灌區渠系引水量及氣象因素變化對地下水埋深的研究

李偉

（揚州大學 水利與能源動力工程學院，江蘇 揚州　225000）

灌區渠系引水量及氣象因素變化對地下水埋深的研究

李偉

（揚州大學 水利與能源動力工程學院，江蘇 揚州225000）

為了研究渠系引水量以及氣象因素與地下水埋深之間的聯系，以河套灌區為研究對象，通過描述性統計分析方法，建立起引水量——地下水埋深、水面蒸發量——地下水埋深關系圖。結果表明：在生育期內（4月-11月），引水量、蒸發量與地下水埋深的區域整體變化趨勢較好，相關性顯著。因此，充分研究出引水量、水面蒸發量對地下水埋深的關系，將對于灌區地下水的合理開采與配置以及灌區全面實施節水改造工程具有重要的意義。

河套灌區；引水量；蒸發量；地下水埋深

內蒙古河套灌區在灌溉季節（夏灌、秋灌和秋澆）引黃水進行作物灌溉，復雜的灌區氣象因素導致水面蒸發強烈，由此可知，引水量、蒸發量和地下水埋深等水均衡資料，是維持地下水均衡方程的重要組成部分。針對河套灌區多年對不同引水水平的預測結果表明，當引黃水量在40億m3/a時，地下水年平均埋深在1.90m左右，灌區引黃水量變化是地下水位變化的主要原因之一；陸面蒸散包括植物蒸騰和土面蒸發，與地下水埋深具有顯著的關系。因此，文章將從灌區的渠系引水量以及氣象因素中的水面蒸發量角度出發，研究二者與地下水埋深的動態變化規律。

1　材料和方法

內蒙古河套灌區是黃河流域最大的引黃自流灌區，灌區全年氣候干旱、降雨稀少、干燥多風，灌區排水設施相對落后以及不合理的灌水方式，則地下水位不斷抬升，使得灌區成為全國典型的鹽漬化灌區。灌區多年降雨量130～220mm，多年蒸發量2032～3179mm，多年引黃水量40～50億m3。本次研究選取2006～2010年間生育期內（4～11月）220眼觀測井的逐月地下水埋深、運用20cm蒸發皿采集的5個市旗縣（磴口縣、杭錦后旗、臨河市、五原縣、烏拉特前旗）的逐月蒸發量和渠系的逐月引水量作為研究樣本。

2　結果與分析

（1）引水量與地下水埋深的變化關系。將河套灌區2006～2010年間4～11月的渠系引水量與地下水埋深的數據整理繪圖，其中渠系引水量與地下水埋深交錯逐一對應，如圖1所示。

圖1　2006～2010年引水量與地下水埋深的變化關系

從圖1二次項方程的擬合結果來看，渠系引水量對地下水埋深的影響比較顯著，擬合模型的R2=0.358，從上面的趨勢關系來看，引水量與地下水埋深深淺有相關性，灌區引水灌溉期間，隨著灌溉時間的推移，地下水埋深開始動態變化，說明灌區的引水量與灌區的地下水埋深存在密切的關系。

（2）水面蒸發量與地下水埋深的變化關系。如圖2所示，從二次項方程的擬合結果來看，灌區水面蒸發量對地下水埋深的影響比較顯著，擬合模型的R2=0.325，從上面的趨勢關系來看，水面蒸發量與地下水埋深具有相關性，趨勢線有一定的波動起伏，氣候干旱蒸發強烈時相應的地下水埋深較大，反之地下水埋深較小，從而說明灌區的蒸發量與地下水埋深存在密切的關系。

圖2　2006～2010年水面蒸發量與地下水埋深的變化關系

3　結語

根據灌區水面蒸發量和引水量，分析了灌區地下水埋深與其的變化規律和相互關系。

（1）從引水量對地下水埋深的影響進行分析，結果表明：渠系引水量對地下水埋深的影響比較顯著，隨著引水量減少，灌區地下水埋深相對增加；當引水量增加時，灌溉水入滲地下水埋深減小，說明灌區的引水量與灌區的地下水埋深存在密切的關系。

（2）將灌區的水面蒸發量與地下水埋深進行分析，水面蒸發量隨著氣象因素的改變，年際間呈現差異，與之地下水埋深也相應的發生變動，即蒸發量增大時，地下水埋深變深；反之，地下水埋深變淺，二者擬合程度較高。

由于研究區范圍較廣、氣象資料不夠充分，并且灌區地下水埋深的年際時間序列相對較短，空間坐標方位資料不健全，所以沒有進行地下水埋深與引水量和蒸發量在空間上的分布規律分析，有待更加深入的研究和探討。

［1］姜秀芳，張霞，張欽武，等.青銅峽灌區引黃用水與地下水位響應關系分析［J］.水資源與水工程學報，2012，23（4）：148-150.

［2］孟偉超，孟翀，劉磊.不同地下水埋深、氣象因子及作物影響的潛水蒸發模型研究［J］.太原理工大學學報，2008，39（4）：422-425.

［3］陳添斐.地下水與陸面蒸散相互作用的模型研究［D］.北京：中國地質大學，2014.

Study on Impact of Irrigation Canal System Diverted and Meteorological Factors Changes on Groundwater Depth

LI Wei
（Institute of Water and Energy Power Engineering，Yangzhou University，Yangzhou，Jiangsu 225000，China）

In order to study the canal system been obtained as well as the meteorological factors and the connection between the buried depth of groundwater，the article takes irrigation area as the research object，through descriptive statistical analysis method，establish the diverted-embedded depth of groundwater，the water surface evaporation-embedded depth of groundwater diagram.The results shows that during the reproductive period（April-November），diverted，evaporation and groundwater depth area is in a good trend，and has significant correlation.Therefore，fully develop the relationship between the buried depth of groundwater，the water surface evaporation quantity，and reasonable exploitation of groundwater for irrigation area，and is of great significance to the full implementation of water saving reconstruction project in the irrigation area.

hetao irrigation area；intake；evaporation；groundwater depth

P333.1

A

2095-980X（2016）07-0172-01

2016-06-24

李偉（1990-），男，碩士研究生，主要研究方向：農業灌區地下水位調控。