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永定河是北京地区的第一大河，境内全长170km，承担着首都防洪、供水和生态三大重要功能。上世纪80年代，永定河（北京段）出现了河道断流、周边地下水位下降等一系列生态环境问题。为了恢复永定河的重要功能，北京城市总体规划(2004～2020)采用中水回用、雨水综合利用等方式开展了永定河补水生态重建工程。本研究围绕永定河补水量定量、地下水位恢复过程可能出现的对地下建筑物稳定性影响等问题，采用CHEMFLO-2000软件计算了河道的入渗补给量，并用GMS软件建立了研究区地下水流数值模型，对模型进行不确定性分析，预测河道治理前后入渗对地下水的影响，开展了河道治理前后对研究区地下水的影响研究，沿着河道进行了系列原位水文地质试验，从而为河道治理提供技术和管理决策支持。 得到了如下主要结论: (1)在永定河河道开展野外原位渗水试验，获得了河道包气带浅层(20cm左右)、深层(2m左右)的垂向入渗系数、含水层的渗透系数和弥散度等参数。其中根据河道岩性特征，在莲石湖地区和大宁水库地区设计了六组河道双环试验，结果表明两地区河道浅层包气带垂向渗透系数平均约为1.09m/d和0.75m/d，莲石湖渗坑和热电厂渗坑试验表明，莲石湖地区河道下1.5m深处垂向渗透系数约为5.92m/d，热电厂地区河道下2.2m深处垂向渗透系数约为2.08m/d，莲石湖地区包气带垂向渗透能力较强。永定河卢沟桥栏河闸北侧河道弥散试验表明，研究区含水层介质具有较强的非均质性，渗透系数约为20m/d，弥散度约为6m。 (2)河道包气带入渗模拟结果表明，河道正常蓄水、设计防渗条件下，莲石湖、门城湖、晓月湖和宛平湖四湖入渗总量为746.585×104m3/a;河道正常蓄水但不做防渗条件下，四湖入渗总量为45919.19×104m3/a;为地下水流数值模型提供了上边界条件。 (3)在充分分析研究区水文地质条件、研究区原位水文地质试验以及河道包气带入渗模拟结果的基础上，建立了研究区地下水概念模型。采用数值模型软件GMS建立地下水数值模拟模型，经识别和验证，确定了研究区较为合理的参数分区及赋值。 (4)采用灵敏度分析法和蒙特卡洛方法对模型的不确定性进行了分析。灵敏度分析结果表明，地下水位的变化对渗透系数最敏感，其次是给水度、河道入渗补给强度和大气降水入渗补给系数。蒙特卡洛方法的随机模拟统计分析结果表明，随机水位的平均变化标准差为1.8，95％概率区间的水位上下限上下变幅平均值为7.12，现建立的模型较为可靠，可用于预测分析。 (5)永定河治理中是否采取减渗措施，地下水变化差别很大。不减渗治理的情况下，河道正常蓄水，部分地区已经超出控高水位，将威胁部分地下工程，减渗后河道入渗对地下水有一定的回补作用，对河道进行减渗治理是必要的。研究区河水与地下水联系密切，河水一旦污染，将很快威胁地下水环境，故应关注河水水质安全，保护地下水环境。