变化环境下地下水埋深动态特征及驱动因素分析

随全球气候变化和人类活动加剧,地下水循环系统发生着深刻的演变,研究变化环境下地下水埋深动态特征具有重要意义。从变化环境与地下水循环系统相互作用关系出发,利用乾安县2000—2015年地下水监测井水位埋深数据、气温、降水量、蒸发量及人工开采量、土地利用等资料,通过Mann-Kendall趋势检验、灰色关联度分析及衬度系数方差分析得出变化环境下研究区地下水动态特征:气候变化和人类活动是影响地下水埋深的主要因素; 16年来,研究区承压水位埋深显著增大,潜水埋深变化不显著;气候变化和人类活动分别是研究区潜水和承压水水位埋深动态的主要外在驱动因素,含水层自身厚度是控制承压水位埋深动态响应程度的内在因素,同时提出变化环境下干旱半干旱平原区地下水埋深响应机制。     

以降水为基础的淮北浅埋区涝渍分析与评价

淮北平原涝渍灾害严重,研究淮北浅埋区的地下水埋深对降水的响应规律及涝渍评价方法,对科学规划区域排涝减灾及农作物增产具有重要意义。基于五道沟实验站32年的日降水、地下水埋深及土壤水分数据,利用数理统计的方法分析了五道沟实验站降水、地下水埋深变化特征,同时分析了作物和不同雨强的降水对地下水埋深的影响。利用正距平法和Z指数法对五道沟实验站涝情进行评价。结果表明:淮北浅埋区的年内降水主要集中在5—9月;作物生长前期需水少,降水补给量决定了地下水水位的增长幅度,后期需水量过大,地下水水位会持续下降;地下水埋深在年内呈现双峰变化,在地下水浅埋区,地下水埋深对一定范围内的降水具有弹性;对比不同雨强下地下水水位的响应时间发现,随着雨强的增大,地下水水位的响应时间逐渐减小;两种方法均能较好评价淮北浅埋区的涝渍情况,但长期无降水、地下水位过低时会高估受涝渍灾害的严重性,且Z指数法高估程度更明显。     

磴口县地下水埋深时空变化特征

选取荒漠绿洲区磴口县1988年-2013年17个观测站逐月水位埋深数据,运用kernel K-means及经验模态分解(EMD)方法,探索26年来研究区地下水埋深时空变化特征。结果表明:17个测站分为三个聚类中心,第一聚类中心包括6个测站,地下水平均埋深最大。第二聚类中心包括4个测站,地下水平均埋深次之。第三聚类中心包括7个测站,地下水平均埋深最小;26年来第一和第二聚类中心地下水埋深呈增大趋势,增大幅度分别为0.014 m、0.26m。第三聚类中心地下水埋深呈减小趋势,减小幅度为0.08m;三个聚类中心地下水埋深年内变化趋势基本相同。     

额济纳绿洲1992—2015年地下水埋深变化分析

以黑河下游额济纳绿洲为研究区,基于1992—2015年绿洲东河、西河上、中、下段不同区域地下水埋深观测数据,分析了黑河调水后额济纳绿洲地下水埋深变化特征。结果表明:东河、西河3月、4月地下水埋深最小,8月、9月地下水埋深最大;1992—2003年地下水位以下降为主,1999—2015年大部分区域地下水位呈回升趋势,局部区域地下水变幅不大或轻微下降,通过15 a的生态补水,研究区地下水埋深逐步趋于稳定,额济纳绿洲地下水位下降趋势得到很大程度遏制。     

输水条件下额济纳绿洲浅层地下水水化学特征与水位埋深关系

浅层地下水水化学特征及水位埋深是干旱区地下水环境变化的重要指示,研究其时空变化对干旱区绿洲生态环境修复及其可持续发展具有重要意义。以我国西北干旱区第二大内陆河——黑河下游额济纳绿洲为研究区,以2017年8月水化学组分分析数据为基础,结合水化学历史分析数据(2001年9月和2009年8月)及地下水位埋深自动监测数据,运用反距离权重(IDW)插值方法和水化学Piper图解法,分析了生态输水以来(2001-2017年)额济纳绿洲地下水水化学特征和水位埋深的时空变化特征及二者间的响应关系。结果表明,在空间上,地下水位从西南到东北逐渐降低,地下水总溶解固体(TDS)沿着地下水流向呈增加趋势。2001年、2009年及2017年地下水化学类型变化不明显,分别呈SO_4·Cl-Mg·Na,SO_4·Cl-Na·Mg,SO_4·Cl-Na·Mg;地下水中TDS变化较为明显,即在2001年最高,2017年次之,2009年最低。TDS与地下水位埋深之间呈非线性统计关系,具体表现为:水位埋深在1.5～3m及6m以下范围内,TDS变化不大,稳定维持在2 000mg/L左右;但在3～6m范围内,TDS随地下水位埋深增大呈一定的增加趋势。     

天津市平原区第Ⅰ含水岩组地下水脆弱性评价研究

地下水脆弱性分区评价是合理开发利用地下水资源、防止地下水污染的重要基础性工作。传统的DRASTIC方法对评价参数赋予固定的经验性权重,存在一定缺陷。采用熵权法与层次分析法相结合的方法,对权重确定方法加以改进,并以易受污染的天津市平原区第Ⅰ含水岩组地下水为研究对象开展实例研究。改进权重的DRASTIC方法突出了影响程度大、原始数据较分散的净补给量、地下水埋深和包气带类型三项评价参数的权重值,剔除了影响不大且各评价单元原始数据相差很小的坡度参数。结果表明,天津市平原区第Ⅰ含水岩组地下水较低脆弱性分区、中度偏低脆弱性分区、中度偏高脆弱性分区、较高脆弱性分区和高脆弱性分区的面积比例分别为1.3%、22.3%、42.6%、31.2%、2.6%,具体分布与实际情况吻合较好。改进权重的DRASTIC方法可同时兼顾指标数据的分布特点和权重的经验性取值,对开展地下水脆弱性评价具有参考价值。     

下辽河平原区浅层地下水水位特征分析

依据2011年下辽河平原区浅层地下水水位统测资料,利用MAPGIS软件绘制了区域浅层地下水水位及埋深图,分析水位分布规律,即由中部平原向两侧山前倾斜平原逐渐增高,由南部滨海地带向北部新民台安冲积平原递增。分析1996—2011年多年地下水水位监测数据,可知区域浅层地下水位多年来呈波动起伏状,近年来有所抬升。     

基于GIS的吉林市区地下水埋深空间异质性分析

运用地统计学方法,根据降水丰枯特性,选取吉林市区67眼监测井1984-2014年地下水埋深资料,研究分析了该地区地下水埋深的空间变异性和变化规律。结果表明,市区地下水埋深的空间相关性逐年增强,1984-1999年具有中等空间相关性,2000-2014年具有强烈的空间相关性,1984年和1999年空间最大相关距离较小,空间自相关距离小,连续性较差,其余各年份相关距离较大。各向异性比总体呈减小趋势,说明地下水埋深空间分布各向异性逐渐增大。克里金插值结果显示,研究区地下水埋深除了随地形高程和水源地分布空间变化,还受开采强度的影响,呈现出动态的变化过程。开采漏斗区地下水埋深近几年趋于稳定。     

淮河平原区浅层地下水演变对地表生态作用及调控实践

<正>一、研究成果1.揭示了淮河平原区浅层地下水空间分布特征和动态演变特征的时空演变规律。2.揭示了淮河平原坡水区降水—径流—入渗的规律,发现潜水蒸发与埋深呈反比例关系,其中临界埋深作物影响系数受地下水开采量、地下水埋深及降雨量等因素影响。     

基于相关分析法的滦河冲洪积扇浅层地下水埋深预测研究

根据研究区降水量和地下水埋深资料,分析降水量和地下水水位变幅的变化特征,用Excel软件绘制不同连续时段内的研究区平均降水量累计值与地下水水位变幅之间的相关图222张,选出两者相关程度高的趋势线,建立相关图模型,利用模型预测研究区每月26日平均地下水埋深,为地下水资源的合理开发利用和优化配置提供科学依据.