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京津冀平原浅层地下水漏斗演变规律与影响因素(2024年第1期) 水文地质学家

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2024-05-20  来源:于南水北调与水利科技  浏览次数:139
 京津冀平原浅层地下水漏斗演变规律与影响因素

编者按

地下水是支撑京津冀地区社会、经济和农业发展的重要水源。自20世纪70年代以来,京津冀地区地下水开采强度由每年约200 亿m3 增加至2017年的363亿m3。在天然补给量不足以满足开采的情况下,主要含水层水位持续下降,在京津冀地区形成了多处大小不一的地下水漏斗。由此引发诸如地面沉降、海水入侵和河湖衰竭等一系列环境地质问题。近年来,国家和地方政府采取了包括南水北调、生态补水和地下水压采等措施旨在修复京津冀地区地下水漏斗。2019年京津冀平原山前河道补水达13.2 亿m3,2021年底河北省累积压减地下水开采量52.3 亿m3,部分地区水位已有所回升,治理效果初步显现。202年6月份,通过多渠道调水措施,京杭大运河亦实现了全线贯通。在此形势下,需要总结京津冀平原地下水漏斗变化规律,查明控制漏斗变化的主要因素,提出漏斗治理的科学建议。

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《南水北调与水利科技(中英文)》2024年第1期发表了《京津冀平原浅层地下水漏斗演变规律与影响因素》一文,为研究华北地区河湖生态补水对地下水漏斗演变的影响,以京津冀平原浅层地下水漏斗2003年至2022年的相对变化作为识别目标,从气象因素、地形因素、人为因素和含水层水力学特性4个方面进行考虑,选取8个具体指标构建特征变量数据集,使用逻辑回归(logistic regression, LR)、支持向量机(support vector machine, SVM)和随机森林(random forest, RF)方法建立漏斗演变识别模型,并利用敏感度、特异度和决定系数R2对拟合效果进行对比评价,结果显示随机森林为最优模型。进而利用模型分析研究区地下水漏斗演变规律,阐明具体因素对漏斗演变的影响作用。研究表明:京津冀平原区浅层地下水漏斗在2010年之前整体呈扩张趋势,之后在部分地区呈现缩减和消失的态势。河湖补水前,地下水漏斗发展主要受开采影响,其重要度约50%;2018年后河湖补水对抑制漏斗扩张发挥了较为明显的作用,重要度达16%。从发展过程来看,地下水开采依然是控制京津冀平原浅层地下水漏斗变化最重要的因素。对比宁柏隆和高蠡清两个典型浅层地下水漏斗的发展变化可知,河道生态补水对宁柏隆漏斗变化的贡献率接近10%,而对高蠡清漏斗变化影响的重要度仅为1%,因此持续的河流生态补水对宁柏隆漏斗水位恢复会产生积极影响,而对于高蠡清漏斗则需要以水源置换压减农业灌溉地下水量为关键手段实现水位恢复。

文章信息:

南天,曹文庚,任印国,等. 京津冀平原浅层地下水漏斗演变规律与影响因素[J]. 南水北调与水利科技(中英文),2024,22(1):110-121.

 

作者简介

 

南天1,2,曹文庚1,2,任印国3,孙龙4,高媛媛5

(1. 中国地质科学院水文地质环境地质研究所, 石家庄 050061;2. 河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站, 石家庄 050061;3. 河北省水文勘测研究中心, 石家庄 050061;4. 水利部信息中心, 北京 100053;5. 水利部南水北调规划设计管理局, 北京 100038)

 

通信作者:

曹文庚(1985—),男,山东禹城人,副研究员,主要从事水文地球化学和水文地质研究。

 

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正  文













 
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