灌区渠系引水量及气象因素变化对地下水埋深的研究

李伟

（扬州大学 水利与能源动力工程学院，江苏 扬州　225000）

灌区渠系引水量及气象因素变化对地下水埋深的研究

李伟

（扬州大学 水利与能源动力工程学院，江苏 扬州225000）

为了研究渠系引水量以及气象因素与地下水埋深之间的联系，以河套灌区为研究对象，通过描述性统计分析方法，建立起引水量——地下水埋深、水面蒸发量——地下水埋深关系图。结果表明：在生育期内（4月-11月），引水量、蒸发量与地下水埋深的区域整体变化趋势较好，相关性显著。因此，充分研究出引水量、水面蒸发量对地下水埋深的关系，将对于灌区地下水的合理开采与配置以及灌区全面实施节水改造工程具有重要的意义。

河套灌区；引水量；蒸发量；地下水埋深

内蒙古河套灌区在灌溉季节（夏灌、秋灌和秋浇）引黄水进行作物灌溉，复杂的灌区气象因素导致水面蒸发强烈，由此可知，引水量、蒸发量和地下水埋深等水均衡资料，是维持地下水均衡方程的重要组成部分。针对河套灌区多年对不同引水水平的预测结果表明，当引黄水量在40亿m3/a时，地下水年平均埋深在1.90m左右，灌区引黄水量变化是地下水位变化的主要原因之一；陆面蒸散包括植物蒸腾和土面蒸发，与地下水埋深具有显著的关系。因此，文章将从灌区的渠系引水量以及气象因素中的水面蒸发量角度出发，研究二者与地下水埋深的动态变化规律。

1　材料和方法

内蒙古河套灌区是黄河流域最大的引黄自流灌区，灌区全年气候干旱、降雨稀少、干燥多风，灌区排水设施相对落后以及不合理的灌水方式，则地下水位不断抬升，使得灌区成为全国典型的盐渍化灌区。灌区多年降雨量130～220mm，多年蒸发量2032～3179mm，多年引黄水量40～50亿m3。本次研究选取2006～2010年间生育期内（4～11月）220眼观测井的逐月地下水埋深、运用20cm蒸发皿采集的5个市旗县（磴口县、杭锦后旗、临河市、五原县、乌拉特前旗）的逐月蒸发量和渠系的逐月引水量作为研究样本。

2　结果与分析

（1）引水量与地下水埋深的变化关系。将河套灌区2006～2010年间4～11月的渠系引水量与地下水埋深的数据整理绘图，其中渠系引水量与地下水埋深交错逐一对应，如图1所示。

图1　2006～2010年引水量与地下水埋深的变化关系

从图1二次项方程的拟合结果来看，渠系引水量对地下水埋深的影响比较显著，拟合模型的R2=0.358，从上面的趋势关系来看，引水量与地下水埋深深浅有相关性，灌区引水灌溉期间，随着灌溉时间的推移，地下水埋深开始动态变化，说明灌区的引水量与灌区的地下水埋深存在密切的关系。

（2）水面蒸发量与地下水埋深的变化关系。如图2所示，从二次项方程的拟合结果来看，灌区水面蒸发量对地下水埋深的影响比较显著，拟合模型的R2=0.325，从上面的趋势关系来看，水面蒸发量与地下水埋深具有相关性，趋势线有一定的波动起伏，气候干旱蒸发强烈时相应的地下水埋深较大，反之地下水埋深较小，从而说明灌区的蒸发量与地下水埋深存在密切的关系。

图2　2006～2010年水面蒸发量与地下水埋深的变化关系

3　结语

根据灌区水面蒸发量和引水量，分析了灌区地下水埋深与其的变化规律和相互关系。

（1）从引水量对地下水埋深的影响进行分析，结果表明：渠系引水量对地下水埋深的影响比较显著，随着引水量减少，灌区地下水埋深相对增加；当引水量增加时，灌溉水入渗地下水埋深减小，说明灌区的引水量与灌区的地下水埋深存在密切的关系。

（2）将灌区的水面蒸发量与地下水埋深进行分析，水面蒸发量随着气象因素的改变，年际间呈现差异，与之地下水埋深也相应的发生变动，即蒸发量增大时，地下水埋深变深；反之，地下水埋深变浅，二者拟合程度较高。

由于研究区范围较广、气象资料不够充分，并且灌区地下水埋深的年际时间序列相对较短，空间坐标方位资料不健全，所以没有进行地下水埋深与引水量和蒸发量在空间上的分布规律分析，有待更加深入的研究和探讨。

［1］姜秀芳，张霞，张钦武，等.青铜峡灌区引黄用水与地下水位响应关系分析［J］.水资源与水工程学报，2012，23（4）：148-150.

［2］孟伟超，孟翀，刘磊.不同地下水埋深、气象因子及作物影响的潜水蒸发模型研究［J］.太原理工大学学报，2008，39（4）：422-425.

［3］陈添斐.地下水与陆面蒸散相互作用的模型研究［D］.北京：中国地质大学，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

李伟（1990-），男，硕士研究生，主要研究方向：农业灌区地下水位调控。