地下水是支撐京津冀地區(qū)社會?經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要水源?自20世紀(jì)70年代以來,京津冀地區(qū)地下水開采強(qiáng)度由每年約200 億m³ 增加至2017年的363億m³?在天然補(bǔ)給量不足以滿足開采的情況下,主要含水層水位持續(xù)下降,在京津冀地區(qū)形成了多處大小不一的地下水漏斗?由此引發(fā)諸如地面沉降?海水入侵和河湖衰竭等一系列環(huán)境地質(zhì)問題?近年來,國家和地方政府采取了包括南水北調(diào)?生態(tài)補(bǔ)水和地下水壓采等措施旨在修復(fù)京津冀地區(qū)地下水漏斗?2019年京津冀平原山前河道補(bǔ)水達(dá)13.2 億m³,2021年底河北省累積壓減地下水開采量52.3 億m³,部分地區(qū)水位已有所回升,治理效果初步顯現(xiàn)?202年6月份,通過多渠道調(diào)水措施,京杭大運(yùn)河亦實(shí)現(xiàn)了全線貫通?在此形勢下,需要總結(jié)京津冀平原地下水漏斗變化規(guī)律,查明控制漏斗變化的主要因素,提出漏斗治理的科學(xué)建議?

《南水北調(diào)與水利科技（中英文）》2024年第1期發(fā)表了《京津冀平原淺層地下水漏斗演變規(guī)律與影響因素》一文，為研究華北地區(qū)河湖生態(tài)補(bǔ)水對地下水漏斗演變的影響,以京津冀平原淺層地下水漏斗2003年至2022年的相對變化作為識別目標(biāo),從氣象因素?地形因素?人為因素和含水層水力學(xué)特性4個方面進(jìn)行考慮,選取8個具體指標(biāo)構(gòu)建特征變量數(shù)據(jù)集,使用邏輯回歸(logistic regression, LR)?支持向量機(jī)(support vector machine, SVM)和隨機(jī)森林(random forest, RF)方法建立漏斗演變識別模型,并利用敏感度?特異度和決定系數(shù)R²對擬合效果進(jìn)行對比評價(jià),結(jié)果顯示隨機(jī)森林為最優(yōu)模型?進(jìn)而利用模型分析研究區(qū)地下水漏斗演變規(guī)律,闡明具體因素對漏斗演變的影響作用?研究表明:京津冀平原區(qū)淺層地下水漏斗在2010年之前整體呈擴(kuò)張趨勢,之后在部分地區(qū)呈現(xiàn)縮減和消失的態(tài)勢?河湖補(bǔ)水前,地下水漏斗發(fā)展主要受開采影響,其重要度約50%;2018年后河湖補(bǔ)水對抑制漏斗擴(kuò)張發(fā)揮了較為明顯的作用,重要度達(dá)16%?從發(fā)展過程來看,地下水開采依然是控制京津冀平原淺層地下水漏斗變化最重要的因素?對比寧柏隆和高蠡清兩個典型淺層地下水漏斗的發(fā)展變化可知,河道生態(tài)補(bǔ)水對寧柏隆漏斗變化的貢獻(xiàn)率接近10%,而對高蠡清漏斗變化影響的重要度僅為1%,因此持續(xù)的河流生態(tài)補(bǔ)水對寧柏隆漏斗水位恢復(fù)會產(chǎn)生積極影響,而對于高蠡清漏斗則需要以水源置換壓減農(nóng)業(yè)灌溉地下水量為關(guān)鍵手段實(shí)現(xiàn)水位恢復(fù)?

文章信息：

南天,曹文庚,任印國,等. 京津冀平原淺層地下水漏斗演變規(guī)律與影響因素[J]. 南水北調(diào)與水利科技(中英文),2024,22(1):110-121.

南天1,2,曹文庚1,2,任印國3,孫龍4,高媛媛5

(1. 中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所, 石家莊 050061;2. 河北滄州平原區(qū)地下水與地面沉降國家野外科學(xué)觀測研究站, 石家莊 050061;3. 河北省水文勘測研究中心, 石家莊 050061;4. 水利部信息中心, 北京 100053;5. 水利部南水北調(diào)規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局, 北京 100038)

通信作者：

曹文庚(1985—),男,山東禹城人,副研究員,主要從事水文地球化學(xué)和水文地質(zhì)研究?

正  文