北京地处华北平原的北部，是国际上为数不多的以地下水作为主要供水水源的大都市，地下水资源占城市供水总量的2/3。境内降水具有时空分布不均、丰枯交替出现等特点，导致水资源有效利用率不高，供需矛盾突出，缺水严重制约着北京城市建设和社会经济的可持续发展。利用地下含水层的天然调蓄库容建立地下水库，通过有计划的储蓄和调节水资源，实现水资源的丰补旱采，提高区域水资源综合利用效率，是缓解区域水资源紧张局势的主要途径之一。岩溶水资源作为北京地区主要地下水资源之一，由于赋存介质不均一，系统特征比较复杂。本文结合张坊岩溶应急水资源地的勘探建设，从水源地的选址、勘察和开采评价等多方面论述了岩溶地下水系统的特征。综合影响和控制岩溶水系统的主要因素，作者通过对区域古气候、地形地貌、地质构造等特征分析，应用地球物理勘探、水文地质勘探、水化学、同位素等多种技术手段相结合，通过对区域构造应力场、水化学场、水动力场等多种特征场的综合对比分析，阐述了岩溶地下水的补径排特征；应用氢氧同位素和CFCs示踪剂取样分析，初步分析了地下水的形成年龄。最后划分了白岱、石窝和长沟3个富水区，圈定了张坊岩溶地下水库的范围，面积约401 km~2，其中山区补给面积约280 km~2。研究结果表明，区内岩溶水的分布明显受构造控制，富水性不均匀；地下水的补给条件较好，循环演化较快。最后建立了岩溶地下水系统数值模型，预测了不同开采方案下区域水位降深，评价了岩溶地下水库的调蓄能力。综合区域水资源特点，分析了地表水和地下水联合调蓄条件，提出了地下水和地表水联合调蓄方案。张坊岩溶地下水库，属半开放式山前浅埋岩溶地下水系统，其补给条件好，但可调蓄资源量有限。多年平均可采地下水资源为2330×10~4m~3/a，年内最大可调蓄库容为4690×10~4m~3/a。拒马河自张坊岩溶地下水库西北部流入，年均径流量为11804×10~4m~3/a。区内具备地表水和地下水联合调蓄条件，通过胜天渠地表引水与张坊岩溶地下水库联合调度供水，利用地下水库的调蓄功能，弥补了地表水资源的不足，提高了区域水资源的综合利用效率。地表引水和地下水库联合调蓄，可满足年供水1.3-1.5×108m~3/a。