地下水是支撐京津冀地區(qū)社會(huì)?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(lái),京津冀地區(qū)地下水開(kāi)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(kāi)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(wèn)題?近年來(lái),國(guó)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(kāi)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(guò)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(shì)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(duì)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(duì)變化作為識(shí)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(gè)方面進(jìn)行考慮,選取8個(gè)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(shí)別模型,并利用敏感度?特異度和決定系數(shù)R²對(duì)擬合效果進(jìn)行對(duì)比評(píng)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(duì)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(shì),之后在部分地區(qū)呈現(xiàn)縮減和消失的態(tài)勢(shì)?河湖補(bǔ)水前,地下水漏斗發(fā)展主要受開(kāi)采影響,其重要度約50%;2018年后河湖補(bǔ)水對(duì)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(guò)程來(lái)看,地下水開(kāi)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(duì)比寧柏隆和高蠡清兩個(gè)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(duì)寧柏隆漏斗變化的貢獻(xiàn)率接近10%,而對(duì)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(duì)寧柏隆漏斗水位恢復(fù)會(huì)產(chǎn)生積極影響,而對(duì)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(guó),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(guó)3,孫龍4,高媛媛5

(1. 中國(guó)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(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站, 石家莊 050061;3. 河北省水文勘測(cè)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