摘要：以北京、天津、河北、河南、山东和山西6省（市）2000~2010年的降水量和地下水动态变化数
据为依据，分析了11a 来北方6省（市）地下水位的变化特征。结果表明：研究区地下水位主要呈现下降趋势，其中北京、河北和河南省地下水位下降趋势明显，天津、山东和山西省地下水位表现为弱下降；确定了地表水减少和人类活动是影响地下水位下降的主要因素，并提出了相应的建议措施。关键词：北方六省市；地下水位；降水量；相关性中图分类号：S273.4文献标识码：A 文章编号：1008-1631（2015）06-0097-04北方6省(市)地下水位变化特征分析
刘红耀
（邯郸市农业科学院，河北邯郸
056005）
收稿日期：2015-03-09
作者简介：刘红耀（1979-），男，河北邢台人，助理研究员，硕士，
主要从事农业资源环境研究。E -mail ：。
Variation Analysis of Groundwater Level in Six Provinces of Northern China LIU Hong -yao
（Handan Academy of Agricultural Sciences ，Handan 056005，China ）vacant
Abstract ：By collecting and analyzing data of the precipitation and the variation of groundwater during 2000-2010in Beijing ，Tianjin ，Hebei ，He ’nan ，Shangdong ，Shanxi ，the characteristics of the groundwa-ter level variation in six provinces over the past 11years was analyzed.The results showed that the groundwater level in this areas had a downward trend ，the six provinces had different degrees ，Beijing ，Hebei and He′nan had an obvious downward trend ，Tianjin ，Shangdong and Shanxi had a weak trend.The main factors which influence the variation of groundwater level were surface water reducing and human activities.At last ，the corresponding measures were suggested.
Key words ：Six provinces of northern China ；Groundwater level ；Precipitation ；Correlation DOI ：10.16318/jki.hbnykx.2015.06.026河北农业科学，2015，19（6）：97-100Journal of Hebei Agricultural Sciences
编辑蔡海燕
地下水是水资源的重要组成部分，也是生态和地质环境不可缺少的要素，在国民经济建设中起着十分
重要的作用[1，2]
。近20a 来，由于气候变化和人为因素
的干扰，干旱缺水成为我国尤其是北方地区可持续发展的重要限制因素[3]。农业用水量的增加及各种水利工程的修建导致地下水资源超载严重，地下水资源无论是在储量、质量还是在循环规律和水循环条件方面都发生了很大变化，地面沉降、地下水高氟、高氯大学英语综合教程1
化、土地盐碱化和荒漠化等一系列生态环境负效应直接危及到北方资源型缺水地区社会经济可持续发展和生态环境保护
[4~7]
。因此，缓解我国北方地区地下水
危机，实现人与自然和谐发展的地下水可持续利用，已成为21世纪水资源学研究的热点课题。
1材料与方法
1.1
材料
北京、天津、河北、河南、山东和山西6省（市）均为资源型缺水地区，近年来水资源总量持续
衰减。地下水资源是这6个省（市）工农业生产最主
要的供水水源，长期掠夺式的开发，导致该区域地下水位逐年下降。鉴于此，以北京、天津、河北、河南、山东和山西6省（市）作为重点研究区，以2000~2010年降水量资料和浅层地下水观测数据为依据，通过线性相关分析方法，研究6省（市）的降水量、地下水位动态变化过程及特征，分析影响该区域地下水水位动态变化的关键要素，为北方资源型缺水地区地下水资源的合理利用提供理论依据。1.2
方法
通过对6省（
市）2000~2010年11a 地下水位及年降水量的相关性特征分析（公式1），得出降水量与地下水位年变幅过程线图。
Y=aX+b
（1）
式中，Y —各年份地下水位年变幅（
当年年平均地下水位-上年年平均地下水位，mm ），X —各年份降水
量（mm ），a —线性方程的斜率，b —线性方程的截距。
2结果与分析
2.1
北京市地下水位多年动态变化特征
小熊代网刷根据北京市11a 的降水量和地下水位统计资料，
河北农业科学2015年
建立年地下水位与降水量的线性关系y =0.2707x -211.05，相关系数为0.6379，降水量与地下水位的线性关系较好。大气降水是北京市地下水补给的主要来源之一，城市供水主要依靠地下水和密云水库的存量来维持。自1999年以来，北京市连续干旱，地下水位持续下降，最大降幅达123mm ，年平均降幅88mm （图1）。
现在时
2.2
天津市地下水位多年动态变化特征
2000~2010年天津市降水量变化不大，建立年地下水位与降水量的线性关系y=0.5615x -296.33，相关
系数为0.5626，降水量与地下水位的线性关系一般。天津市地下水开采主要以浅层地下水为主。地下水位变化趋势表现为2003、2008年2a 地下水位略有回升；2001、2002和2004年地下水位略有下降，其中，2002年降水量比多年平均降水量（539.08mm ）减少21.81%，当年地下水位呈明显的下降趋势（下降132mm ）；其
他年份地下水位总体基本稳定（图2）。
2.3
河北省地下水位多年动态变化特征
2000~2010年河北省年降水量变化不大，建立年
地下水位与降水量的线性关系y =0.7024x -377.93，相关系数为0.6641，降水量与地下水位的线性关系较好。地下水位变化呈现下降趋势，降幅为10~110mm ，部分年份水位有所回升，但幅度较小。2001年邯郸、石家庄部分地区下降幅度超过200mm 。2002年河北省平原区地下水位平均下降124mm ，其中邢台、衡水、邯郸、沧州、廊坊、唐山等地水位平均降幅超过100mm ，局部地区降幅达544mm ；2004年之后，除
2008年地下水位出现短暂回升，河北省地下水位下降
趋势明显（图3）。
2.4河南省地下水位多年动态变化特征
2000~2010年河南省降水量丰富，建立年地下水
位与降水量的线性关系y =0.2363x -163.34，相关系数为0.5860，降水量与地下水位的线性关系一般。2000~2004年地下水位受降水量影响明显，变化起伏大，2004~2010年地下水位总体呈缓慢下降趋势。2001、2002年降水量分别比多年平均年降水量低25.60%、44.72%，导致地下水位持续下降；2003年河南省年降水量达到统计时段最大值，年降水量比多年平均值高51.59%，地下水位平均上升98mm （图4）。
2.5山东省地下水位多年动态变化特征
山东省地下水位变化较大，建立年地下水位与降水量的线性关系y =0.2939x -196.39，相关系数为0.6033，降水量与地下水位的线性关系较好。2001年山东省年降水量比多年平均年降水量低12.84%，地下水位平均下降78mm 。2003年山东省年降水量比多年平均降水量（689.19mm ）增加35.86%，地下水位平均上升161mm 。2004年山东省地下水位平均降水量下降
图12000~2010年北京市年降水量与地下水位年变幅过程线Fig.1Process line of annual precipitation and annual
amplitude of groundwater level of Beijing
during 2000-2010
-20-40-60-80-100-120-140700600500400300200100
年份（年）
图22000~2010年天津市年降水量与地下水位年变幅过程线
Fig.2Process line of annual precipitation and annual amplitude of groundwater level of Tianjin during
2000-2010
150100500-50-100-150
700600500400300200100
population年份（年）
图32000~2010年河北省年降水量与地下水位年变幅过程线
Fig.3Process line of annual precipitation and annual amplitude of groundwater level of Hebei Province during
2000-2010
100500-50-100-150
600500400300200
100
square heart年份（年）
98··
globalwarming
第6期42mm 。2005年山东省年降水量比多年平均降水量增加17.63%，地下水位又以上升为主，平均升幅21mm 。地下水位上升区占监控面积的56%，主要分布在南部。2007~2010年年降水量基本保持不变，地下水位
总体呈稳定态势（图5）。
2.6
山西省地下水位多年动态变化特征
降水量与地下水位的线性关系较好，二者的线性
方程式为y =0.7054x -296.73，相关系数为0.8562，山西省地下水补给来源主要是大气降水，地下水补给方式较单一。2003年年降水量比多年平均水平（420mm ）增加45.07%，地下水位出现明显上升，平均上升164mm 。其他年份均表现为弱下降，平均降幅53mm 。2001年山西省南部的长治盆地地下水基本处于平衡状态，北部大同市略有下降，平均降幅27mm 。2002年地下水位全面下降，各盆地的平均降幅为11~43mm ，全省
平均下降25mm 。2004年之后地下水位呈逐年缓慢下
降趋势（图6）。
3结论及建议
我国北方诸省多为资源型缺水地区，降水年际分布很不均匀，北京、天津、河北、河南、山东、山西6省（市）年最大降水量与年最小降水量差值分别为291.1mm 、219.2mm 、163.8mm 、684.8mm 、516.1mm 、261.3mm ，变差系数在30%左右。地下水动态类型属于入渗-径流-开采型，随季节和降水量的变化呈现周期性变化。通过对年地下水位变幅与年降水量的相关分析可知：降水量的变化和地下水位年变幅的变化过程趋势一致，降水与地下水位关系较为密切。6省（市）地下水位均出现不同程度的下降，尤其以京津冀都市圈水位下降趋势最为明显。造成这一现象的原因有以下几个方面：（1）地表水减少引起地下水补给量
的减少，且回灌技术不成熟所造成；（2）资源型缺水致使北方的工农业生产及人类活动长期依靠超量开采地下水来维持。针对这些地区存在的地下水补给量减少
与开采量增加的现实问题，总结出以下建议：3.1进行地下水调蓄，增加水资源可利用量
在充分利用自产水资源的前提下，多方筹措资金，建设分散式的污水处理站，提高污水处理率，实现污水资源化，利用优惠政策或经济杠杆，鼓励全社会优先使用再生水，替代地下水开采。全面实行高科技、现代化的节水技术，增强社会大众的节水意识，将水资源保护和管理提升到战略高度，防止超采地下水给北方生态农业造成严重的负面影响。3.2控制地下水开采量，优化地下水开采布局
枇杷的英文控制地下水开采、优化地下水开采布局，是目前
刘红耀：北方6省（市）地下水位变化特征分析图42000~2010年河南省年降水量与地下水位年变幅过程线
Fig.4Process line of annual precipitation and annual amplitude of groundwater level of He′nan Province during
2000-2010Tianjin during 2000-2010
200150100500
-50
-100-150
200000800600400200
年份（年）
图52000~2010年山东省年降水量与地下水位年变幅过程线Fig.5Process line of annual precipitation and annual amplitude of groundwater level of Shandong Province
during 2000-2010
20015010050
0-50-100
10008006004002000
年份（年）
图62000~2010年山西省年降水量与地下水位年变幅过程线
the time of my lifeFig.6Process line of annual precipitation and annual amplitude of groundwater level of Shanxi Province during
2000-2010
200150100500-50-100
10008006004002000
年份（年）
99··
河北农业科学2015年
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防止北方地区地下水进一步恶化的重要措施。京津冀地下水超采严重，并引发了一系列环境地质问题，要把地下水作为战略储备资源，根据地下水的开发使用状况划定可采区、限采区和禁采区，在环境地质问题发生区严禁过量开采地下水，严格控制开采量。建立水源地地下水预测预警系统，对地下水主要水源地进行科学评价，研究地下水回灌的可行性，科学控制井距、井深、开采层位及开采量，优化调整地下水开采布局。3.3
采取经济、法制等手段，实行地下水禁采和限采
根据各地区的实际情况，出台符合各省实际的地下水超采区管理与保护方面的具体规定，以使超采区地下水的管理与保护有法可依、有章可循。适当提高水资源费和水费价格，运用经济杠杆解决节水问
题。在农业用水以开采地下水为主的半干旱平原，应开征农村的地下水水资源费，使地下水供水水价和水资源费高于地表水供水水价和水资源费。建立地下水养蓄基金制度，以限制开凿自备井。新建、改建、扩建项
目使用自备井水的，应按项目的设计日用水量向当地水行政主管部门交纳养蓄基金。3.4调整产业结构，节约用水，使有限的水资源发挥
更大效益
大力发展农业节水，特别是在地下水水源区大力发展旱作农业，争取政府财政补贴，加强灌区节水改造和田间高效节水灌溉，提高农业节水水平；合理调整经济布局和产业结构，大力发展低耗水产业，使低耗水、高效益的新技术产业成为经济发展的主导，从而提高地下水水资源承载力。参考文献：
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