南流江地下水資源變化規律研究

蘇楚雄

玉林市水文水資源局博白水文站

摘要：南流江流域水資源短缺矛盾日益加劇，相對于目前較低的生產技術條件，水資源利用率己經達到了很高的水平。但高強度的水資源模式產生了許多生態環境問題：地下水位普遍降低；河流下游水質下降；下游天然植被衰退或枯死，土地沙化面積增大，耕地退化。本文主要針對南流江地下水資源變化規律進行研究

關鍵詞：南流江；地下水資源；變化規律

1.研究背景

水資源作為人類賴以生存的自然資源之一，不僅是生態環境維持健康、有序發展的重要保證，也是保持國民經濟和社會可持續性發展、保障國家安全的基礎性和戰略性資源，是一個國家綜合國力的有機組成部分。如同人體的血液，水資源承載著為人類社會生產、生活等活動提供資源和能量的重要使命，是人類社會生存和發展的重要基礎。如果沒有安全、可靠的水資源，就沒有人類社會和經濟的可持續性發展。正因如此，隨著生產力的快速發展和人民生活水平的逐漸提高，人們對水資源的要求也逐漸提高，這主要表現在人們用水量的大幅增加和對水質要求的逐漸嚴格上。地下水資源是天然水循環中的一個重要組成部分，也是主要的供水水源之一。它通過大氣降水、地表水滲入等途徑不斷地進行補充、更新。由于地下水不直接暴露于大氣中，因此在早期盲目地、粗獷式地大規模水資源開發、利用過程中，地下水并沒有像地表水一樣，因受到嚴重的浪費、污染而大幅萎縮、惡化。在僅僅依靠地表水資源己經遠不能滿足人們日益增長的用水要求時，越來越多的人轉向地下水，開采、利用地下水資源以緩解水資源短缺的矛盾。

2.研究區概況

南流江歷史悠久，發源于廣西北流市，古時候被稱為合浦水，是玉林人的母親河，向南流經玉林、玉州、博白、合浦、浦北等縣，是廣西沿海諸河流之一，在合浦縣黨江注入北部灣，全長287公里，流域面積9704平方公里，多年年平均流量166立方米秒，是廣西南部獨自流入大海諸河中，流程最長、流域面積最廣、水量最豐富的河流。

南流江流域屬典型的南亞熱帶季風氣候，氣候溫暖，冬短夏長，土地肥沃，自然資源豐富，四季適宜農作物生長。年平均氣溫21.5 ～ 22.4℃，歷年極端最高氣溫38℃，最低氣溫-2.1℃，年平均日照1.800 ～ 1，630小時。冬季偶有輕霜，無霜期長達 320 天以上。年平均降雨量1，400 ～ 1，760毫米，4-9月為雨季，降雨量占總降雨量的80%左右。主要自然災害為臺風、洪水、干旱、倒春寒、寒露風等。土壤分山地土壤和耕地土壤，海拔較高的山地為黃壤，土層較薄。海拔較低的低山、丘陵地多為山地紅壤，土層深厚。崗地土壤多屬石灰土、赤紅壤、紫色土，肥力中等。平原地區為沖積土、水稻土，多分布于平原的垌田，土質肥沃。

3.南流江地下水資源變化

3.1研究方法和數據

3.1.1研究方法

研究南流江地下水資源變化，首先需要知道研究其變化的方法，而水循環演化的趨勢性就是研究其變化的重要工具。水循環演化的趨勢性是指某一水循環要素或某一水循環過程朝著特定的方向發展變化，目前常用的趨勢分析方法有線性傾向估計、滑動平均、累積距平、二次平滑、三次樣條函數等。對于趨勢十分明顯的情況，采用滑動平均、累積距平、多項式等方法，可以根據徑流變化曲線圖直觀判斷，但有時這種直觀判斷較為困難或者不夠可靠，這時可以借助統計檢驗的方法。本文主要借助于線性傾向估計法、累積距平法進行判別。（1）累積距平法。累積距平是一種常用的判斷變化趨勢的方法，同時通過對累積距平曲線的觀察，也可以劃分變化的階段性。對于時間序列x，在某一時刻的累積距平表示為：。（2）線性傾向估計法。用表示樣本量為n的某一變量，用表示所對應的時間，建立與之間的一元線性回歸方程：。式中：a為回歸常數；b為回歸系數，a和b利用最小二乘法進行估計。回歸系數b的符號表示變量x的趨勢傾向；相關系數：表示變量x與時間t之間線性相關的密切程度。對于判斷變化趨勢的程度是否顯著，必須對相關系數進行顯著性檢驗，確定顯著性水平a。若，表明x隨時間t的變化趨勢是顯著的，否則表明變化趨勢不明顯。在進行統計檢驗時，多應用t檢驗法。

3.1.2數據

1980— 2004年南流江流域玉林、玉州、博白、合浦、浦北等五縣地下水埋深數據。數據來源于國家自然科學基金委員會中國環境與生態科學數據中心。

3.2地下水變化

以不同形式在地表以下巖石下、土層下的空隙存在的水的統稱被稱為地下水。它的來源主要有大氣降水和地表水的入滲補給；同時以地下滲流方式補給河流、湖泊和沼澤，或直接注入海洋；上層土壤中的水分則以蒸發或被植物根系吸收后再散發入空氣中，回歸大氣，從而參與了地球上的水循環過程，以及地球上發生的溶蝕、滑坡、土壤鹽堿化等過程，所以地下水系統是自然界水循環大系統的重要亞系統。地下水資源是指在一個確定的水文地質單元內，通過各種途徑直接或間接地接受大氣降水和地表水的入滲補給而形成的具有一定水化學特征，可利用的年補給量。黑河流域地下水資源主要包括山區和平原兩大類型，不同的地貌類型中地下水的成因條件不同。

3.2.1山區分區地下水

將上述兩項計算結果合并統計，得到南流江流域與山區地下水資源為12.382億m3，其中東部水系為6.806億m3，中部水系1.472億m3，西部水系為4.104億m3，分別占總量的54.97%，11.89%，33.14%。（數據來源：《黑河流域水一生態一經濟系統綜合管理研究》）

3.2.2平原地區地下水埋深

地下水埋深是指地下水水面至地面的距離。地下水埋深變化表示淺層地下水變化狀況，在一定程度上代表了地下水量的分布。選取南流江流域玉林、玉州、博白、合浦、浦北等五縣典型井1980-2004年間地下水埋深數據（表1，做線性傾向分析得到，除高臺縣羅城，其余井均通過顯著性a=0.05的顯著性檢驗，地下水埋深有加深趨勢說明地下水水位有下降的趨勢。

表1南流江流域地下水年平均埋深線性傾向分析

多年平均（m） 線性傾向估計 相關系數分析 結論

玉林 4.39 y=0.262x+1.392 0.96 有增大趨勢

玉州 2.65 y=0.055x+2.146 0.83 有增大趨勢

博白 1.81 y=0.011x+1.676 0.41 無明顯變化趨勢

合浦 2.76 y=0.099x+1.672 0.79 有增大趨勢

浦北 2.65 y=0.044x+2.530 0.69 有增大趨勢

對以上觀測地下水埋深做累積距平分析得到：博白無明顯趨勢變化，只在1996年有一個波動；玉林在1992年埋深持續減小后自2000年開始表現為持續增大；玉州在2000年前表現為持續減小，之后在2002年轉為持續增大；合浦變化幅度較大，1984年到1992年表現為持續減小，之后到2003年一直增大；浦北由于數據缺失較多，沒有參與分析。

4結束語

事實證明，水資源開發利用水平、下墊面條件、氣象條件等的變化都會影響地下水資源的變化。弄清地下水資源的變化規律，對于全面認識地下水，合理開發地下水，有效解決在地下水開發、利用、保護等方面存在突出問題意義重大。

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