含水层储水空间大，渗透性较强，埋藏深度不大；包气带岩性颗粒较粗，且没有大面积分布的弱透水层，有利于降水入渗和地表水下渗补给；含水层产状较平缓，具有相对较封闭的边界条件，基底地层透水性较弱。
以拟建的胶州市洋河地下水库选址为例，洋河下游冷家村以东河谷平原地下水为第四系孔隙承压水，主要含水砂层以上有8～10m厚的砂质黏土和海相淤泥盖层，是相对隔水层，不利于地表水和降水入渗，地下水调蓄条件差，该处库址被舍弃，转而选在河流中游、冷家村以西的较强富水地段。该区包气带岩性颗粒较粗，无相对隔水层，调蓄条件较好。
3）优越的补给水源条件。地下水库库区要求控制流域面积较大，以保证汛期有足够多的地表径流量，或者靠近跨流域调水线路，以保证枯水期尤其是连续枯水年出现时有充足的补充水源。补给水源除满足数量要求外，还要满足水质方面的要求，因为补给水会对含水层水质产生重要影响，一旦地下水因此而受到污染，治理起来难度相当大。
以即墨市鳌山卫—温泉地区为例，该区滨海河谷平原从地表拦蓄条件、地下水调蓄条件、环境地质条件及供水需求方面比较适于修建地下水库，但该区河流长度仅15km，流域面积仅92km2。由于流域面积小，河道即使在汛期也经常断流，况且远离西水东调输水线路，很难获得充足的补给水源，该处库址被否定。
4）良好的环境地质条件。地下水库库区要求地质环境状况良好，人口密度不大，工厂较少，无较大污染源，地下水现状水质较好，符合生活饮用水卫生标准，或尽管现状水质较差，但通过地下水库调蓄运行，水质状况有逐步改善的可能。
黄水河地下水库库址选在了胶东半岛人口密集区，区内有原龙口县城，库区的几个乡镇驻地集体私营企业也较发达，这为水库建成后库区地下水质的恶化留下了隐患。结果由于库区污水处理工程不配套，排污河沟密布，在地下水库建成使用后的不到六年的时间内，海水入侵造成的地下水质恶化虽然通过修建地下水库得到控制，但人为排污造成的地下水污染却相当严重。目前库区地下水TDS、总硬度、氯离子、“三氮”、硫酸根离子的超标区面积已经占库区总面积的1/2以上。今后该水库地下水环境的修复治理工作将是一项极为艰巨复杂的工程。
5）较强的供水需求，良好的供水和环境效益。要求库区及附近地区水资源供需矛盾较突出，修建地下水库可以解决当地工农业和生活供水不足，在保证安全运行的前提下，有利于改善环境，避免产生新的环境地质问题。
山东半岛已建成的三处地下水库区分布有龙口市、青岛市、烟台市的主要供水水源地，地下水开采强度较大，建库前都出现了不同程度的海水入侵，对水源地的正常使用构成了极大威胁。地下水库的建成使用后，不但增大了水源地的开采能力，使三处地下水库库区地下水可开采量由43.6万m3/d增长到72.5万m3/d，而且有效遏制了海水入侵的发展，取得了良好的供水、环境效益。
（4）地下水库修建的生态环境效益
地下水库工程的修建对于缓解供水危急、改善山东半岛地区生态环境状况将发挥重要作用，主要表现在以下几个方面：
拦蓄地表径流。山东半岛地区降水集中，河流源短流急，汛期大量地表径流弃泄入海，如此大量的地表弃水与该区缺水态势相违背，所以最大限度地利用这部分弃水对解决受水区供水危急意义重大。已有实践经验表明，修建地下水库工程可有效拦蓄地表径流，减少入海弃水量。以龙口市黄水河为例，黄水河多年平均入海径流量为9800万m3/a，在地下水库建成后，通过库区的4座河道拦河闸及5000眼河床补源渗井平均每年可夺取地表径流弃水2220万m3/a。
蓄存引调江水。由于西水东调调水工程建成运行后，调水量在时间分配上将于受水区需水量不一致，农灌季节需水缺口将由冬季调水量补充，冬季调水量单靠地面水库无法蓄存得下，需要利用地下水库作为蓄水场所。山东半岛23处地下水库的最大调蓄库容总和达25.73亿m3，而作为区内的峡山水库、王屋水库、门楼水库、米山水库、沐浴水库、棘洪滩水库等八个大型骨干蓄水水库的兴利调节库容总和仅为13.5亿m3，仅是这23处地下水库最大调蓄库容的52%，由此可见地下水库巨大的调蓄潜力。
从根本上改善区内生态环境状况。山东半岛地区由于地下水超量开采引发了一系列生态环境地质问题，主要表现为区域地下水位持续下降、海（咸）水入侵和地下水质持续恶化等，治理上述问题需要从恢复与改善地下水环境状况入手，地表水与地下水联合调蓄是主要治理的手段之一。以莱州湾南岸山前冲洪积平原为例，由于近年降水偏少，河流上游地区水资源拦蓄利用量增大，使得下游冲洪积平原区地表径流减少、河道干枯，地下水常年入不敷出，已形成大面积区域水位下降漏斗，造成咸水入侵、地下水质恶化，同时由于地下水位埋深加大，降水、地表水入渗补给量减小，又加剧了水资源不足。地下水库工程建成运行后，可通过回补水源逐渐抬高地下水位，改变地下水水动力条件，加强地下水循环，增大地表水入渗补给能力，将能够使区内较突出的环境地质问题得到彻底根除。
保护滨海河谷地区地下水水源地，增大地下水可开采量。山东半岛滨海河谷地区第四系含水层厚度较大，颗粒较粗，为区内富水地段，已建的地下水水源地均处于这些地区。由于靠近海岸，且中、上游地区修建了大量的水库、塘坝，将流域内地表径流节节拦蓄，使富水区地下水补给量减少，出现地下水位负值漏斗，造成海水入侵，水源地供水能力受到极大遏制。在这些富水地段修建有坝地下水库系统工程，可在阻止海水入侵的同时，增大库区地下水可开采量。
2.胶东半岛沿海地区地下水库类型与主要水库特征
胶东半岛自1995年始相继修建了三处地下水库，依次为黄水河地下水库、大沽河地下水库和大沽夹河地下水库，这些地下水库在实际运行中均取得了明显的水资源和环境效益。
（1）黄水河地下水库
1）地下水库基本情况。黄水河地下水库修建于1995年，主坝长5996m，坝体平均深度26.7m，库区面积51.82km2（图7-1），为提高库区入渗能力，黄水河河道开挖了7000多眼人工渗井。
库区南部分布变质岩，为隔水边界；东部丛林寺河以南分布古、新近系砂砾岩、黏土岩，属弱透水层，为良好的隔水边界；西部羊岚—宋家疃一带，地貌上为山前倾斜平原区，据调查为贫水区，地层透水性较弱，应视为隔水边界。库区基底为古、新近系砂砾岩、黏土岩，为良好的隔水底板；隔水底板起伏较大，形成两个低洼区，一个位于地下水库中上游镇沙村附近，一个位于地下水库下游周家村东，其间的涧村—冶基—唐家集一线有一近东西向隆起，上覆第四系明显变薄。
库区包气带岩性分为砂质黏土、黏质砂土和砂，中下游有5.8km的河道表层分布了厚约3～17m，且分布稳定的黏性土层，透水性较差。库区第四系含水层厚度10～30m，主要岩性为砾质粗砂，富水性强。各含水层之间及地表水与地下水之间存在良好的水力联系（图7-2）。
图7-1 黄水河地下水库库区条件图
2）地下水库调蓄功能分析。地下水库总库容5288.8万m3，死库容1402.4万m3，最大调节库容3886.4万m3。
经多年调算（1960～1990年），建库前库区多年平均降水入渗补给量562.3万m3/a，河流入渗补给量1270.5万m3/a，地下径流补给量230万m3/a；建库后河流入渗补给量为3518.8万m3/a（图7-3），较建库前增大177%。库区地下水补给量以河流入渗补给量为主，建库前和建库后分别占总补给量的62%和82%。
（2）大沽河地下水库
1）库区水文与地下水开采。大沽河是胶东半半岛主要河流，全长179km，主要支流有小沽河、洙河、五沽河等，流域面积4162km2。据南村水文站资料，1981年以前基本常年有水，断流时间很短；1981～1989年，除1985年外，大部分时间断流，其中1981年、1983年、1984年和1989年全年断流；1997～1999年一般径流时间为7～9月份，以8月份最大，最大年径流量为2.192亿m3/a，最小为0.088亿m3/a，不同降水年份径流量差别较大。
大沽河流域内建有大型水库2座，中型水库6座，总拦蓄能力3.7亿m3，另外还有众多的小型水库、塘坝，目前大沽河河道有拦河坝7处。
库区农业开采程度较高，在平面上近于均匀开采，但在时间上具有明显的季节性，多集中在枯水季节。工业开采采用大面积分散井群相对集中的开采方式，在平面上近于不同强度开采地段内的均匀开采。库区历年地下水开采量为3133万～11323万m3/a（表7-3），开采强度7.43万～26.85万m3/（km3·a）。
图7-2 黄水河地下水库水文地质剖面图
图7-3 黄水河地下水库建库前后补给量组成图
表7-3 大沽河地下水库历年地下水开采量统计表
2）地下水库地质背景条件。地下水库区第四系厚度一般5～17m，主要含水层为冲积—冲洪积砂及砂砾石层，大致沿大沽河现代河床发育的古河谷中，平原形态呈近南北向的狭长带状，宽度一般5～7km。垂向上第四系呈双层结构，上部以黏质砂土为主，厚度一般2～5m，沿现代河床部分河段上部地层缺失，形成所谓“天窗”。黏质砂土之下为砂、砂砾石层，厚度一般4～8m，在纵向上南部最厚，平均5.89m，北部最薄，平均4.93m，中部介于两者之间，平均5.03m。在横向上，古河道中心部位厚度最大，向两侧砂层厚度变薄至尖灭，颗粒变细。
库区基底地层为王氏组黏土岩、砂岩和青山组玄武岩，其中黏土岩占绝大部分面积。
地下水水力性质基本上属于潜水，在“天窗”部位及开采状态下地下水位大幅下降时呈现典型潜水性质。库区地下水主要接受大气降水、河水补给，三者转化关系明显。由于近年库区地下水位大幅下降，不具备地下水转化为地表水的条件，但十分有利于地表水向地下水转化，尽管河道长期断流，一旦产流随即转化为地下水。
库区地下水开采属于大面积均匀开采，没有形成明显的地下水降落漏斗，水力坡度较小。
3）地下水库基本情况。大沽河地下水库建成于1998年，库区面积421.7km2，储水层在库区边缘逐渐尖灭，边界为弱透水的黏性土或直接与不透水的黏土岩接触，东西两侧边界可视为隔水边界。北界的大、小沽河出山口段、西北界辛庄—冷家庄段以及南界，因库区内外储水层连通，可视为透水边界。
地下水库总库容38413.2万m3，平均含水层厚度5.86m；死库容14633.7m3，平均含水层厚度2.00m；最大调蓄库容10236.0万m3。
大沽河地下水库建库后，“四枯一丰”降水周期内地下水库合理运行情况下补给量构成如图7-4所示。
建库前库区地下水可开采量为20万m3/a，建库后增加为30.2万m3/a，可开采量增加51.1%。库区地下水补给量主要是降水入渗和河流渗漏补给（含人工回灌补给），分别占总补给量的61%和36%。
图7-4 地下水库理想运行情况下补给量构成图
（3）大沽夹河地下水库
1）地下水库修建的背景。烟台市是一座缺水型城市，10年一大旱，3年一小旱，特别是从1998年10月起，烟台市遭受了自1887年有资料记载以来降水量最小、持续时间长达32个月的大旱。至2000年年底，全市386座河流和5000多座水库、塘坝全部干涸，市区唯一地表水水源地门楼水库蓄水量仅有700万m3，仅占整库容量的5%。这些水如供市区人口使用，仅够支持40d左右。自来水厂各井群的地下水位已达到极限，55口水源井枯竭关闭。
2000年为延缓门楼水库蓄水量急剧减少的局面，水利部门在门楼水库西支流库底向上挖渗水沟20多km，为防渗漏，用了最原始的土办法，在渗沟底铺了近7.1km塑料薄膜。地表水已经没有挖潜余地了，人们想到了地下水。
10年前就有人提出在夹河下游修建地下水库的想法，但经过论证，专家发现上游河流污染问题如得不到根本治理，修建地下水库无疑会毁掉这片优质地下水源，于是烟台市政府开始加紧治理上游污染源，为日后修建地下水库做好了前期准备。
2000年9月，当烟台市几百万市民面临断水危急时，市政府下决心修建地下水库。
2）库区地质背景条件。夹河地下水库位于大沽夹河河谷平原，大沽夹河在库区分两支，西支称内夹河，发源于栖霞小灵山，东支称外夹河，发源于海阳牧牛山。内夹河中游建有门楼水库，该水库控制了上游来水的80%以上，总库容1.97亿m3，设计兴利库容1.33亿m3。夹河河道有6处拦河坝，夹河入海口1处，内夹河2处，外夹河3处。大沽夹河入海口附近的夹河橡胶拦水坝，一次可蓄水250万m3，年兴利调节水量达1100万m3，相当于一座中型地表水库的调节水量。
库区现有地下水集中开采区12个，包括自来水公司5个水厂及5个自备水源地，共有集中开采井100余口，地下水设计开采能力24.4万m3/d。
库区第四系厚度10～80m，分布宽度1000～6000m。外夹河西牟以上，内夹河门楼水库坝下至崇义，第四系厚度一般15～26m，多具二元结构，含水层岩性为砂砾卵石，潜水-浅层微承压水，单井涌水量1000～3000m3/d。外夹河西牟以下，内夹河崇义以下至海边，第四系厚度一般25～60m，呈三元结构，上部为粉细砂、亚砂土及亚黏土，中部为淤泥及淤泥质类砂土类，为相对隔水层，下部为砂砾卵石，自南向北厚度增大，沿海最厚达50m，上部赋存潜水，单井涌水量100～500m3/d，下部赋存承压水，单井涌水量1000～3000m3/d。库区基底地层为古元古界粉子山群变粒岩、片岩、大理岩及花岗岩类（图7-5）。
图7-5 大沽夹河地下水库水文
库区地下水除接受大气降水补给外，还有河水渗漏补给和周边基岩裂隙水侧向径流补给和农灌补给，其中承压水还接受上层潜水的越流补给。地下水排泄主要为人工开采，其次为蒸发，从近年监测资料分析，地下水无径流入海量。
3）地下水库概况。夹河地下水库工程于2001年10月竣工，地下坝建于宫家岛—永福园—朱果山之间，全长3894m。主体工程是深30 余m的地下防渗坝，坝体厚1m左右，长3894m，平均坝高30m左右，采用高压喷射灌浆法施工，灌注孔深入基岩1m。2000年11月东坝段一期工程施工，至2001年8月8日完工投入使用。
2001年水利部门进行库区补源工程建设，施工补源渗井1000多眼，开挖补源渗沟38条。建成后的地下水库库区面积63.26km2，总库容20520万m3，最大调节库容6500万m3，建库前库区地下水可开采量为6500万m3/a，建库后可开采量达10930万m3/a；河流入渗补给量（含人工回灌补给量）由建库前占库区总补给量的26%增大为建库后的55%（图7-6）。
图7-6 建库前后补给量构成图
地下水库建成后水利部门在大坝两侧的观测井进行了水位和水质监测，结果表明大坝内侧地下水位高出外侧水位近1m，而且Cl-含量大大低于坝体外侧监测井。
J. 相对于地上水库，地下水库具有哪些优点
地下水库较地上水库具有不占地、库容大、投资少、蒸发损失小、安全可靠等优点。