邢家渡灌区地下水动态特征及驱动因素研究

为促进引黄灌区地下水资源可持续利用,保障灌区地下水良性循环,以济南市邢家渡引黄灌区为研究对象,基于1986—2013年灌区相关数据,采用趋势分析方法、ArcGIS软件和灰色关联分析法研究灌区地下水位动态变化特征及驱动因素对地下水的影响。结果表明:灌区降水量和蒸发量分别呈现非显著性增大和减小趋势,而灌区总用水量、地表水灌溉量和地下水开采量分别具有显著增大、减小和增大趋势。灌区地下水位动态变化分为水位抬升期(1986—1995年)、水位下降期(1996—2000年)和水位平稳期(2001—2013年)3个阶段。1990—2010年,灌区上游和中游地下水位较高,水位有小幅下降;灌区下游地下水位较低,水位下降幅度较大。灌区地下水位动态变化驱动因素的灰色关联度有很大差异,自然因素(关联度均大于0.65)对灌区地下水位动态变化具有较大影响,人为因素对地下水影响程度因地区而异,灌区上游、中游主要受地表水灌溉影响,而下游受地下水开采影响程度较大。     

宝鸡市地下水位动态变化驱动因子主成分分析

为了揭示宝鸡市区地下水位动态变化规律,采用主成分分析法分析了宝鸡市区地下水位动态变化的主要影响因素.结果表明:人工开采和河道渗漏补给是影响地下水位动态变化的最主要驱动因子.运用灰色关联度分析方法分析宝鸡市地下水影响因素的敏感性,结果与主成分分析结果一致.     

长治盆地浅层地下水位动态分析

地下水位控制与水量控制关系十分密切,针对地下水水量-水位双控管理,以长治盆地为研究对象,分析降水量、地下水位动态变化规律及其影响因素,通过建立的3种地下水数理统计模型,运用水均衡法进行水位变幅校核,结果表明:长治盆地地下水属于采补均衡区,降水是当年地下水位变幅的主要影响因子,而当年开采量可能对下一年地下水位变化有影响,将地下水位变幅作为因变量的数理统计模型更加合理;根据浅层地下水非超采区水位控制标准,当长治盆地丰水年地下水位年变幅ΔH≥0.97 m,平水年地下水位年变幅ΔH≈0 m,枯水年地下水位年变幅ΔH≤0.83 m时,可以满足该盆地浅层地下水采补均衡的要求。     

基于主成分分析法的咸阳市区地下水动态驱动因子分析

采用主成分分析法对咸阳市11年地下水动态观测资料进行分析,得到咸阳市地下水位动态变化规律。结果表明：地下水位动态变化的主要影响因子是地下水开采量和降水补给量,并采用灰色关联度分析方法（PCA）对咸阳市地下水影响因素的敏感性进行分析,其分析结果同主成分分析结果基本吻合。     

吐鲁番盆地平原区地下水控制性指标研究

为了解决吐鲁番盆地地下水水位变化引发的生态环境问题,本文基于吐鲁番盆地地下水补给、径流、排泄特征,利用pearson相关分析法和标准化系数分析了各因素对地下水位的影响特征,提出了吐鲁番盆地平原区地下水水量水位控制指标.结果 表明地下水开采量、田间灌溉入渗补给量和渠道渗漏补给量对地下水位的影响较大,并且确定了地下水开采量...     

浅析通辽市奈曼旗地下水位变化趋势

自2000年开始,通辽市奈曼旗的每个观测井的地下水位均有所下降,每个井水位埋深变幅1.1～4.6 m,伴随地表水资源量减少,大气降水量逐年偏少,地下水埋深呈明显加深趋势,但随着2011年以后降雨量有所增加,有效地补充了地下水,使地下水位有抬升的趋势。文章对地下水位变化趋势进行动态变化特征及分析。     

安徽省淮北市多年降雨变化及浅层地下水位响应研究

为揭示地下水位对降雨、地下水开采及土地利用变化等因素的响应规律,采用小波分析、M-K 趋势检验、滑动平均等方法对安徽省淮北市 1956—2020 年降雨量及地下水自动监测数据进行对比分析。结果表明：淮北市年降雨量呈现多时空尺度变化特征,具有明显的周期性,以 36 a 和 6 a 最为显著,降雨量自 1956 年以来整体下降是地下水位总体降低的主要原因;地下水位变化可分为水位变化主要受降雨量控制,开采井分布造成了水位变化的空间差异,降雨量引起水位上升、地下水开采引起水位下降、土地利用变化等影响因素在叠加或消减中共同影响了地下水水位变化导致城区水位下降,降雨量、土地利用变化决定地下水的动态变化降雨量占主导作用等四个阶段。研究成果可为淮北市水资源管理提供参考。     

灰色模型及BP神经网络模型在灌区地下水动态中的对比应用

针对陕西省泾惠渠灌区地下水不合理开采引起的部分环境地质问题,对泾惠渠灌区2001—2010年的地下水水位进行分析,在此基础上采用灰色模型和BP神经网络模型对灌区地下水水位进行模拟,通过对这两种模型的对比发现:BP神经网络模型预测结果较灰色模型好,可以较高精度对未来年的地下水流进行预测。     

人工神经网络模型在地下水水位预测中的应用

地下水水位变化对于秦皇岛地区经济有着直接影响,为保证该地区经济的可持续发展,必须实时监测地下水水位动态变化情况。人工神经网络模型(ANN)中的BP算法目前已被广泛应用,根据1992~2016年数据设计出秦皇岛地区地下水BP神经网络模型,模拟出秦皇岛地区2017~2019年地下水埋深在13.65~14.31 m,并以0.2 m/a速度下降,体现了人工神经网络模型在地下水水位预测中的精准、快速的优势。     

BP网络模型在灌区地下水位动态模拟中的应用

采用误差反传算法的神经网络模型（简称BP网络）,建立了某井灌区地下水位动态BP网络模型,模拟了不同灌水量条件下地下水位的动态变化,研究结果表明模型具有较高精度,能较好地表征研究区域的地下水水位动态变化特征。     

玛纳斯河流域山前平原区地下水资源动态变化分析

地下水是玛纳斯河流域山前平原区的主要供水水源,该区内地下水资源动态变化的研究对于指导当地水资源合理开发利用以及生态环境保护具有重要意义。在收集流域多年研究资料的基础上,通过水均衡法评价了地下水资源量和构成,剖析了地下水资源及地下水位动态变化特征及其驱动力。结果表明:(1)自20世纪80年代以来,地下水均衡状态由正均衡演变为负均衡,地下水储存量在逐渐减少;地下水资源构成发生了变化,河道渗漏补给量、田间灌溉入渗量及渠系渗漏补给量占总补给量的比例分别由20世纪80年代的23.69%、12.03%、37.74%降低为21世纪10年代的18.36%、11.46%、36.91%,人工开采量占总排泄量的比例增加了42.94%;(2)地下水位动态监测资料表明,地下水位年内动态与河流流量、农田灌溉及地下水人工开采紧密相关,年际动态表明地下水位在过去21年内呈下降趋势,且冲洪积扇地下水位下降速率大于细土平原;(3)渠系硬质化、大面积引河水灌溉以及人工开采的增加是地下水资源量组成改变和地下水位下降的主要驱动力。该研究为玛纳斯河流域地下水资源合理开发利用提供了支持。     

阜阳市农灌区浅层地下水安全开采量评价

针对阜阳市农灌区水文地质条件和浅层地下水运动特点,建立区域浅层地下水多年调节计算模型,通过调节地下水开采量使调节计算末期地下水位埋深能够恢复到起调埋深,达到多年水均衡,得到阜阳市浅层地下水安全开采系数与安全开采量。1956—2010年长系列的计算结果表明,阜阳市多年平均浅层地下水总补给量为17.856亿m3,安全开采系数为0.469,安全开采量为8.374亿m3;结合以农灌区为主的阜阳市用水过程特点,采用等比例法对浅层地下水安全开采量进行年内分配,确定了阜阳市浅层地下水的年内逐月安全开采过程。     

干旱内陆区自然-人工条件下地下水位动态的ANN模型

根据我国干旱内陆区自然-人工条件下地下水系统的特点，建立了甘肃省石羊河流域下 游地下水位动态的人工神经网络模型，采用附加动量法和学习速率自适应调整策略对反向传播算法（BP）进行改造，以提高计算速度。该模型以前期地下水位、降雨量、蒸发量、地表来水量、灌溉面积、灌水定额、人口数量作为输入变量，采用缺省因子检验法分析了上述各个因子对地下水位影响的敏感性，模拟了不同灌溉发展面积及地表来水条件下地下水位动态。结果表明：研究区人类活动及地表来水是影响地下水位动态的主要因子，灌溉面积的扩大及地表来水的减少会使地下水位持续下降。模型具有较高的精度，可以较好地定量描述地下水位动态与上述各因子之间的响应关系；研究结果可应用于该地区地下水系统的管理。     

干旱区扬水灌溉对区域地下水动态特征的影响分析

受季节性人工灌溉的影响,干旱扬水灌区不同运移带的地下水具有独特的时空动态特性。以甘肃省景电一期灌区为研究区,利用其1982~2011年地下水位实时监测数据,分析灌区地下水时空变化规律,探索干旱扬黄灌区不同地下水运动带的地下水动态特性。研究表明,灌区内的潜水汇聚带与潜水运移带年际地下水位具有明显的上升趋势,地势比较低洼的潜水汇聚带甚至出现地下水出露现象,而灌溉水入渗带与潜水排泄带地下水位处于相对平衡状态;灌区内不同地下水运动带年内的地下水位变化过程具有显著差异性,这种差异主要是受灌溉过程及区域局部开采共同作用影响;灌区地下水空间动态以自西南向东北运移为主。     

兰州市城市化对地下水系统的影响研究

以地下水污染调查数据为基础,结合历史观测资料,揭示兰州市城市化过程中地下水水位、水质的变化特征及其影响因素。城市污水排放、蓄水设备修建及农业灌溉等因素使垂直渗入补给量增加,引起地下水上升,其中西固区地下水位上升剧烈,受地下水开采的影响,水源地地区形成大面积的地下水降落漏斗,水位下降显著;兰州市区地下水水质影响因素较多,土地利用类型的改变带来污染源强的增加、城市垃圾处理方式以及水位下降等是直接或间接地造成地下水质恶化的重要因素,老城区和工业区地下水总硬度、NO-3、氟离子、有机组分等指标呈逐年上升趋势,污染形势严峻。     

陕西省咸阳市多年地下水位动态影响因素分析

分析了咸阳市12个雨量站28 a的系列降雨资料和区内宝鸡峡、泾惠渠、羊毛湾三大灌区28 a引灌量资料,利用数理统计和典型井法对全市120眼监测井的水位系列资料进行了相关分析,初步明确了各地貌单元地下水位动态变化规律和成因类型,并提出了地下水开发利用中存在的主要问题和应采取的合理措施。研究结论可为咸阳市地下水资源合理开发和利用提供参考依据。     

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。     

过度开采对地下水水化学特征的影响研究

为探究过度开采对地下水水化学特征的影响,通过对比分析研究区1997年和2010年的地下水水位与水质资料,研究了过度开采条件下地下水水位与水化学特征的动态规律及两者之间的联系。研究结果表明:1997年和2010年研究区地下水水位与水化学特征的空间变化规律具有很高的一致性,表现为地下水水位降幅较大的区域对应的镁离子、硫酸盐含量增幅也相对较大,地下水水化学特征受地下水水位变化的影响较大。空间叠加分析结果表明:镁离子、硫酸盐与地下水水位变化较大的区域空间重合率分别为72.2%,53.1%。过度开采通过改变地下水补径排条件及饱和带、非饱和带的水环境变化对地下水水化学特征产生影响,因此对于地下水不可盲目、过度开采。     

石家庄平原区浅层地下水位变化研究

通过对石家庄平原区浅层地下水位动态特征分析,揭示了地下水位年际及年内变化规律及其主要影响因素(开采和降水)。结果表明,石家庄平原区地下水位年际下降明显,但不同月份的地下水位年际下降速率不等,雨季前的1月-5月年际平均下降幅度比雨季及其之后的6月-12月年际平均下降幅度大。地下水位的变化主要是受到开采量和降水量的共同作用。在年际变化上,开采量增大导致地下水位下降;而降水量对地下水位的年际影响主要表现在丰水年时地下水位出现回升或下降速度减缓,枯水年时地下水位下降速度增加。在年内变化上,3月份之后开采量增加和降水量较小导致地下水位下降较快,而从6月份开始降水量增大和开采量减小导致地下水位开始回升。