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。     

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。     

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。     

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。     

黑河下游地下水变化规律及共生态影响

通过对多年实测资料的系统分析,总结了黑河下游地下水变化规律;给出地下水与地表水之间的关系提出"灌溉农业型"、"稳定绿洲型"、"荒漠绿洲型"地下水埋深变化曲线的概念,这些概念对干旱区水资源配置具有重要的参考意义.依据这些规律,说明了地下水埋深变化对生态演变、水资源管理的影响,进而对额济纳绿洲演变、生态需水等重要问题,阐述了作者的观点.     

通辽市平原区地下水埋深变化及其影响因素分析

通辽市平原区是我国重要的粮食生产基地,同时也是资源性缺水地区。随着该区域降水偏少、地表过境水量减少,以及地下水大规模开发利用等,地下水埋深呈持续下降趋势。本文依据通辽市平原区多年的地下水埋深监测数据,分析地下水埋深的变化情况,探讨影响埋深变化的自然和人为因素。分析成果能够为通辽市平原区科学划定地下水取用水总量、地下水埋深控制指标等提供基础支撑。     

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。     

邯郸山前平原地下水流场演变及其驱动力

20世纪60年代初邯郸山前平原浅层地下水位大幅下降,地下水降落漏斗逐渐形成,地下水流场剧烈演变,采用时间序列分析、相关分析、水均衡等方法,分析了邯郸山前平原浅层地下水流场的演变规律及其驱动力,并计算了1981—2019年各影响因素对地下水流场演变的贡献率,结果表明：1960年以前邯郸山前平原浅层地下水流场演变主要受自然因素驱动,1960年以后地下水流场演变的驱动力由自然因素演化为人为因素和自然因素,地下水源汇项逐渐发生变化;邯郸山前平原排泄项对地下水流场演变的贡献率大于补给项,降水入渗和地下水开采始终是浅层地下水流场演变的主要驱动力;1981—2000年降水入渗补给量和开采量对浅层地下水流场演变的贡献率为80.82%,2001—2019年降水入渗补给量和开采量对浅层地下水流场演变的贡献率为75.79%,浅层地下水流场演变的驱动力趋于多元化。     

高开采强度下库尔勒市地下水位埋深动态与影响因素浅析

库尔勒市社会经济快速发展对水资源的需求使其地下水开发经历了临界超采期(2000—2006年)、超采增长期(2007—2011年)和高位超采稳定期(2012—2015年)过程。为探究高开采强度下的地下水位埋深动态特征,以库尔勒市地下水监测网覆盖区作为研究区,对以上3个开采强度时段地下水位埋深进行线性趋势分析。所有监测井地下水位埋深均呈持续增大趋势,研究区2000—2011年地下水位埋深总体呈“加速”增大状态;2012—2015年转变为“减速”增大状态。地下水长期超采已使山前倾斜平原地下水位埋深累计增大4.10～12.67 m,冲积平原累计增大9.07～22.26 m,天然生态受到威胁。逐步回归分析表明,研究区监测井地下水位埋深与径流量呈负相关关系,与地下水开采量呈正相关关系,径流量、开采量实质是研究区地下水补给项与排泄项的综合反映。地下水位埋深持续增大是地下水补给量减少、地下水开采强度增大共同作用的结果。研究成果可为库尔勒市水资源开发利用与保护提供一定的参考。     

天津市平原区地下水水位动态特征分析及预测

采用非平稳时间序列分析方法研究了天津市平原区地下水水位动态特征并进行了变化趋势预报。结果表明:天津市平原区地下水水位动态的趋势变化特征以持续下降型为主,周期变化特征以0.5、1、5和10年为主,预测2020年末第Ⅱ含水组水位最大埋深在静海、第Ⅲ和第Ⅳ含水组水位最大埋深在西青。该成果对研究天津市地下水环境控制措施和指导地下水开发利用具有实际意义。     

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。     

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。     

克山县地下水埋深时间序列分析预测模型

地下水埋深是衡量饮水安全的重要指标,可以通过其趋势变化来初步评价农村饮水安全状况以及供水工程的合理性.文中以克山县古城镇为例,应用时间序列分析法,建立时间序列预测模型,结合克山县古城镇2000-2010年长观井逐月地下水埋深监测数据进行分析,得出精度较高的拟合与预报数据.未来3年地下水埋深相对稳定,说明该地区饮水水量有保证;同时,揭示了该区地下水动态变化规律,为合理建设农村饮水安全工程提供了重要信息和保障.     

黑河下游地下水变化规律及其生态影响

通过对多年实测资料的系统分析，总结了黑河下游 地下水变化规律；给出地下水与地表水之间的关系；提出“灌溉农业型”、“稳定绿洲型”、“荒漠绿洲型”地下水埋深变化曲线的概念，这些概念对干旱区水资源配置具有重要的参考意义。依据这些规律，说明了地下水埋深变化对生态演变、水资源管理的影响，进而对额济纳绿洲演变、生态需水等重要问题，阐述了作者的观点。     

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。     

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。     

济南市区地下水埋深动态变化及其成因

应用统计学和水均衡原理对济南市区1997—2016年地下水水位实测数据进行分析,研究济南市区地下水埋深动态演变特征及其成因。结果表明：近20年来市区地下水埋深增大趋势得到明显遏制,目前地下水埋深呈稳健减小趋势,市区平均埋深减小2.527 m,多年平均减小速率为0.133 m/a,地下水埋深减小率空间变化特征表现为由东北向西南衰减,其中,历下区党家庄镇区域地下水埋深减小率最高达到0.667 m/a,长清区张夏镇区域地下水埋深增大率最低为0.115 m/a;地下水埋深与降水补给和人工开采直接相关,地下水埋深年内变化呈季节性波动,历下区位于地下水补给区,对补给或开采的响应程度表现最为敏感,而位于地下水排泄区的天桥区响应程度最为缓慢;在2003年采取大规模节水保泉措施后,地下水开采量减少约3亿m3/a,市区地下水蓄变量由2003年以前的负均衡(-2.7亿m3/a)转变至2003年以后的正均衡状态(0.8亿m3/a),行政干预措施效果明显。研究成果可为制定节水保泉方案措施提供科学依据和技术支撑。     

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.     

基于地下水埋深的区域干旱频率分析研究

以地下水埋深为水文干旱指标，在分析研究区实际旱情发生频率的基础上，采用相邻时段地下水埋深变化的累积频率法，识别由地下水干旱历时和干旱烈度组成的干旱特征变量值，并从降水的角度，分析了用相邻时段地下水埋深变化表征干旱的合理性。在采用适线法确定单个干旱特征变量累积分布的基础上，利用Copula函数构建了干旱历时与干旱烈度间的联合分布，并计算了相应的干旱重现期。对淮北平原砀山县的地下水干旱频率分析结果表明：基于相邻时段地下水埋深变化的累积频率法，识别的干旱历时和干旱烈度及其对应的干旱重现期与砀山县实际受旱情况相符。提出的基于地下水埋深的区域干旱频率分析法，概念清晰，在其它类似的平原区域具有推广价值。     

基于地下水埋深的区域干旱频率分析研究

以地下水埋深为水文干旱指标,在分析研究区实际旱情发生频次的基础上,采用相邻时段地下水埋深变化的累积频率法,识别由地下水干旱历时和干旱烈度组成的干旱特征变量值,并从降水的角度,分析了用相邻时段地下水埋深变化表征干旱的合理性。在采用适线法确定单个干旱特征变量累积分布的基础上,利用Copula函数构建了干旱历时与干旱烈度间的联合分布,并计算了相应的干旱重现期。对淮北平原砀山县的地下水干旱频率分析结果表明:采用基于相邻时段地下水埋深变化的累积频率法所识别的干旱历时和干旱烈度及其对应的干旱重现期与砀山县实际受旱情况相符。该方法概念清晰,可在其它类似的平原区域采用。