黄河三角洲地下水分布时空动态

论文总字数：16069字

目 录

1、引言 3

1.1背景介绍 3

1.2研究进展 3

2、研究区域介绍 4

3、数据及方法介绍 4

3.1数据介绍 4

3.2数据处理 5

3.2.1时间动态方法 6

3.2.2空间动态方法 6

4、结果 7

4.1地下水埋深年际变化 7

4.1.1黄河以北区域地下水埋深年际变化 7

4.1.2黄河以南区域地下水埋深年际变化 8

4.1.3黄河沿岸中部区域地下水埋深年际变化 9

4.2地下水埋深季节变化 10

4.2.1黄河以北区域地下水埋深季节变化 10

4.2.1黄河以南区域地下水埋深季节变化 11

4.2.3黄河沿岸中部区域地下水埋深季节变化 12

4.3地下水埋深预测 13

4.3.1黄河以北区域地下水埋深预测 13

4.3.2黄河以南区域地下水埋深预测 14

4.3.3黄河沿岸中部区域地下水埋深预测 15

4.4地下水埋深空间插值 16

5、总结与分析 19

参考文献： 19

致 谢 21

Abstract 22

黄河三角洲地下水时空动态

朱宸

摘要：地下水作为黄河三角洲地区水循环的重要环节,对当地的水资源管理以及河口湿地自然保护区的发展具有重要作用。为了对区域内地下水资源开发利用进行科学管理，研究黄河三角洲地下水时空动态成为当务之急。本文以黄河三角洲为研究区，以当地设立的18个观测点的地下水埋深为主要数据，通过SPSS Statistics软件对黄河三角洲地下水埋深的时间动态进行分析和预测，在空间动态上利用ArcGIS中的地统计分析模块，使用普通克里格法对地下水埋深进行估计。结果表明，从2004年到2008年，黄河三角洲地区地下水埋深总体增加，深度区域不断扩大。

关键字： 时空动态；黄河三角洲；时间序列法；克里金插值法

1、引言

1.1背景介绍

地下水是指地面以下存在于地下空隙中的水，是水资源的重要组成部分。地下水由于它提供的水量稳定，而且不易收到外界污染，可以说是优质的水源之一，对于农业、工业、城市的发展具有非常重要的作用。尤其是在一些江河入海口的三角洲地区，由于紧邻海洋，过度的地下水开发造成的地下水水位下降可能会引起海水倒灌，使得地下水水质变差难以继续使用，严重影响到该区域工业和农业的发展^[1]。人类社会与地下水资源的关系越来越密切，地下水资源引起的各种问题已经对于人类的发展和生存造成了诸多挑战。为此，对地下水时空动态变化的监控和研究变得尤为重要。

1.2研究进展

目前，很多学者针对地下水时空动态进行了研究，大部分是对采集点进行地下水水位数据的研究。吐尔逊•艾山^[2]在渭-库绿洲盐渍化土壤与地下水特征时空变化研究中，按照研究的目的，求得了研究区域的地下水埋深的算术年平均值、季节平均值及地下水埋深的算术月平均值，并利用 EXCEL 软件做出了它们的变化曲线并研究其变化原因。安乐生等^[3]结合有关统计特征值，归纳地下水位年内、年际变化规律或趋势。利用多个观测点多年枯、丰水期地下水位标高和埋深数据，利用Surfer 8.0 软件绘制区域等水位线图和地下水位埋深图，总结区内地下水位在不同时期的整体变化情况及其空间分布特征。遥感技术的发展也带动了地下水的另一种研究方式，郭娇等^[4]利用遥感技术,在确定黄河三角洲范围的有关研究的基础上,综合考虑植被、土壤理化性质、水文资料,使用Landsat- 5 TM图像2、3、4波段并利用遥感-数学-模型学结合的研究方法，建立了评价地下水位分布的遥感监测模型。

2、研究区域介绍

黄河三角洲位于山东省的东北部，它的范围大约是北起套尔河口,南至淄脉沟口的典型入海口扇形地区，其地理坐标大约为117°31' ～119°18'E，36°55'～38°19'N之间,面积超过六千平方公里 ^[5]。黄河三角洲地区地势较为平坦，高度起伏不大，高度范围大概在-2～20m之间。由于黄河的泥沙含量很高，到达入海口地区泥沙淤积沉降，形成地上河现象^[6]。因此黄河三角洲地区地形高度是从黄河向周围降低，黄河所在的中部以及西部的地势较高。

黄河是流经黄河三角洲地区主要河流，它为黄河三角洲地区提供了淡水资源。黄河水也是黄河三角洲地区地下水的重要补给源之一，它为黄河三角洲地区地下水水位稳定做出了很大贡献。对于黄河三角洲地区地下水资源，它对黄河三角洲地区环境具有相当大的影响。黄河三角洲区域内有国家重点的湿地自然保护区，这些都离不开水资源^[7]。地下水作为黄河三角洲地区水循环的组成部分，起到了非常重要的作用，对于城市和农业的水资源需求、湿地及其他自然保护区的环境发展、三角洲地区地面泥沙的稳定具有重大影响。

综上所述，研究黄河三洲地区地下水时空动态变化可以为当地水资源的保护和利用打下基础，具有十分重要的科学意义。本研究针对黄河三角洲地区地下水时空动态，主要从地下水位的时序变化和空间分布两个方面进行研究。

3、数据及方法

3.1数据介绍

黄河三角洲地区的地下水数据主要根据当地设立的18个测量点（见表1）的地下水埋深。地下水数据从2004年5月到2008年12月，北起利津县刁口乡，南至垦利县永安镇，连续测量数年，每月测量至少4次，得到了黄河三角洲地区连续的地下水观测数据。原始数据不仅有水位埋深数据还有各层土壤干燥度、地下水导电率、土壤导电率和体积含水率等，本文将选取并整理黄河三角洲地区18个测量点的2004年5月到2008年12月的地下水水位埋深数据，利用这些数据分析出该地区地下水的时空动态。

表1 黄河三角洲地区观测点情况

黄河对于地下水位埋深有明显影响，本文依据距离黄河的距离和南北方向将黄河三角洲分成三个区域，见图1。距离黄河河道5km以内的区域为黄河沿岸中部区域，黄河沿岸中部区域北部是黄河以北区域，南部是黄河以南区域。

黄河以北区域包括DZ08（孤东油田）、DZ09（仙河镇东园林局）、DZ10（五号庄）、DZ11（吊口乡采油四队）、DZ12（勃南注水站）、DZ14（渤海农场南约100米）以及DZ17（济军农科所）。黄河以南区域包括DZ02（老永安乡镇府台）、DZ03（红光渔场）以及DZ18（四合村）。黄河沿岸中部区域包括DZ01（鱼洼村北）、DZ04（西宋乡福利院）、DZ05（垦利县五七灌溉所）、DZ06（横店草业黄河南农场）、DZ07（黄河边上）、DZ13（肖圣庙）、DZ15（东营市新城林业开发有限公司）、DZ16（垦利县黄河口派出所703队）。

图1 黄河三角洲区域划分图（假彩色遥感影像）

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