吉林市区地下水位动态变化研究

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为保证吉林市人类生活及社会发展,更加科学化的管理该地区的地下水,通过长期监测地下水并研究地下水水位的空间分布特征和时间变化过程,探讨地下水水位的时间与空间变化规律及影响因素,并提出吉林市地下水水位控制管理方案,文章结论如下。根据地下水动态资料进行分析可以得知,吉林市城区的地下水动态特征基本保持天然状态下的地下水的动态特征(除地下水开采区外)。地下水的年内动态变化类型有四种,大气降水入渗—蒸发型的地下水补给主要是大气降水入渗,排泄方式则以蒸发为主;入渗—径流型降水入渗是地下水主要的补给来源,侧向径流是主要的排泄方式;入渗—开采型人工开采是主要排泄方式;水文型地下水主要受水文情势的影响。研究区内地下水水位随时间演化过程的分析,可以将地下水水位年际变化动态特征划分为2000年以前、2000-2010年、2010-2016年三个时间阶段类型。在2000年以前,由于人工开采程度较低,水位变化主要受气象因素影响,少水年份,地下水位略有下降,丰水年份地下水能够获得很好的补给。地下水位变幅较小,多年地下水位变幅1-2m,开采没有对地下水造成较大的影响。2000-2010年,人工开采量相对增加,地下水位在少水年份有明显的下降,在丰水年得到相应的补充,地下水得到较好的补给,总的来看没有造成水位持续下降等环境水文地质问题,但地下水位变幅较大,多年地下水变幅3-5m,开采对地下水造成一定的影响,如遇到连续枯水年份,会使地下水持续下降。2010-2016年,地下水开采量较大,虽然有丰水年份地下水得到补偿,但过量开采使得丰水年地下水位恢复幅度较小,甚至在2010年这样的丰水年地下水位也在下降,地下水位多年变幅在5m以上。但此类地下水动态类型分布地段较少。吉林市整体上地下水由各五级流域由松花江干流两侧向中间汇入,鳌龙河流域、温德河流域地下水由西南流向东北,牤牛河流域、团山子河流域地下水由东南流向西北,之后地下水整体由东南流向西北。在研究区内的平原区,由于受到开采、灌溉等人类活动的影响,沿桦皮厂镇—孤店子镇—乌拉街满族镇—大口钦满族镇一带,地下水存在降落漏斗。河谷平原区地表河流对潜水水位埋深影响较大,变化幅度为0-5m,近河流处水位埋深值较小,在河间地块或分水岭处,水位埋深值较大。台地阶地潜水水位埋深受地貌类型和地下水流场的控制,地下水水位埋深值较大。对研究区内的长系列长观井地下水水位埋资料、年降水量资料、蒸发资料及开采资料进行分析。通过建立多元线性回归模型可知,对研究区期内地下水水位产生影响的因素为上月水位值、上月降水量、当月降水量,开采量及蒸发量。综上所述,影响水位最大的因素是其上个月的水位,其次是降水量,最后是蒸发量和开采量。本文对影响地下水水位的因素进行计算分析,首先利用建立多元线性回归模型,得到结论,对研究区期内地下水水位产生影响的因素为上月水位值、上月降水量、当月降水量。然后通过灰色关联度分析方法,得到各个因素对水位影响的权重,可以得到对水位影响最大的因素。对于地下水水位影响最大的因素是其上个月的水位,其次是降水量,最后是蒸发量和开采量。最后使用相关关系法分析出降水量、开采量与地下水位之间的关系。根据吉林市区地下水资源条件,将吉林市区划分成12个管理分区,通过经验值法、历史资料法、相关关系法确定了各分区的地下水水位上限值和下限值,并根据管理需求,将河湾子低山丘陵区、缸窑槽地丘陵区、石砬子低山丘陵区、锅底山低山丘陵区、杨木河谷平原区、建成区河谷平原区等6个分区划分为地下水水位稳定型管理分区,将桦皮厂河谷平原区、孤店子河谷平原区、乌拉街河谷平原区、大屯河谷平原区、朱雀山低山丘陵区、旺起低山区等6个分区划分为下降型管理分区,根据各个分区现状水位,控制性水位以及预测5年后水位下限值,提出稳定型应维持开发利用现状,适当加大开采,下降型控制开采,提高用水效率,减少用水量,特别是孤店子-桦皮厂镇灌区,应该采取引用地表水灌溉,减少地下水灌溉用水量,逐渐回复降深漏斗区正常水位。
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