松辽平原浅层地下水降落漏斗演变及控制因素分析

通过收集分析松辽平原潜水埋深监测资料,选取典型潜水监测站,基于监测站2005—2015年历年水文要素数据,结合全国水资源公报,分析松辽平原2005、2015年潜水埋深演变特征并确定研究区浅层地下水变化的主要控制因素。研究表明:①松辽平原浅层地下水降深中心位于吉林省松原市前郭尔罗斯蒙古族自治县,埋深已达48 m,埋深大于10 m的区域面积占全区总面积的64.74%,与2005年相比,2015年埋深大于10 m的区域面积增加1.95万km~2;②通过对2005—2015年这11 a降水量和地下水开采量的变化分析,发现地下水位下降与人类开采地下水和降水量减少密切相关,通过采用灰色关联度计算分析可知人工开采是影响松辽平原潜水埋深变化的主导因子。     

昌平区地下水位变化特征分析

昌平区近年来水资源的需求量持续增加,供水主体仍然为地下水,然而地下水资源的可利用量却有所降低.利用GIS技术,结合昌平区的水文地质条件,分析了昌平区地下水位年内变化、年际变化特征和地下水埋深的空间分布变化规律.结果表明,地下水位的年内波动较大;年际来看,2009-2015年地下水位逐年下降,自2016年起开始恢复和抬升;与2009年相比,2019年地下埋深大于30 m的区域面积明显增加,小于20 m的区域面积明显缩减,水位平均下降3.62 m,最大下降深度13.86 m,西部降深较大,东部降深较小,八仙庄、东二旗地区水位有所回升.此研究对昌平区地下水资源管理和利用具有重要意义.     

基于GIS的昌平区地下水位现状分析

随着北京市昌平区社会和经济的发展,地下水的需求量日益增加,过量开采导致地下水位持续下降.在对北京市昌平区水文地质条件分析基础上,基于GIS技术分析了地下水位的年内变化、年际变化以及地下水位动态的空间分布特征和变化规律.结果表明昌平区地下水2001-2011年,年内变化较大,总体上与多年年内变化一致;年际变化较大,呈不断增加的趋势.昌平区2011年的平原区松散孔隙浅层地下水位埋深最大为89.8 m,最小为2.0 m左右;与2001年相比水位埋深普遍增大,平均地下水位埋深较2001年增加了12.55 m,降深最高达到22.0 m,年均降速为1.1 m.平原区中部和东部开采强度大,地下水位降深较大,而山区以及山前平原一带开采力度小,水位降深不大,部分地区有回升趋势.     

大兴区地下水位空间变化特征分析

随着大兴区社会经济的迅速发展,对地下水的需求也日益上升．超采导致地下水位持续下降。基于ArcGIS应用软件,结合水文地质条件分析了大兴区地下水位的年内、年际变化情况及地下水埋深的空间分布特征和变化规律。结果表明大兴区地下水位年内变化较大,与人工开采、大气降水关系密切,地下水埋深呈现出不断加大的趋势,与1999年相比水位埋深普遍增大,平均地下水位埋深较1999年增加了8．40m,年均增幅为0．76m。随着再生水利用率的提高．作为北京市典型的再生水灌区,大兴区地下水得到了一定程度的涵养和恢复。     

地下水位下降对干旱区膜下滴灌棉花需水量的影响

膜下滴灌种植方式大面积在西北干旱地区推广应用,使得该区地下水得不到有效补给,地下水位出现大幅下降。水位下降使地下水对土壤水的顶托作用和潜水的蒸发作用减弱,对作物需水量产生一定影响。利用2008~2018年新疆巴音郭楞蒙古自治州国家重点灌溉试验站不同地下水位进行滴灌实验的有利条件,研究地下水位下降对干旱地区膜下滴灌棉花滴灌水量的影响,并使用Penman-Monteith公式计算地下水埋深7～8 m时膜下滴灌棉花的需水量。研究表明：地下水位下降致使干旱地区的膜下滴灌棉花高产的需水量上升;滴灌水的入渗能力具有随矿化度增加而增加的趋势,且适宜的含盐量对棉花的生长具有一定的协同作用;当地下水埋深大于6 m时,水位的进一步下降将不再促使膜下棉花的需水量进一步上升。     

新疆阿克苏市地下水位变化成因分析

阿克苏河由北向南流经阿克苏市境西部,水资源丰富。随着流域内工农业生产的不断发展用水量连年升高,且流域水资源开发利用不合理等现象日益严重,造成地下水位持续下降。根据2010—2015年阿克苏市境内10眼观测井逐月水位变化情况分析,阿克苏市年平均地下水埋深约在1.26～9.37m之间变化,整个地区地下水埋深呈逐渐加深的趋势,由2010年3.72m加至2015年的5.49m。文章从阿克苏市供需水量方面分析地下水位下降原因,提出合理灌溉,高效用水等措施,防止地下水位持续下降建议。     

民勤绿洲地下水埋深变化动态及驱动因子分析

在民勤绿洲地下水埋深多年实测数据的基础上,分析了地下水埋深年际变化动态,并采用因子分析和回归分析的方法,对影响地下水位变化的主要驱动因子进行了分析。结果表明:民勤绿洲地下水埋深动态表现为人为活动强烈干扰下的区域地下水位逐年下降和区域内地下水位不均衡;实际灌溉面积、机电井数量和年蒸发量是影响地下水埋深变化的决定因素,当年造林面积对地下水埋深有重要影响,耕地面积对地下水埋深的影响较小。     

山西省盆地2006—2010年地下水动态分析

根据山西省水资源短缺、地下水超采严重的现状,分析了影响地下水变化的因素,采用2006—2010年5个盆地222个测井地下水埋深(水位)资料,复核2004年山西省第二次地下水资源调查评价之后的地下水变化,重点分析了地下水埋深变化、发生水位下降的区域及对局部地下水流向的改变。结果表明:2006—2010年山西省盆地内地下水位总体呈下降趋势,埋深增大,超采区局部有所缓解;各盆地地下水埋深季节性差异明显,不具有一致性;大同、临汾、长治盆地分别有85%、71%、90%的测井地下水埋深增加,太原盆地地下水埋深存在剧烈变化的测点;盆地地下水流向没有发生根本性改变。     

黄河三角洲1961—2000年水资源时空变化特征

采用降水量、径流量、地下水位及埋深4个指标对1961—2000年水资源的时空变化特征进行分析。结果表明:①降水量年内及年际变化均较大,年内降水量集中于夏季,年际呈下降趋势,空间分布呈自南向北逐渐下降的趋势。②黄河入境径流量年内及年际变化均较大,根据趋势分析1986年之前径流量变化较平缓,之后呈线性下降趋势。当地径流量年内变化较大,夏季径流量超过全年的80%;年际变化较小,呈峰-谷-峰的变化趋势。③东营市浅层地下水位年内变化较小,其中广饶县年内及年际变化均较大,自20世纪80年代至21世纪初平均下降了12.78m。④广饶县地下水埋深自70年代至90年代增幅达到14.70m。1975—2000年广饶县地下水埋深呈显著线性增加趋势(R2=0.93),年均增速达到0.72m/a。     

新疆玛纳斯河流域典型剖面地下水位动态分析

新疆玛纳斯河流域是水资源开发力度较大、经济发展水平较高的地区。对玛纳斯河流域13眼监测井组成典型剖面的2010年-2014年监测数据进行趋势性分析得出,整个监测剖面地下水位呈持续下降趋势,上部冲洪积平原单一潜水区地下水位下降速率为0.65~0.83m/a(平均0.74m/a);中部潜水溢出带地下水位下降速率为1.12m/a;冲积细土平原区上部、下部地下水位下降速率分别为0.59~3.07m/a(平均1.77m/a)和0.35~3.98m/a(平均2.41m/a);地下水位年下降速率由上游至下游呈增大趋势。在年内变化上,冲洪积平原单一潜水区埋深变化为"降-升-降";潜水溢出带及以北区域为"升-降-升"。地下水动态类型除上部冲洪积平原单一潜水区为入渗-径流型外,潜水溢出带至冲积细土平原区均为开采型。区域地下水位持续下降使现状地下水埋深(5.89~67.46m)远大于6.0m荒漠化临界埋深,生态环境面临恶化。通过对石河子市、玛纳斯县水资源利用分析得出,地下水位持续下降的因素是地下水超采、区域水资源高效利用使地下水补给量减小双重作用下形成的。提出必须科学规划用水,缩减灌溉面积和地下水开采量,开展生态补偿机制,使流域经济社会可持续发展。     

和田河流域典型剖面地下水位动态研究

以和田河流域为研究区域,在项目区内设置长观井对地下水进行定期的观测,对研究区2001年～2003年地下水埋深监测数据变化进行分析评价.研究结果表明:和田河流域2001年～2003年区域内经济社会飞速发展对地下水开采量逐年升高,地下水水位逐年下降,区内地下水埋深年变化呈下降趋势,和田河流域地下水位动态变化是人类活动和气候...     

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。     

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。     

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。     

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。     

降水和开采变化对滹滏农业区地下水流场影响特征与机制

准确认识地下水流场演变机制是开展地下水系统涵养修复的前提和基础。以滹滏农业区为典型区,基于该区逐月地下水动态观测和降水资料,采用区域地下水动态模型及时间序列趋势分析等方法,开展了降水和开采变化对农业区地下水流场影响特征与机制研究。结果表明:降水变化是驱动地下水位变幅的重要因素,在枯水年份地下水位下降阈值介于0.5~4.0 m,在平水年份下降阈值介于0~2.0 m,在丰水年份地下水位大幅上升;地下水位与开采量关系不明显,但与区域累计超采量有显著的相关关系,地下水累计超采量每增加1.0亿m3正定农业区地下水位下降6.4 m、藁城农业区下降7.3 m。随降水量的增大,农业区开采强度呈幂函数减少趋势,地下水补给量呈幂函数增长趋势。农业开采减少趋势线和地下水补给增加趋势线的交会点为地下水系统平衡点,在平衡点左侧的年份地下水系统处于负均衡状态,离平衡点越远地下水位下降幅度越大;在平衡点右侧的年份地下水系统处于正均衡状态,离平衡点越远地下水位上升幅度越大。研究成果可为区域地下水开发利用提供理论指导。     

基于小波分析的中牟县地下水位多尺度变化特征研究

根据中牟县17口地下水观测井1990—2015年地下水埋深资料,采用Morlet小波函数分析了不同尺度地下水位变化特征。研究结果表明,中牟县地下水年尺度动态变化主要存在3类尺度的周期变化规律,其中25 a左右时间尺度为地下水位变化的第一主周期,36、10 a分别为第二、第三主周期;春、夏、秋、冬4个季节尺度下,地下水动态变化均以25 a左右时间尺度为第一主周期。年尺度和季节尺度降水量周期性变化对地下水埋深变化均具有一定的相关性。     

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。     

黑河中游典型灌区地下水位的动态变化

基于黑河沿岸地下水位观测井近20年实测观测资料,运用Mann-Kendall方法进行年地下水埋深序列的趋势分析,并选取代表观测井分析不同区域在不同时期内的年际与年内变化。结果表明:研究区地下水位埋深整体为增大趋势,区域地下水位下降趋势明显。年内的季节分配表明,从20世纪80年代至今,地下水位变化由水文-灌溉型逐步向开采型转变,其中平川区开采作用最为明显,集中表现在2000年之后,分水是导致这一时期地下水位下降的主要因素。     

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。