摘要
自20世纪80年代以来，三江平原大规模推广井灌种植水稻，水田面积不断扩张，地下水开采量逐年增加，地下水是否超采问题引发广泛关注，但至今尚未得到一致的结论。因此，文章基于地下水超采评价对时间的高度依赖性，分析地下水超采评价结果的时变效应，提出地下水超采评价的时间尺度建议标准，为区域地下水超采区划定以及超采区治理效果评价提供科学依据。 文章综合分析了研究区内降水、蒸发、水文、开采在时间分布上的差异，确定了具有不同降水特征的评价时段，通过地下水流数值模型模拟了研究区流场变化过程并推测了地下水位延补数据，结合降水时间规律对三江平原地下水超采进行评价分析。具体包括： （1）基于研究区水文、水文地质等条件，建立了三江平原地下水概念模型和数值模型。应用此模型的输入数据处理方法，推测研究区1980年1月1日~2011年1月1日流场，根据此时间段少量实测流场数据进行验证，证明此种方法对缺失流场数据的补充预测相对可靠。 （2）不同评价起点以及时段长度，对地下水超采评价结果有显著影响。本次选择3个常规时段对现状水平年2020年进行地下水超采评价：2011年~2020年（10年跨度）、2001年~2020年（20年跨度）和1980年~2020年（41年跨度）。不同时段的评价结果都显示三江平原不存在严重超采区，且在建三江垦区和梧桐河-嘟噜河下游区的超采量占全区超采总量的80%以上，但在超采总量、超采区面积和年均超采水量方面差异较大：超采区面积最大相差约2.5倍，年均超采水量相差1.7倍。 （3）对三江平原水文周期变异规律进行分析，划分偏丰水、偏枯水和完整水文周期时段。三江平原降水量自1956年-2018年三江平原整体上每10年减少降水量2.4mm，1958年和2019年为降水突变年份。三江平原降水量第一主周期为30年左右，第二主周期为10年左右，第三主周期为3~4年左右。确定偏枯水段1995~2008年，偏丰水段2009~2020年，两段完整水文周期1993~2017年和1990~2014年。 （4）地下水超采评价应综合考虑降水周期影响，评价时段应选择完整水文时段。三江平原不存在严重超采区，但选不同水文时段对地下水超采进行评价，显示年耕地灌溉开采量与年降水量有明显对应关系，偏枯水段年均超采量是偏丰水段的3.3倍，1990年~2014年累积超采水量49.61亿m3，年均超采水量1.98亿m3/a，超采区面积14888.7km2，1993年~2017年累积超采水量55.87亿m3，年均超采水量2.23亿m3/a，超采区面积16642.1km2。选择偏枯水段进行超采评价，容易高估超采的严峻情况，选择偏丰水段进行超采评价，易于低估超采程度，完整水文时段年均超采量介于二者之间，2017年的超采程度略大于2014年。 （5）提出了三江平原“以丰补欠，调节平衡”的地下水开发模式。偏丰水段的允许开采量是偏枯水段的1.55倍，完整水文周期允许开采量为54.06亿m3/a，显示枯水年允许开采量少，实际开采量大，超采多，丰水年允许开采量多，实际开采量少，超采少，需采取人工补给、地下水库等多种方式以丰补欠，缓解地下水超采问题。
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