拉萨市河谷平原区地下水位动态特征及影响因素

王丹; 唐蕴

doi:10.12097/gbc.2022.07.051

拉萨市河谷平原区地下水位动态特征及影响因素

王丹^1,2,,
唐蕴^1, ,

1.
中国水利水电科学研究院, 北京 100038

2.
天津华北地质勘查局核工业二四七大队, 天津 301800

基金项目: 国家科技部项目《艾丁湖流域地下水合理开发及生态功能保护研究与示范》（编号：2017YFC0406102）和水利部项目《重点地区地下水水位控制指标研究》（编号：WR0145B502016）

详细信息

作者简介: 王丹（1997− ），女，硕士，助理工程师，从事水文地质方面研究。E−mail：2773436685@qq.com

通讯作者: 唐蕴（1968− ），女，博士，教授级高级工程师，从事水资源开发利用中的生态环境问题研究。E−mail：tangyun@iwhr.com

中图分类号: P641.2

收稿日期: 2022-07-26

修回日期: 2023-03-09

刊出日期: 2024-06-15

Analysis of groundwater level dynamic characteristics and influencing factors in Valley Plain of Lhasa City

WANG Dan^1,2,,
TANG Yun^1, ,

1.
China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China

2.
The Nuclear Industry 247 Bridge of Tianjin North China Geological exploration, Tianjin 301800

More Information

Corresponding author: TANG Yun, tangyun@iwhr.com

Received Date: 26 July 2022

Revised Date: 09 March 2023

Publish Date: 15 June 2024

摘要

摘要:
为加强拉萨市河谷平原区地下水资源的合理开发和可持续利用，以拉萨市城关区为例，对拉萨市河谷平原区地下水位动态特征及影响因素进行分析。对1996—2015年拉萨城关区地下水位进行了年内与年际变化特征分析，运用反距离加权法（IDW）进行空间插值，得出地下水位空间分布及变幅。利用Pearson相关分析法及灰色关联分析法对城关区地下水位动态的影响因素及各因素影响程度进行了分析。分析结果显示，城关区地下水位具有东高西低，中间高南北低的空间分布特征。1996—2015年间地下水位逐年下降，下降范围为0.2~3.7 m，年均降幅为0.01~0.19 m。地下水位动态受降水量、气温、开采量、建设用地面积的共同影响，影响程度为：气温>降水量>建设用地面积>开采量。
- 拉萨市河谷平原区 /
- 降水量 /
- 地下水位动态 /
- 影响因素
Abstract:
In this paper, taking Chengguan District of Lhasa City as an example, the dynamic characteristics and influencing factors of groundwater in the valley plain of Lhasa City are analyzed. The intra−year and inter−annual variation characteristics of groundwater level from 1996 to 2015 in Chengguan District are analyzed, and the spatial interpolation of inverse distance weighting method（IDW）is used to obtain the spatial distribution and amplitude of groundwater level. The Pearson correlation analysis method and the Grey correlation method are used to analyze the influencing factors of groundwater level dynamics in Chengguan District and the degree of influence of each factor. The analysis results show that the groundwater level has the distribution characteristics of high in the east and low in the west, high in the middle, and low in the north and south. From 1996 to 2015, the groundwater level decreased year by year, with a decline range of 0.2~3.7 m, and an average annual decline is between 0.01 m and 0.19 m. The groundwater level is jointly affected by precipitation, temperature, extraction and the construction land area. The degree of influence is: the temperature > precipitation> the construction land area > the amount of groundwater extraction.
- valley plain of Lhasa City /
- precipitation /
- groundwater level dynamics /
- influencing factors

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图 1 城关区水文地质简图

Figure 1.

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图 2 城关区A-B水文地质剖面（河谷平原区部分）（据刘久潭，2020）

Figure 2.

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图 3 城关区地下水位长期监测点分布

Figure 3.

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图 4 监测井LS01（a）、LS12（b）年内平均地下水位变化

Figure 4.

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图 5 监测井LS07（a）、LS08（b）年内平均地下水位变化

Figure 5.

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图 6 1996—2015年城关区年均地下水位变化

Figure 6.

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图 7 1996年（a）及2015年（b）城关区年均地下水位

Figure 7.

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图 8 1996—2015年城关区年均地下水位变幅

Figure 8.

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图 9 1996—2015年城关区年均降水量变化曲线

Figure 9.

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图 10 降水量序列小波系数实部等值线

Figure 10.

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图 11 降水量序列小波方差

Figure 11.

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图 12 1996—2015年城关区年均气温变化曲线

Figure 12.

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图 13 2006—2015年城关区地下水开采量变化趋势

Figure 13.

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图 14 2006—2015年城关区开采量与地下水位相关关系

Figure 14.

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图 15 1995年（a）及2015年（b）城关区土地利用类型

Figure 15.

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表 1 城关区典型监测井年内平均地下水位变化

Table 1. Changes in the average groundwater level of typical monitoring wells in Chengguan District during the year m

监测站点	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
LS01	3629.62	3629.56	3629.67	3629.64	3629.74	3629.89	3630.04	3630.09	3630.04	3629.88	3629.80	3629.65
LS12	3651.10	3651.05	3651.07	3651.25	3651.49	3652.01	3652.54	3652.59	3652.40	3651.98	3651.52	3651.25
LS07	3644.29	3644.20	3644.20	3644.16	3644.18	3644.43	3644.90	3645.15	3645.21	3644.89	3644.56	3644.26
LS08	3645.55	3645.35	3645.21	3645.08	3644.99	3645.15	3645.61	3646.14	3646.50	3646.36	3645.89	3645.60

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表 2 1996—2015年城关区地下水位数据统计结果

Table 2. Statistical results of groundwater level data in Chengguan District from 1996 to 2015 m

年份	1996年	1997年	1998年	1999年	2000年	2001年	2002年	2003年	2004年	2005年
最大值	3654.42	3654.48	3654.54	3654.46	3654.43	3654.40	3654.33	3653.31	3653.21	3653.16
最小值	3630.35	3630.34	3630.36	3630.30	3630.36	3630.43	3630.38	3630.42	3630.21	3630.43
平均值	3644.23	3644.16	3644.25	3644.20	3644.21	3644.156	3643.90	3643.59	3643.57	3643.37
年份	2006年	2007年	2008年	2009年	2010年	2011年	2012年	2013年	2014年	2015年
最大值	3652.03	3651.71	3652.10	3651.98	3651.76	3651.67	3651.62	3651.40	3651.44	3651.25
最小值	3629.65	3629.62	3629.73	3629.71	3629.31	3629.05	3628.93	3628.91	3628.89	3628.75
平均值	3642.67	3642.50	3642.73	3642.70	3642.53	3642.42	3642.50	3642.42	3642.49	3642.22

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表 3 城关区年降水量变化趋势检验结果

Table 3. Precipitation trend test results in Chengguan District

Spearman 统计量\|T\|	临界值	Kendall 统计量\|U\|	临界值	降水变化率 /（mm·a⁻¹）	趋势性
0.371	2.101	0.357	1.960	−5.445	不显著

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表 4 城关区监测井地下水位与降水量相关性分析结果

Table 4. Correlation analysis results between groundwater level and precipitation in monitoring wells in Chengguan District

地貌分区	监测井号	相关系数	显著系数
山间沟谷冲洪积平原区	LS08	0.111	0.088
山间沟谷冲洪积平原区	LS07	0.271**	0.000
拉萨河谷冲积平原区	LS012	0.562**	0.000
	LS06	0.377**	0.000
	LS04	0.302**	0.000
	LS01	0.249**	0.000
注：**为在 0.01 级别（双尾）相关性显著

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表 5 城关区气温趋势性检验结果

Table 5. Temperature trend test results in Chengguan District

Spearman 统计量\|T\|	临界值	Kendall 统计量\|U\|	临界值	气温变化率 /（℃·a⁻¹）	趋势性
3.625	2.101	2.758	1.960	0.046	显著

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表 6 城关区监测井地下水位与气温相关性分析结果

Table 6. Correlation analysis results between groundwater level and temperature in monitoring wells in Chengguan District

地貌分区	监测井号	相关系数	显著系数
山间沟谷冲洪积平原区	LS08	−0.693**	0.001
山间沟谷冲洪积平原区	LS07	−0.689**	0.001
拉萨河谷冲积平原区	LS012	−0.663**	0.001
	LS06	−0.642**	0.002
	LS04	−0.732**	0.000
	LS01	−0.561*	0.010
注：在 0.05 级别（双尾）相关性显著；*在 0.01 级别（双尾）相关性显著

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表 7 城关区监测井地下水位与开采量相关性分析结果

Table 7. Correlation analysis results between groundwater level and extraction volume of monitoring wells in Chengguan District

地貌分区	监测井号	相关系数	显著系数
山间沟谷冲洪积平原区	LS08	−0.863**	0.001
山间沟谷冲洪积平原区	LS07	−0.192	0.595
拉萨河谷冲积平原区	LS012	−0.896**	0.001
	LS06	−0.483	0.158
	LS04	0.323	0.363
	LS01	−0.920**	0.000
注：**为在 0.01 级别（双尾）相关性显著

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表 8 1995—2015年城关区土地利用面积统计

Table 8. Land use statistics of Chengguan District from 1995 to 2015 km²　　　　　

年份	草地	城乡工矿居民建设用地	耕地	林地	水域	未利用土地
1995	67.37	34.12	31.28	6.50	18.95	2.00
2000	58.90	36.75	34.37	6.18	24.42	0.00
2005	58.12	40.17	31.70	6.20	24.42	0.00
2010	42.52	39.74	30.53	25.27	22.55	0.00
2015	42.42	55.19	19.80	20.06	22.78	0.00

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表 9 城关区监测井地下水位与建设用地面积相关性分析结果

Table 9. Correlation analysis results between groundwater level of monitoring well and construction land area in Chengguan District

地貌分区	监测井号	相关系数	显著系数
山间沟谷冲洪积平原区	LS08	−0.986**	0.002
山间沟谷冲洪积平原区	LS07	−0.954*	0.012
拉萨河谷冲积平原区	LS012	−0.969**	0.006
	LS06	−0.982**	0.035
	LS04	−0.970**	0.006
	LS01	−0.955*	0.012
注：为在 0.05 级别（双尾）相关性显著，*为在 0.01 级别（双尾）相关性显著

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表 10 各影响因素与地下水位之间的关联度

Table 10. Degree of correlation between influencing factors and groundwater levels

监测井	降水量	气温	建设用地面积	开采量
LS01	0.743848	0.939396	0.722989	0.608418
LS04	0.743743	0.939547	0.723007	0.608402
LS06	0.743762	0.939525	0.723013	0.608415
LS07	0.743740	0.939561	0.723027	0.608421
LS08	0.744009	0.939146	0.722927	0.608409
LS12	0.743732	0.939573	0.72303	0.608421
多年平均	0.743765	0.939522	0.723016	0.608418

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