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额济纳绿洲区位于黑河下游极端干旱区,具有重要的生态屏障作用。地下水是维系该区生态环境的关键,研究额济纳绿洲区地下水动态对该区的水资源管理以及生态环境恢复具有重要意义。本文以额济纳盆地的自然地理状况,地质和水文地质条件为背景,采用地下水数值模拟软件GMS,建立了额济纳绿洲区地下水流数值模型,以月为时间步长,模拟了2000年1月至2011年12月研究区的地下水位水量动态变化;提出了合理输水量;量化了农田灌溉抽水对地下水的累积影响范围和降深,为地下水开采的合理规划提供了科学依据。研究成果如下: (1)依照研究区的水文地质条件,建立了该区地下水概念性模型,在此基础上,建立了其地下水流数值模型,并完成了模型的识别验证。模拟值和观测值对比,均在Y=X线附近,相关系数在0.98以上,识别期均方差为2.54,平均绝对误差为1.31,平均误差为0.82;验证期均方差为1.22,平均绝对误差为0.78,平均误差为-0.21,拟合程度较好,能够反映该区域地下水运动的真实情况。 (2)模拟结果表明,模拟期研究区地下水储量在2001、2004、2009和2010年呈现负均衡,其他年份均为正均衡。年内则呈周期性变化,通常在9月至次年3月为正均衡,4月至8月为负均衡。模拟期地下水年平均补给量为3.48×108m3/a,年平均排泄量为3.30×108m3/a,水量均衡差平均值1.87×107m3/a,为正均衡。此外,研究区承压含水层受潜水补给,补给量4.31×107m3/a。 (3)生态输水以来,研究区的地下水位总体是抬升的,但抬升速率较为缓慢,年平均抬升速率仅为0.01m/a。河道附近的地下水位对比其他区域抬升最为明显,抬升速率介于0.04-0.73m/a,受河水演进的影响,最大值出现在东河最下段。远离河道地区的地下水位有微弱的下降,其最大下降速率为0.10m/a,出现在东北边界处的山前地带。在空间变化上由南至北逐渐降低,地下水水位值介于900-1070m之间。西南边界处地下水位最高,东居延海处的地下水位最低,河道附近区域的地下水位明显高于垂直于河道方向上的其他区域。 (4)情景分析结果表明,2011年以后,为确保地下水位不下降,狼心山水文站的输水量应不小于4.96×108m3/a。 (5)在输水量分别为7.53×108m3/a、4.96×108m3/a和2.34×108m3/a三种不同情境下,对比无开采情况,农田灌溉抽水维持现状将对地下水的累积影响范围分别为817.20km2、1382.14km2和2225.09km2,产生的最大降深分别为1.3m、1.7m和2.3m;农田灌溉抽水减少一半情况下,农田灌溉抽水对地下水的累积影响范围分别为262.37km2、449.98km2和1064.37km2,产生的最大降深分别为0.6m、0.8m和1.1m。