华北平原1971–2015年地下水储量变化与地面沉降演化研究

摘要
地下水消耗与地面沉降是困扰华北平原很长时间的问题。本文综合水井观测、文献、卫星遥感手段获取的地下水储量变化和地面沉降数据,对华北平原含水层系统的长期变化(1971–2015)进行了分析,重点关注其演化的时空特征。研究发现,华北平原1971–2015年间的地下水储量变化速率为–17.8 ± 0.1 mm/yr。总体上,地下水储量距平变化与地下水年开采量在2000年以前为负相关,在2000年以后为正相关。地面沉降速率与其影响因素(地下水储量距平变化、年开采量、年降水量)在北京、天津、河北三个子区上表现出不同的统计特征,反映了京津冀地面沉降演化机制的差异性。1999–2012年连续的干旱使得北京地下水迅速消耗(−76.1 ± 6.5 mm/yr),并伴随着快速发展的地面沉降。研究同时发现,1980年代后地面沉降量与地下水开采量之间变为负相关,而地下水储量距平变化却总体上始终与沉降量表现为正相关。此次研究再次凸显了,在气候变化与人类活动共同作用下,华北平原地下水消耗与地面沉降的时空差异性,以及地下水储量变化对于更好地认识地面沉降演化的重要性。

References:
[1]. Gong, H., et al., Long-term groundwater storage changes and land subsidence development in the North China Plain (1971–2015). Hydrogeology Journal, 2018. 26(5): p. 1417-1427.

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