基于面积-高程积分的地下水动态分析——以泾惠渠灌区为例

为了研究泾惠渠灌区的地下水动态特征,探讨面积-高程积分在地下水动态分析中的可行性,利用ArcGIS空间分析工具计算了灌区地下水面积-高程积分数据,绘制了不同时期的地下水面积-高程积分曲线,分析了灌区地下水水位与储存量动态特征。结果显示:1978?—?2012年,泾惠渠灌区地下水面积-高程积分值为0.46、0.44、0.38、0.39,表明地下水水位与储存量整体呈下降趋势;1991?—?2012年,410.00?—?446.19 m水位区间面积由1978年的2.54下降为0,342.51?—?360.00 m水位区间面积多年持续增加,中等水位区间存在演化差异性,反映出不同时期地下水开发强度具有空间变异性;以1978年为基准,至2012年地下水储存量减少约7.08×10~8 m~3;降水、地表水引水量、人工开采是影响泾惠渠灌区地下水动态的重要因素,补排失衡是引起灌区地下水储存量下降的主要原因。研究表明:面积-高程积分曲线可以表征地下水水位空间结构特征和储存量的变化情况,利用面积-高程积分值能够近似估算地下水储存量变化量,证明了面积-高程积分在地下水动态研究中具有一定的实用性。     

基于GIS的泾惠渠灌区地下水储存量分析

为了分析泾惠渠灌区地下水储存量消耗情况,探讨GIS在地下水动态研究中的作用,通过1978年和2014年地下水动态观测资料,利用GIS空间分析工具和地下水储存量分析模型对灌区浅层地下水储存量进行计算,对不同时期地下水流场空间分布特征进行可视化展示和统计分析。结果表明:1978年,泾惠渠灌区浅层地下水平均水位为390.35 m,至2014年,浅层地下水平均水位为382.00 m,最低水位下降了7.90 m,最高水位下降了16.08 m,平均水位下降了8.35 m;1978—2014年,灌区潜水储存量减少了8.27×10~8 m~3,年均减少0.23×10~8 m~3。灌区西南部形成了经"燕王—崇皇—张卜—北田"等地,长约45 km、平均宽度约10 km的大型疏干区域,局部储存量约减少了5.60×10~8 m~3,占整个灌区减少量的67.69%。GIS能较好地应用于地下水储存量计算、空间分布特征获取、信息可视化和统计分析。