宋倩玉，徐征和，馬蒙，胡雅琪，吳文勇

（1.濟(jì)南大學(xué)，濟(jì)南 250022；2.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京 100048）

0 引言

【研究意義】隨著社會(huì)的發(fā)展，全球?qū)Z食的需求不斷增加[1]，因此用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水資源變得越來(lái)越重要[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)業(yè)灌溉占用了全球90%的淡水資源，如今，很多地區(qū)的地表水資源供需失衡，地下水資源成為農(nóng)業(yè)用水的主要水源[2]。隨著糧食產(chǎn)量增加，地下水超采問(wèn)題日趨突出，導(dǎo)致地下水嚴(yán)重超采，形成巨大的地下漏斗[3-4]。我國(guó)東北地區(qū)是全球三大黑土區(qū)之一，同樣也是我國(guó)的糧食主產(chǎn)區(qū)之一[4]。黑龍江省糧食種植面積位居?xùn)|北地區(qū)第一，達(dá)到1.32×105km2[5]。糧食生產(chǎn)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水急劇增加，地下水超采問(wèn)題日趨突出，地下水資源衰竭成為影響我國(guó)糧食安全的重要瓶頸?！狙芯窟M(jìn)展】Maass 等[6]于1962年發(fā)表了《水資源系統(tǒng)分析》一書(shū)，將系統(tǒng)分析引入水資源規(guī)劃，并將其用于解決水庫(kù)水資源調(diào)度問(wèn)題。美國(guó)的水資源理事會(huì)于1968年完成了第一次全美水資源評(píng)價(jià)[7]。20世紀(jì)90年代，我國(guó)正式提出了“水資源優(yōu)化配置”的概念。岳衛(wèi)峰等[8]建立了灌區(qū)水資源聯(lián)合利用耦合模型，利用耦合模型對(duì)灌區(qū)的地表水與地下水進(jìn)行了合理分配；Asaf 等[9]針對(duì)地下水地表水聯(lián)合評(píng)價(jià)模式提出了可選擇的水資源管理方式，同時(shí)利用FEFLOW 模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井渠結(jié)合地下水灌溉等方面的預(yù)測(cè)；邵景力等[10]建立華北平原的三維地下水?dāng)?shù)值模型，對(duì)華北平原的地下水開(kāi)采量進(jìn)行了反演估算；侯嘉維等[11]利用實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)地下水?dāng)?shù)值模型進(jìn)行識(shí)別驗(yàn)證，并利用模型對(duì)研究區(qū)的地下水進(jìn)行了合理評(píng)價(jià)?！厩腥朦c(diǎn)】上述研究通常集中在城市內(nèi)或者流域內(nèi)某個(gè)年份不同水源的分配，較少有對(duì)灌區(qū)長(zhǎng)時(shí)間序列下不同灌溉模式的水源分配的研究。隨著水資源問(wèn)題的關(guān)注度日趨增加，對(duì)灌區(qū)水資源方面的研究也逐漸發(fā)展起來(lái)[12]，灌區(qū)內(nèi)不同灌溉模式下的水源分配及水均衡情況得到了重視，因此有必要對(duì)灌區(qū)的耗水均衡以及水資源優(yōu)化配置進(jìn)行研究?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究的通過(guò)建立地下水?dāng)?shù)值模型，研究典型灌區(qū)2 種灌溉模式條件下達(dá)到耗水均衡時(shí)地下水的合理開(kāi)采規(guī)模與供水比例閾值，為東北糧食主產(chǎn)區(qū)地下水超采治理、水資源合理配置和糧食安全提供決策支持。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于中國(guó)黑龍江省慶安縣境內(nèi)（圖1）。地理坐標(biāo)為東經(jīng)125°55′—128°43′北緯45°52′—48°03′之間。研究區(qū)范圍由東向西呈帶狀分布在呼蘭河沖積平原上，位于呼蘭河流域中上游。地處中溫帶半干旱半濕潤(rùn)的大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均氣溫為1.7℃，其所在地區(qū)年降水量450～700 mm，主要集中于7—9月，降水年際年內(nèi)分配不均，年水面蒸發(fā)量462～873 mm。研究區(qū)的地下水屬第四系孔隙水。按水力性質(zhì)可分為潛水和承壓水2 個(gè)水文地質(zhì)單元。潛水主要接受大氣降水入滲補(bǔ)給、豐水期河水補(bǔ)給，以及地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給；主要排泄以蒸散發(fā)和側(cè)向徑流為主。地表水和地下水之間有著密切的水力聯(lián)系。承壓水則主要接受側(cè)向徑流補(bǔ)給，以側(cè)向徑流排泄為主。

圖1 研究區(qū)位置Fig.1 The location of the study site

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.2.1 耗水均衡基本方程

我國(guó)華北、東北等地區(qū)灌區(qū)耗水失衡直接表現(xiàn)為地下水超采。根據(jù)水均衡法原理，可建立如下地下水均衡方程式：

式中：QRI為河流入滲補(bǔ)給量（萬(wàn)m3/a）；QGI為側(cè)向補(bǔ)給量（萬(wàn)m3/a）；QP為大氣降水補(bǔ)給量（萬(wàn)m3/a）；QI為灌溉入滲補(bǔ)給量（萬(wàn)m3/a）；QRO為地下水溢出量（萬(wàn)m3/a）；QGO為側(cè)向排泄量（萬(wàn)m3/a）；QET為潛水蒸發(fā)量（萬(wàn)m3/a）；QG為地下水開(kāi)采量（萬(wàn)m3/a）；ΔS為均衡期始末地下水儲(chǔ)量變化量（萬(wàn)m3/a）；μ給水度；Δh地下水位變化值（m）；F為灌區(qū)面積（m3）。

1.2.2 模擬范圍及邊界條件概化

研究范圍覆蓋整個(gè)和平灌區(qū)，面積為176km2。模型西北側(cè)為呼蘭河，南側(cè)為慶安鎮(zhèn)城區(qū)。西北邊界受呼蘭河影響，河流的出入流量可根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行概化計(jì)算，故設(shè)為河流邊界，即定流量邊界，其余邊界與含水層均有水力聯(lián)系，因此可近似看作定水頭邊界。在垂向上，將模型概化為單層中砂含水層，厚度為60 m。研究區(qū)內(nèi)主要河流為呼蘭河、安邦河和拉林青河。呼蘭河自東向西橫貫整個(gè)灌區(qū)，安邦河和拉林青河在灌區(qū)內(nèi)由西北向東南延伸。

圖2 耗水均衡示意Fig.2 Water consumption balance diagram

1.2.3 水文地質(zhì)參數(shù)

根據(jù)灌區(qū)的非均質(zhì)性和相關(guān)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，將含水層的滲透系數(shù)和給水度設(shè)定在不同的參數(shù)區(qū)[15]。如圖3所示，滲透系數(shù)分為3 個(gè)參數(shù)區(qū)，而給水度分為2 個(gè)不同的參數(shù)區(qū)。

1.2.4 源匯項(xiàng)

慶安縣和平灌區(qū)的源匯項(xiàng)包括補(bǔ)給項(xiàng)和排泄項(xiàng)。地下水補(bǔ)給項(xiàng)主要為大氣降水入滲、河道滲漏、渠系滲漏、灌溉入滲、側(cè)向流入。排泄項(xiàng)主要為潛水蒸發(fā)和側(cè)向流出。

其中面狀補(bǔ)給包括大氣降水入滲、灌溉回歸入滲以及主要支流和渠道滲漏等，降水入滲系數(shù)的數(shù)值根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果確定。

灌溉回歸入滲補(bǔ)給量計(jì)算式為：

式中：QI為灌溉回歸補(bǔ)給量（106m3）；β為灌溉回歸系數(shù)；QA為實(shí)際灌溉水量（106m3）。

主要支流滲漏概化為渠系滲漏，滲漏補(bǔ)給系數(shù)的數(shù)值同樣根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果確定。其補(bǔ)給量計(jì)算式為：

式中：QC為渠系滲漏補(bǔ)給量（106m3）；m為渠系滲漏補(bǔ)給系數(shù)；QH為實(shí)際渠首引水量（106m3）。

蒸發(fā)蒸騰排泄根據(jù)模擬區(qū)包氣帶特征確定蒸發(fā)蒸騰最大速率和極限埋深。

線狀特征，如山前側(cè)向流入流出量，河流滲漏量等，研究區(qū)的東南部的邊界，設(shè)定為常用水頭邊界，包含側(cè)向流入，主要河流（呼蘭河）按照河流邊界處理，包含側(cè)向流出。

根據(jù)研究區(qū)農(nóng)業(yè)種植情況，將研究區(qū)劃分為灌溉區(qū)和非灌溉區(qū)，進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉量參數(shù)的分配。研究區(qū)中的灌溉區(qū)和非灌溉區(qū)的蒸散量差異較大，主要與地下水埋深、非飽和帶巖性、地表植被、氣候等因素有關(guān)。根據(jù)研究區(qū)農(nóng)業(yè)種植情況，因此將研究區(qū)蒸散速率按照灌溉分區(qū)劃分為2 個(gè)參數(shù)區(qū)）。根據(jù)課題組的相關(guān)實(shí)測(cè)資料設(shè)置源匯項(xiàng)，具體參數(shù)見(jiàn)表1 和表2。

表1 識(shí)別含水層參數(shù)Table 1 Parameter table for identifying aquifer

表2 源匯項(xiàng)設(shè)置Table 2 Source and sink item settings

1.2.5 數(shù)值模型

模型構(gòu)建一般包括網(wǎng)格剖分、邊界條件、初始水位、水文參數(shù)與源匯項(xiàng)賦值[13]。通過(guò)分析已有的慶安縣水文地質(zhì)資料并結(jié)合實(shí)際情況[14]，建立Visual Modflow 模型，將研究區(qū)概化成非均質(zhì)、各向異性、三維穩(wěn)定流的地下水系統(tǒng)概念模型。根據(jù)研究區(qū)含水層結(jié)構(gòu)、邊界條件和地下水流場(chǎng)特征，將模型區(qū)域剖分為17930 個(gè)網(wǎng)格[15]。

本次數(shù)值模擬模型的模擬期為2017年1月—2036年12月，將整個(gè)模擬期劃分為240 個(gè)應(yīng)力期，每個(gè)應(yīng)力期為一個(gè)相應(yīng)的自然月，計(jì)算的時(shí)間步長(zhǎng)為1d。在每個(gè)應(yīng)力期中，所有外部源匯項(xiàng)的強(qiáng)度保持不變。以2017年1月底流場(chǎng)作為模型的初始流場(chǎng)，2017年8月12日流場(chǎng)作為擬合流場(chǎng)。運(yùn)用基于有限差分法的MODFLOW 程序進(jìn)行模擬，并選取MODFLOW中相應(yīng)的子程序包，來(lái)實(shí)現(xiàn)地下水流的模擬[16]。利用Recharge 子程序包對(duì)降水和農(nóng)業(yè)灌溉進(jìn)行了模擬，利用EVT-蒸發(fā)蒸騰子程序包對(duì)蒸發(fā)蒸騰進(jìn)行計(jì)算。而點(diǎn)源如抽水井則利用WELL-井流子程序包來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)中所用開(kāi)采井[15]。

1.2.6 模型應(yīng)用的情景設(shè)置

以往研究區(qū)主要將地表水用作灌溉水源，地下水用作生活用水。隨著灌溉需水量的增加和地表水資源的限制，地下水的開(kāi)采量越來(lái)越大。因此，通過(guò)模擬不同的情景來(lái)計(jì)算合適的地下水開(kāi)采量。本次模擬在灌區(qū)內(nèi)均勻地設(shè)置好虛擬抽水井位，共設(shè)置了100 個(gè)抽水井，由東北至西南方向，將抽水井均勻分布，以此模擬地下水開(kāi)采情況對(duì)灌區(qū)地下水位的影響。為了更好地在耗水均衡的基礎(chǔ)上調(diào)配地表水和地下水資源，改變地下水在灌溉用水中所占的比例，本次試驗(yàn)在保持總灌溉量不變的情況下，改變灌區(qū)地下水開(kāi)采量，設(shè)計(jì)相應(yīng)開(kāi)采方案進(jìn)行開(kāi)采，建立研究區(qū)20 a的預(yù)測(cè)模型，分別對(duì)常量灌溉和節(jié)水灌溉2 種灌溉模式中22 種方案下的地下水開(kāi)采情景設(shè)置。

表3 灌溉用水中地下水占比情景Table 3 The proportion of groundwater in irrigation water

2 結(jié)果與分析

2.1 校準(zhǔn)與驗(yàn)證

基于研究區(qū)的實(shí)測(cè)資料與區(qū)內(nèi)水位觀測(cè)孔的分布情況，選擇6 個(gè)典型孔進(jìn)行擬合。將模型模擬的地下水位與6 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較，并對(duì)模型進(jìn)行了校準(zhǔn)和驗(yàn)證。驗(yàn)證期為2017年6月15日—8月12日，計(jì)算的時(shí)間步長(zhǎng)為3 d。從圖3 可以看出，模擬結(jié)果與6 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)結(jié)果吻合較好，觀測(cè)到的地下水位在計(jì)算水位附近波動(dòng)，趨勢(shì)一致。6 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)共計(jì)120 個(gè)數(shù)據(jù)（每個(gè)觀測(cè)孔有20 個(gè)數(shù)據(jù)），其平均絕對(duì)誤差為0.27 m。

圖3 地下水位實(shí)測(cè)值與模擬值比較Fig.3 Comparison of measured and simulated groundwaterlevel

模擬期末（2017年8月12日）潛水含水層的模擬流場(chǎng)與實(shí)際流場(chǎng)對(duì)比。由潛水含水層的流場(chǎng)擬合圖可以看出（圖5），模擬流場(chǎng)基本反映了地下水流動(dòng)的趨勢(shì)和規(guī)律，與實(shí)際流場(chǎng)的流向一致，擬合良好。同時(shí)由于資料的局限性，擬合的流場(chǎng)都存在一定的誤差。

圖4 流場(chǎng)擬合情況Fig.4 The fitting of flow field

2.2 情景分析

2.2.1 常量灌溉下基于耗水均衡的地下水開(kāi)采量

圖5為常量灌溉下不同地下水開(kāi)采方式下的耗水均衡，隨著地下水量占灌溉水量的比重不斷上升，即灌區(qū)地下水開(kāi)采量不斷上升，灌區(qū)內(nèi)地下水從正均衡逐漸變?yōu)樨?fù)均衡（圖5）。當(dāng)?shù)叵滤急龋?0%時(shí)，灌區(qū)潛水地下水儲(chǔ)量發(fā)生增長(zhǎng)。當(dāng)?shù)叵滤急龋?0%時(shí)，20a 的補(bǔ)排差總量為負(fù)值，地下水處于超采狀態(tài)。通過(guò)對(duì)不同開(kāi)采方案對(duì)應(yīng)地下水均衡量的擬合，可以得到常量灌溉下，當(dāng)?shù)叵滤脊喔攘康?6%時(shí)，灌區(qū)20a 的補(bǔ)排差總量為81.91萬(wàn)m3，存儲(chǔ)量不發(fā)生明顯變化，可以認(rèn)為灌區(qū)達(dá)到地下水均衡。

圖5 常量灌溉下不同地下水開(kāi)采方式下的耗水均衡Fig.5 Water consumption equilibrium of different groundwater exploitation methods under constant irrigation

圖6為不同配置情境下地下水埋深變化。上游區(qū)域的地下水埋深普遍偏小，大部分區(qū)域的地下水埋深在0.00～2.28m 的范圍內(nèi)。下游以及中游區(qū)域的地下水埋深普遍較大，部分區(qū)域出現(xiàn)了13.71～16.00m 的埋深。當(dāng)?shù)叵滤急?%時(shí)，較2017年來(lái)看，2036年的灌區(qū)整體區(qū)域的地下水埋深明顯減小，灌區(qū)的水位有較大幅度的抬升；當(dāng)?shù)叵滤急?0%時(shí)，2036年的灌區(qū)整體的地下水埋深較2017年無(wú)明顯變化，說(shuō)明灌區(qū)的地下水位在20a 內(nèi)處于穩(wěn)定波動(dòng)狀態(tài)，變化極??；當(dāng)?shù)叵滤急?00%時(shí)，較2017年來(lái)看，2036年的灌區(qū)整體的地下水埋深均有大幅增大，灌區(qū)中部的埋深變化強(qiáng)烈，說(shuō)明灌區(qū)的地下水位持續(xù)降低。

圖6 不同配置情境下地下水埋深變化Fig.6 Change of groundwater buried depth under different allocation situations

圖7為不同配置情境下灌區(qū)平均水位變化。從圖7可看出，當(dāng)?shù)叵滤急?%時(shí)，灌區(qū)的整體趨勢(shì)為地下水位抬升，隨著水平年的不同，灌區(qū)的平均水位出現(xiàn)了較大波動(dòng)，2036年的地下水位比2017年上升了3.43m；當(dāng)?shù)叵滤急?0%時(shí)，灌區(qū)的地下水位圍繞172m 有一定的波動(dòng)，但整體平穩(wěn)，20a 內(nèi)的水位變化極小，2036年的地下水位比2017年僅降低了0.19 m；當(dāng)?shù)叵滤急?00%時(shí)，灌區(qū)的整體趨勢(shì)為水位下降，2036年的地下水位比2017年下降了2.28 m。

圖7 不同配置情境下灌區(qū)平均水位變化Fig.7 Change of averagewater level under different allocation situations

2.2.2 節(jié)水灌溉下基于耗水均衡的地下水開(kāi)采量

圖8為節(jié)水灌溉下不同地下水開(kāi)采方式下的耗水均衡，與常灌條件下相同，隨著地下水量占灌溉水量的比重不斷上升，灌區(qū)內(nèi)地下水從正均衡逐漸變?yōu)樨?fù)均衡。當(dāng)?shù)叵滤急龋?0%時(shí)，20a的補(bǔ)排差總量為正值，地下水儲(chǔ)量發(fā)生增長(zhǎng)。在地下水占比＞70%時(shí)，灌區(qū)地下水系統(tǒng)處于負(fù)均衡狀態(tài)，地下水處于超采狀態(tài)。通過(guò)對(duì)不同開(kāi)采方案對(duì)應(yīng)地下水均衡量的擬合，可以得到在節(jié)水灌溉下，當(dāng)?shù)叵滤脊喔攘康?8%時(shí)，灌區(qū)20a 的補(bǔ)排差總量為-11.48萬(wàn)m3，存儲(chǔ)量基本恒定，可以認(rèn)為灌區(qū)達(dá)到地下水均衡。

圖8 節(jié)水灌溉下不同地下水開(kāi)采方式下的耗水均衡Fig.8 Water consumption equilibrium of different groundwater exploitation methods under water saving irrigation

如圖9所示，上游區(qū)域的地下水埋深普遍偏小，下游以及中游區(qū)域的地下水埋深普遍較大。當(dāng)?shù)叵滤急?%時(shí)，較2017年來(lái)看，2036年的灌區(qū)上游和中游區(qū)域的地下水埋深明顯減小，灌區(qū)整體的水位有較大幅度的抬升；當(dāng)?shù)叵滤急?0%時(shí)，2036年的灌區(qū)整體的地下水埋深較2017年無(wú)明顯變化，說(shuō)明灌區(qū)的地下水位在20a內(nèi)基本處于均衡狀態(tài)，變化極??；當(dāng)?shù)叵滤急?00%時(shí)，較2017年來(lái)看，2036年的灌區(qū)整體的地下水埋深均有明顯增大，灌區(qū)中部的埋深變化強(qiáng)烈，說(shuō)明灌區(qū)的地下水位持續(xù)降低。整體來(lái)看，節(jié)水灌溉模式的3種占比情境下的地下水埋深變化程度小于常量灌溉模式下的埋深變化程度。

從圖10可以看出，當(dāng)?shù)叵滤急?%時(shí)，灌區(qū)的整體趨勢(shì)為地下水位抬升，隨著水平年的不同，灌區(qū)的平均水位會(huì)出現(xiàn)較大波動(dòng)，2036年的地下水位比2017年上升了3.04m；當(dāng)?shù)叵滤急?0%時(shí)，灌區(qū)的地下水位圍繞172m有一定的波動(dòng)，但整體平穩(wěn)，20a 內(nèi)的水位變化極小，2036年的地下水位比2017年僅降低了0.07m；當(dāng)?shù)叵滤急?00%時(shí)，灌區(qū)的整體趨勢(shì)為水位下降，2036年的地下水位比2017年下降了1.75m。整體來(lái)看，節(jié)水灌溉模式的3種占比情境下的水位波動(dòng)幅度小于常量灌溉模式下的水位波動(dòng)幅度。

圖10 不同配置情境下灌區(qū)平均水位變化Fig.10 Change of averagewater level under differentallocation situations

3 討論

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在工程學(xué)中，數(shù)值模擬逐漸變?yōu)檠芯空邆兪褂玫闹匾椒ㄖ?，利用其建立的模型可以模擬復(fù)雜的灌溉渠系[16]。針對(duì)地下水?dāng)?shù)值模擬過(guò)程中需要進(jìn)行處理的邊界條件、源匯項(xiàng)以及水文地質(zhì)參數(shù)等問(wèn)題，可采取數(shù)字高程模型和各種耦合模型，結(jié)合地球動(dòng)力學(xué)、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及三維空間拾取技術(shù)等來(lái)提高模擬效果[17]。

模型的精確性是模擬過(guò)程中十分關(guān)鍵的一環(huán)，模型參數(shù)的選擇及其驗(yàn)證對(duì)于模擬結(jié)果的精確性起到了至關(guān)重要的作用。結(jié)合實(shí)測(cè)資料與地質(zhì)資料，有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)參，從而選擇合理的模型參數(shù)。通過(guò)Visual MODFLOW 模型進(jìn)行模擬時(shí)，滲透系數(shù)和源匯項(xiàng)的分區(qū)與變化對(duì)灌區(qū)水位影響較大。為保證模型的精確度，在模型中進(jìn)行參數(shù)輸入時(shí)，應(yīng)結(jié)合其他參數(shù)在合理范圍內(nèi)進(jìn)行微調(diào)。

在驗(yàn)證期末采用灌區(qū)實(shí)測(cè)的降雨資料、地下水位資料以及灌溉期來(lái)水資料，即可利用數(shù)學(xué)模型制定出符合灌區(qū)生產(chǎn)實(shí)際的地表水、地下水利用量，這與霍洪元等[18]研究結(jié)果一致。利用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的數(shù)學(xué)模型對(duì)所需情景進(jìn)行模擬，可以較為真實(shí)地反映出灌區(qū)地下水的未來(lái)動(dòng)態(tài)變化，為水資源合理配置與控制地下水超采提供了科學(xué)依據(jù)。

通過(guò)構(gòu)建東北水田灌區(qū)Visual MODFLOW 模型發(fā)現(xiàn)，灌溉模式的改變對(duì)相同地下水占比情況下地下水位的變動(dòng)有著一定影響。對(duì)比2 種灌溉模式下的地下水埋深變化，可以發(fā)現(xiàn)節(jié)水灌溉較常量灌溉而言，更有利于控制地下水位下降趨勢(shì)，有效恢復(fù)地下水位，這與孫國(guó)輝等[19]研究一致。由此可知，當(dāng)?shù)叵滤急认嗤瑫r(shí)，選擇節(jié)水灌溉模式對(duì)穩(wěn)定地下水位有一定的幫助。通過(guò)構(gòu)建MODFLOW 模型發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)叵滤_(kāi)采過(guò)量的情況下，灌區(qū)的中下游區(qū)域地下水位下降十分明顯，靠近東南邊界的區(qū)域地下水位反映較快，這與灌區(qū)內(nèi)的地下水分布有一定的關(guān)系，因此灌區(qū)開(kāi)采地下水時(shí)應(yīng)考慮避開(kāi)此區(qū)域或在此區(qū)域內(nèi)減少一定的開(kāi)采量。同時(shí)，若灌區(qū)內(nèi)地下水位亟待恢復(fù)，則可根據(jù)灌區(qū)的實(shí)測(cè)資料及灌溉模式選擇較小的地下水占比，但地下水位過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致土壤鹽漬化，仍需要利用模型進(jìn)行預(yù)測(cè)模擬。

4 結(jié)論

1）在常量灌溉模式下，地下水供水比例＜66%時(shí)，地下水位有所抬升，地下水儲(chǔ)量發(fā)生增長(zhǎng)，灌區(qū)地下水處于恢復(fù)狀態(tài)；地下水供水比例等于66%時(shí)，地下水位處于波動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)。因此選擇地下水供水比例≤66%時(shí)，水田灌區(qū)可以實(shí)現(xiàn)地下水均衡。

2）在節(jié)水灌溉模式下，地下水供水比例＜68%時(shí)，地下水位有所抬升，地下水儲(chǔ)量發(fā)生增長(zhǎng)，灌區(qū)地下水處于恢復(fù)狀態(tài)；地下水供水比例等于68%時(shí)，地下水位處于波動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)。因此選擇地下水供水比例≤68%時(shí)，水田灌區(qū)可以實(shí)現(xiàn)地下水均衡。