河套灌区地下水丰、枯水期时序变化及原因分析OA

【目的】分析河套灌区地下水丰水期、枯水期发生显著变化的原因及其对灌区的影响,为河套灌区地下水资源的合理开发和高效利用提供借鉴和参考。【方法】采用算术平均法表征地下水埋深、引黄水量、灌溉面积及耗水量等指标的集中趋势,并结合相关性分析与回归分析,系统揭示了区域地下水埋深的演变特征及驱动机制。【结果】通过对河套灌区150眼监测井44 a(1980—2023年)的地下水埋深监测数据系统分析发现,2015年前后该区域地下水丰、枯水期的时序格局发生了显著转变。在1980—2014年期间,枯水期主要出现在3月,丰水期多出现在11月;而在2015—2023年期间,枯水期明显推迟至9月,丰水期则相应提前至5月。这一转变主要受以下三方面因素驱动:(1)引黄水量的持续减少,直接导致地下水补给来源减弱,成为控制埋深变化的主要因素;(2)灌溉制度调整,灌溉时间提前且水量增加,尽管用水强度增大,但补给效应使5月水位下降幅度明显减缓,甚至出现净补给;(3)秋季灌溉面积与引水规模显著缩减,地下水补给严重不足,加之秋浇时间推迟至10月中旬至11月底,致使9月水位急剧下降,成为全年最枯时段。此外,农业种植结构优化—小麦种植面积大幅减少,玉米、葵花等秋收作物面积显著增加,进一步改变了用水时序与强度,直接影响了地下水补排过程,成为丰枯期时序发生倒转的关键原因。【结论】河套灌区地下水丰、枯水期的时序变化,其主因并非降水与蒸发等气候要素,而在于高强度人工灌溉主导下,引黄水量、种植结构与灌溉制度三者的协同作用。引黄水量与灌溉面积的变化,从根本上改变了区域地下水的补给来源与强度;种植结构从高耗水小麦转向耐旱作物(如玉米、葵花),显著改变了作物需水规律;而灌溉制度的优化(如春夏灌提前、秋浇推迟)则直接调控了地下水的补排与水盐运移过程。