河套灌区地下水时空变化趋势成因分析

内蒙古河套灌区降水稀少,蒸发强烈,灌区地下水埋深不仅决定了区域水量平衡、水盐平衡、水热平衡,还将对区域生态系统产生重大影响。通过收集整理内蒙古河套灌区216眼观测井2003—2013年逐月地下水埋深观测资料,采用变异函数分析方法,并借助Arc GIS等手段,建立数学模型,研究了灌区地下水埋深在年内和年际的演变规律和空间变异特性;通过春灌、秋浇等典型灌溉期的水量平衡分析,揭示了地下水位变化的主要影响因素和物理机制;根据灌区自然地理特点、灌水习惯、可能的节水措施,拟定了3种节水模式,预测了不同模式下的地下水位变化幅度,结果表明,渠系水利用系数提高到国家标准0.55时,灌区的地下水埋深将比2013年的2.05 m增大0.26 m,达到2.31 m。     

叶尔羌河流域地下水动态变化研究

本文以叶尔羌河灌区为例,通过对3个子灌区35眼地下水位观测井各项月观测数据的分析,以及综合考虑地下水开采量、降水量、径流量等关键数据,探明地下水埋深变化的基本特征及出现此类变化的关键影响因子。研究结果表明:巴楚子灌区的地下水埋深变化最大,莎车子和麦盖提子灌区的该值相对较小;农业生产季节是影响巴楚和麦盖提子灌区地下水埋深的关键因素,灌区位置和地下水超采则是影响叶尔羌河灌区地下水埋深的关键因素。     

叶尔羌河流域灌区地下水埋深变化及影响因素分析

选取叶尔羌河灌区中3个子灌区(莎车、巴楚和麦盖提灌区)的35眼地下水位观测井的月观测数据以及径流量、降水量、实际蒸散发、地表水灌溉用水量和地下水开采量等数据,基于敏感性分析和相对贡献率研究灌区2006-2017年地下水埋深变化及导致其变化的主导因子。结果表明:在3个子灌区中,地下水埋深变化最大的为巴楚灌区,莎车子和麦盖提灌区的地下水埋深波动较小;相比莎车子灌区,巴楚和麦盖提灌区地下水埋深受农业生产季节的影响更为显著;叶尔羌河灌区地下水埋深加深的主导因子是地下水的超采,且与灌区的地理位置有关。     

卫宁灌区地下水埋深对农业节水的响应分析

为揭示卫宁灌区地下水埋深对农业节水灌溉的响应规律,根据灌区2002—2017年地下水埋深、灌溉水量和种植结构资料,采用线性倾向估计法、累计距平法和灰色关联度法进行研究。结果表明:近年来受农业节水的影响,卫宁灌区地下水埋深呈增大趋势,2012年开始地下水埋深增大速率变大;受季节和农业灌溉的影响,地下水埋深年内呈周期性变化,分布呈W形,年内5—10月地下水埋深增幅最大,原因是该时期灌溉水量减少最大;空间上,地下水埋深呈由西向东逐渐增大的分布格局,灌区西部及东南部地下水埋深变化速率较大;卫宁灌区种植结构的调整、灌溉效率的提升以及灌溉水量的减少是地下水埋深增大的主要原因,灌区灌溉水量减少对灌区地下水埋深影响最大,其次是灌溉效率的提升,种植结构的调整对地下水埋深的影响相对较小。     

基于球状模型参数的地下水水位空间变异特性及其演化规律分析

根据宁夏青铜峡灌区169眼观测井的20世纪90年代逐月地下水埋深观测资料,应用地质统计学方法,结合GIS技术,研究了灌区地下水水位的空间变异特性在年际和年内的演变规律.地下水埋深样本呈对数正态分布,利用球状模型拟合变异函数,通过研究球状模型参数中短轴变程与长轴变程的比值,发现样本存在不同程度的几何各向异性,但逐年趋于各向同性;各向异性程度的年内变化与灌溉过程有关,地下水埋深越浅,其各向异性程度越强.球状模型参数中的块金值与基台值的比值反映地下水埋深样本具有中等的空间相关性,其大小与灌溉活动关系密切,地下水埋深越浅,空间相关性越大,反之亦然.克里金插值结果表明,灌区地下水埋深总体上逐年增加,在年内变化上,顺着地下水自南向北的流向,地下水位随灌溉呈周期性涨落变化.     

宁夏平罗县井渠结合灌区地下水盐运移规律研究

以综合治理井渠结合灌区土壤盐碱化为目标,针对宁夏平罗县井渠结合灌区下游灌水难、排水难和盐碱化严重等问题,采用渠灌井排、井沟联合使用等措施,对作物进行适量和适时灌溉,充分利用地下水资源,并监测井渠结合灌溉条件下田间土壤含盐量、地下水矿化度和水位埋深的变化情况,分析地下水埋深和矿化度对土壤含盐量的影响。结果表明:井渠结合灌溉对降低地下水位效果显著。以黄河水为主要灌溉水源的宁夏银北自流灌区,地下水矿化度变化幅度较小;灌溉后的土壤表层含盐量骤降,0~40 cm土层的盐分变化较大;土壤盐分与地下水矿化度具有较强的线性正相关性,与地下水埋深呈负相关。研究成果对干旱半干旱区灌区水资源优化配置、盐碱地改良具有参考价值。     

泾惠渠灌区地下水位埋深的动态特征及影响因素分析

地下水作为陕西泾惠渠灌区的重要水源,对其动态特征的研究在灌区水资源开发利用方面具有重要的指导意义。根据泾惠渠灌区1981-2010年的地下水位平均埋深资料,采用线性倾向估计法、累积距平法、Sen斜率估计法、Mann-Kendall趋势检验法对泾惠渠灌区地下水位埋深动态序列进行年际变化分析;采用滑动T检验法和双向回归突变分析法分析序列突变性;采用主成分分析法和灰色关联分析法确定影响灌区地下水埋深动态的主要因素。结果表明:灌区1981-2010年地下水位平均埋深基本呈增加趋势,突变点出现在1994年,1994年之前影响灌区地下水埋深动态的主要因素为蒸发量,1994年之后主要影响因素为蒸发量、地下水开采量和灌渠引水量。     

喀什地区地下水埋深时空变化特征及影响成因探讨

结合喀什地区153眼地下水观测井地下水埋深观测数据，对其近20年以来喀什地区地下水埋深变化特征进行分析。分析表明：近20年以来喀什地区地下水埋深总体呈现递增变化，6-8月地下水埋深递增变化趋势明显，地下水埋深年递增率均值为0.17m/10a。地下水埋深从南向北逐步递减，地下水埋深最大值位于山前冲积平原区，最大埋深为20m。气温变化对区域地下水埋深变化影响较大，相对贡献率高于50%，地下水开采影响相对贡献率高于30%。研究成果对于喀什地区地下水保护规划具有重要参考价值。     

小开河引黄灌区地下水动态规律及影响分析

依据1991—2006年地下水位动态观测数据,运用Surfer软件绘制1996年和2006年平均地下水埋深等值线图,并运用SPSS17.0统计分析软件,采用偏相关分析法研究了小开河灌区地下水位和降水量、引黄水量之间的相关关系。结果表明:地下水埋深的空间分布规律是输水干渠附近地下水埋深较浅、输沙干渠附近地下水埋深较深;除滨城91A、惠民108A、沾化52和无棣63观测井地下水位有所上升外,小开河引黄灌区地下水位总体呈下降趋势,且在1998年后下降趋势明显,地下水位变化幅度降低;灌区地下水位基本不受引黄水量影响,与降水量的相关关系也不明显。     

徐州市2012—2021年地下水动态分析

基于徐州市地下水开发利用现状，分析地下水埋深特征，结合徐州市近10年降水量、地下水开采量和承压地下水水位埋深资料，运用数理统计和曲线拟合等方法，分析降水量和地下水开采量与地下水埋深变化的影响程度及相关关系。结果表明，徐州市承压地下水埋深整体呈上升态势，承压地下水埋深变化与降水量和开采量均有关系，与降水量呈负相关，与地下水开采量呈正相关，地下水开采是造成地下水埋深变化的主要因素，影响程度大于降水量。通过探求承压地下水动态规律，为徐州市地下水资源利用与保护提供科学依据。     

天津地区近21年地下水埋深变化特征及其影响因素

选用天津地区89个观测井1990-2010年的月地下水埋深,基于Mann-Kendall法研究地下水埋深的变化趋势、埋深变幅年代际变化特性及其年内分配变化特性,并探讨影响地下水埋深的相关因素。结果表明：观测期内天津平原区不同含水组地下水埋深的时空变化和影响因素差距较大,尤其在2000年后,由于受开采量的影响,地下水年际和年内变化更为剧烈。研究结果可为天津地区地下水资源的可持续利用和保护决策提供重要参考。     

格尔木河中游地区植被覆盖与地下水埋深关系研究

在干旱区内陆盆地,地下水对植被的分布有很大的影响。在格尔木河中游地区,同样发现植被依赖地下水分布的特征。通过归一化植被指数(NDVI)的遥感影像数据与地下水埋深的实地观测数据来研究分析植被覆盖对地下水埋深的关系。研究结果表明:当地下水埋深小于4m时,NDVI均值与标准差均随着地下水埋深的增加而减小。当地下水埋深大于4m但小于8m时,植被生长开始逐渐受到影响,对地下水的敏感性开始减弱。当地下水埋深超过8m时,植被覆盖严重下降,并且对地下水埋深变化表现的愈加不敏感。8m被认为是影响研究区植被覆盖的地下水埋深上限,超过该上限,地区生态环境会受到严重影响;不同植被类型受地下水的影响也不同:水柏枝的生长与地下水关系较密切,芦苇盐生草甸与膜果麻黄可能受土壤盐渍化的影响其生长状况与地下水的关系较复杂。对比不同研究区研究成果,由于降雨、蒸散发等气象要素、水文地质条件、人类活动等多方面因素的不同,植被覆盖与地下水的相关性有明显差异。     

宁夏沙坡头灌区土壤盐渍化影响因素分析

基于宁夏第五次土壤盐渍化调查数据,以宁夏沙坡头灌区为对象,分析高位灌区对低位灌区土壤盐渍化的影响,系统阐述地下水埋深、矿化度与土壤盐渍化的关系,得出:1南山台子扬水灌区对低位灌区的影响范围为350~550m,由高位灌区前沿向低位灌区延伸,土壤盐渍化程度由重变轻;2根据地下水埋深与土壤盐化模型分析结果,春灌前地下水埋深越小,土壤盐分积累越快,含盐量越大;3地下水矿化度的大小影响土壤盐渍化的程度,矿化度越大,土壤盐渍化程度越重。     

南水北调中线工程通水后郑州市地下水埋深变化研究

为了评价南水北调中线工程通水对郑州市地下水埋深的影响，采用地统计学方法和主成分分析法，分析南水北调中线工程通水后郑州市5个城区浅层和中深层地下水埋深时空变化及影响因素。结果表明：南水北调中线工程通水后，浅层地下水埋深空间相关性随时间呈减弱趋势，空间变异性主要受结构因素的影响；中深层地下水埋深的空间相关性随时间明显减弱，由强烈相关减弱为中等相关，且随时间推移，小尺度随机因素发挥的作用越来越大；2015—2019年，研究区地下水位有不同程度的回升，枯水期浅层地下水平均埋深减小0.63 m、丰水期减小2.37 m,地下水埋深为10～20 m的分区面积明显增大，地下水埋深大于40 m的分区面积明显减小；枯水期深层地下水平均埋深减小5.15 m、丰水期减小21.04 m,地下水埋深小于40 m的分区面积明显增大，地下水埋深为40～60 m的分区面积明显减小；影响浅层和中深层地下水埋深变化的因素为调水量、开采量、用水量和降水量，南水北调替代水源对研究区地下水位稳定恢复起到主导性作用。     

河套灌区节水改造对地下水环境的影响

选择磴口、杭后、临河、五原、前旗和中旗为研究区,分析节水改造工程实施前后灌区地下水环境的变化。结果表明:节水改造后,灌区大部分地区的地下水埋深呈增大趋势,增大幅度为0.07~0.80 m;灌区生育期地下水矿化度(除临河研究区外)呈增大趋势,上游研究区地下水矿化度增大约20%,中下游研究区地下水矿化度增大约60%。     

廊坊市降水量对地下水埋深的影响分析

选取廊坊市2002年～2020年逐日降水量及78眼地下水观测井的地下水埋深资料,（1）计算出廊坊市地下水埋深的多年月平均值、廊坊市多年月平均降水量并绘制二者关系图,得出地下水埋深年内变化规律与降水量季节性分配基本一致;（2）计算出廊坊市历年地下水埋深平均值、历年降水量并绘制二者关系图,得出地下水埋深的年际变化受降水量影响显著;（3）计算出年地下水埋深变幅、年降水量变幅并绘制地下水埋深变幅与降水量变化过程线及地下水埋深变幅与降水量变幅变化趋势线。分别得出：（1）地下水埋深随降水量的变化而变化,降水量变幅越大,地下水埋深变幅变化也越显著,即水位降深越大;（2）地下水埋深变幅与降水量变幅呈反比关系,即当年降水量较上年降水量小,当年地下水埋深较上年地下水埋深大。     

西安主城区地下水埋深空间变异性分析

运用地统计学方法,选取西安市主城区58口潜水观测井1984年、2000年和2010年地下水埋深资料,分析了地下水埋深的空间变异性和变化规律。结果表明,3个年份地下水埋深具有中等空间相关性,1984—2000年地下水埋深空间相关距离变短,地下水埋深的空间连续性较差,2010年空间相关距离增加,异性比从1984年的0.80减小到2000年的0.24,表明地下水埋深空间各向异性增强;2010年异性比增大到0.65,说明地下水埋深的空间分布各向异性减弱。Krig ing插值结果显示,研究区地下水埋深呈随地势高程而异的空间变化规律,增加幅度较大(0.30~0.61 m/a),空间变化明显,其变化主要受开采强度的影响。     

青铜峡灌区引黄用水与地下水位响应关系分析

分析青铜峡灌区引黄用水与地下水位响应关系,对于查明影响地下水位变化的关键因子并采取措施,缓解土壤盐碱化对农业生产的影响,维持灌区可持续发展及灌区生态健康和环境友好至关重要。本文通过分析灌区地下水位动态变化及与引黄用水的响应关系,得出青铜峡灌区年内地下水埋深与引黄水量存在着密切的负相关关系,说明灌区引黄水量变化是地下水位变化的主要原因之一。     

灰色系统理论在岔林河灌区井灌水稻区地下水埋深预测中的应用

地下水资源是保证井灌水稻区发展的重要条件,地下水埋深是地下水资源开发利用最重要的因素之一,而地下水埋深观测资料却普遍较少。因此,准确预测地下水埋深已成为井灌水稻的一个重要课题。应用灰色系统理论对通河县岔林河灌区井灌水稻区地下水埋深进行预测,该方法需要样本少,预测结果精度高,能够很好地为井灌水稻区地下水资源的开发利用提供科学依据。     

银川平原地下水位对黄河流域水量统一调度的时空响应分析

引黄水量是银川平原地下水的重要补给来源,为了分析银川平原地下水位对黄河水量统一调度的响应,采用趋势分析、R/S分析及Arc GIS地理空间分析等方法,解析1995-2019年银川平原地下水埋深的时空变化特征,并以黄河水量统一调度后的引黄水量变化为主,对影响地下水位变化的主要影响因素进行了甄别。结果表明:银川平原地下水埋深在2001-2019年呈现明显的增加趋势,由2001年的1.4 m增加到2019年的2.3 m;采用R/S分析法计算地下水埋深月平均值时间序列的Hurst指数为0.78,表明地下水埋深动态序列具有持续性;空间上以银川市和石嘴山市为中心,地下水埋深不断增大,其中又以银川市地下水埋深增加幅度最大; 2001-2019年的地下水年均埋深与引黄水量间呈显著相关,引黄水量的减少是导致地下水埋深增加的主要原因。研究厘清了银川平原地下水埋深与引黄水量间的关系,为践行黄河流域生态保护与高质量发展提供科学依据。