气候变化对地下水位变化的影响

一、对年际变化的影响

由以下公式计算未来石家庄平原农业区地下水位变化动态。

根据水位动态法计算模型：

∑Q_st=ΔHμF (7-11)

式中：∑Q_st为地下水蓄变量，mm；ΔH为地下水位位移，m；μ为水位变幅带含水层给水度；F为研究区面积，km²。则

石家庄平原区地下水流场演变特征与尺度效应研究

式中各符号意义均同前。

采用近5年(2006～2010年)研究区地下水蓄变量与地下水位变差进行反算(数据引自《河北省石家庄市地质环境监测报告(2006～2010年)》研究区平均给水度。

石家庄平原区地下水流场演变特征与尺度效应研究

结合本章第三节计算得到的现状气候条件及RCP4.5气候情景在3种灌溉定额下的地下水超采量(表7-2)，利用式(7-11)～式(7-13)得到未来50年石家庄平原农业区地下水位年均变化幅度。现状气候条件300mm、240mm和210mm三种灌溉强度定额条件下，地下水位年均下降幅度分别为1.74m、0.79m和0.41m。RCP4.5气候情景较现状气候条件地下水位的下降幅度有不同程度的缩小，三种灌溉定额条件下分别为1.58m、0.67m和0.33m。

二、对年内变化的影响

从图7-10可以看出，现状气候条件和RCP4.5气候情景地下水位年内变化特征基本相同，但是水位变幅有所差异。

1～3月，在地下水补给量不断增大的情况下，地下水位持续上升。在现状气候条件下，地下水位上升幅度为0.16m，RCP4.5气候情景较现状气候条件地下水位上升幅度有所增大，为0.35m。

4～6月，在农业开采灌溉的影响下，地下水位持续下降。在现状气候条件灌溉定额强度为300mm、240mm和210mm情况下，地下水位下降幅度分别为2.72mm、2.01mm和1.75mm。RCP4.5气候情景较现状气候条件地下水位下降幅度有所减弱，三种灌溉强度定额分别较现状气候条件减弱0.17m、0.13m和0.10m。

7-12月，在降水入渗补给和开采量减少的双重影响下，地下水位逐渐回升，至9月地下水位恢复到最高水平。在现状气候条件下，采用300mm灌溉强度定额，水位恢复程度为65%；采用240mm灌溉强度定额，水位恢复程度为88%，采用210mm灌溉强度定额，水位恢复程度为101%。在RCP4.5气候情景下，采用300mm灌溉强度定额，水位恢复程度为52%；采用240mm灌溉强度定额，水位恢复程度为71%，采用210mm灌溉强度定额，水位恢复程度为81%。

从以上分析可以看出，降低灌溉强度定额是阻止地下水位下降最有效的措施。在现状气候条件下，灌溉定额降低90mm，地下水位可以完全得到恢复。在RCP4.5气候情景下，灌溉定额降低90mm，地下水位可恢复81%。

图7-10 不同气候情景下石家庄平原农业区地下水位年内变化特征

a—现状气候条件；b—RCP4.5气候情景