降水和開(kāi)采變化對(duì)滹滏農(nóng)業(yè)區(qū)地下水流場(chǎng)影響特征與機(jī)制

王電龍，馮慧敏，田言亮，張光輝

降水和開(kāi)采變化對(duì)滹滏農(nóng)業(yè)區(qū)地下水流場(chǎng)影響特征與機(jī)制

王電龍1，馮慧敏2，田言亮3，張光輝3

（1.山西省水利建設(shè)開(kāi)發(fā)中心，山西太原030002；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，山西太谷030801；3.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所，河北石家莊050800）

準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)地下水流場(chǎng)演變機(jī)制是開(kāi)展地下水系統(tǒng)涵養(yǎng)修復(fù)的前提和基礎(chǔ)。以滹滏農(nóng)業(yè)區(qū)為典型區(qū)，基于該區(qū)逐月地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)和降水資料，采用區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)模型及時(shí)間序列趨勢(shì)分析等方法，開(kāi)展了降水和開(kāi)采變化對(duì)農(nóng)業(yè)區(qū)地下水流場(chǎng)影響特征與機(jī)制研究。結(jié)果表明：降水變化是驅(qū)動(dòng)地下水位變幅的重要因素，在枯水年份地下水位下降閾值介于0.5～4.0 m，在平水年份下降閾值介于0～2.0 m，在豐水年份地下水位大幅上升；地下水位與開(kāi)采量關(guān)系不明顯，但與區(qū)域累計(jì)超采量有顯著的相關(guān)關(guān)系，地下水累計(jì)超采量每增加1.0億m3正定農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位下降6.4 m、藁城農(nóng)業(yè)區(qū)下降7.3 m。隨降水量的增大，農(nóng)業(yè)區(qū)開(kāi)采強(qiáng)度呈冪函數(shù)減少趨勢(shì)，地下水補(bǔ)給量呈冪函數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。農(nóng)業(yè)開(kāi)采減少趨勢(shì)線和地下水補(bǔ)給增加趨勢(shì)線的交會(huì)點(diǎn)為地下水系統(tǒng)平衡點(diǎn)，在平衡點(diǎn)左側(cè)的年份地下水系統(tǒng)處于負(fù)均衡狀態(tài)，離平衡點(diǎn)越遠(yuǎn)地下水位下降幅度越大；在平衡點(diǎn)右側(cè)的年份地下水系統(tǒng)處于正均衡狀態(tài)，離平衡點(diǎn)越遠(yuǎn)地下水位上升幅度越大。研究成果可為區(qū)域地下水開(kāi)發(fā)利用提供理論指導(dǎo)。

降水；開(kāi)采；農(nóng)業(yè)區(qū)；地下水流場(chǎng)；機(jī)制

在干旱和半干旱農(nóng)業(yè)區(qū)，地下水是最重要的灌溉水源，由于長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)大幅超采，地下水水位下降劇烈，地下水系統(tǒng)循環(huán)特征發(fā)生異變[1-3]，地下水流場(chǎng)縱向徑流不斷減緩，垂向水分通量交換不斷增強(qiáng)，形成地下水位降落漏斗，影響區(qū)域供水安全。降水和開(kāi)采變化均為影響地下水流場(chǎng)發(fā)生異變的重要原因[4-6]，降水變化通過(guò)地下水開(kāi)采強(qiáng)度和地下水的補(bǔ)給強(qiáng)度對(duì)地下水位變化產(chǎn)生影響[7-10]。降水量增大，農(nóng)業(yè)開(kāi)采量增大；同時(shí)，補(bǔ)給量增大地下水位上升，反之地下水位下降，尤其是在連年枯水或連年豐水時(shí)段，井灌區(qū)地下水流場(chǎng)衰變與恢復(fù)效應(yīng)十分明顯，是一個(gè)重要研究課題。深入開(kāi)展降水變化驅(qū)動(dòng)下農(nóng)業(yè)區(qū)地下水流場(chǎng)異變機(jī)制研究，對(duì)提出有針對(duì)性的地下水涵養(yǎng)對(duì)策、緩解地下水超采趨勢(shì)意義重大。

滹滏平原是我國(guó)小麥主產(chǎn)高產(chǎn)區(qū)，也是華北平原淺層地下水超采最為嚴(yán)重的地區(qū)，農(nóng)業(yè)開(kāi)采量占全區(qū)地下水開(kāi)采量的比例達(dá)80%以上。氣候變化和農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)地下水流場(chǎng)變化都有明顯影響[11，12]。1972年發(fā)生區(qū)域性特大干旱以來(lái)，該區(qū)地下水開(kāi)采量不斷增大，累計(jì)超采量已超過(guò)180億m3，地下水位埋深已由20世紀(jì)60—70年代的10～15 m下降至目前的25～50 m。以滹滏平原為典型區(qū)開(kāi)展農(nóng)業(yè)區(qū)地下水流場(chǎng)演變機(jī)制研究對(duì)類似地區(qū)的同類研究具有借鑒意義。

本項(xiàng)研究基于國(guó)家、省級(jí)地下水位觀測(cè)孔及氣象站長(zhǎng)觀數(shù)據(jù)，在年尺度上辨識(shí)了不同降水年份地下水位變化閾值，在月尺度上分析了不同降水年份主灌期及非主灌期地下水位衰變和恢復(fù)特征。定量分析了開(kāi)采變化對(duì)地下水位的影響特征。闡明了降水和開(kāi)采變化對(duì)地下水流場(chǎng)的影響機(jī)制。為干旱及半干旱區(qū)域地下水資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)與利用提供理論指導(dǎo)。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 研究區(qū)域

滹滏平原是滹沱河和滏河流域的沖洪積平原，屬溫帶大陸干旱、半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均年降水量?jī)H有536.9 mm，且分布極不均勻，6—9月降水量占全年的75%以上。區(qū)內(nèi)主要河流為滹沱河，1980年以來(lái)，河道常年干涸無(wú)水，地表水資源匱乏。滹滏平原是我國(guó)小麥、玉米糧食主產(chǎn)區(qū)，灌溉農(nóng)業(yè)以地下水為主，占全區(qū)總供水量的80%以上，灌溉開(kāi)采井?dāng)?shù)達(dá)19萬(wàn)眼以上，淺層地下水超采嚴(yán)重，地下水位平均每年下降1.0 m左右，嚴(yán)峻的地下水劣變態(tài)勢(shì)已經(jīng)造成了石家莊等地區(qū)地下水位降落漏斗，并且漏斗范圍在不斷擴(kuò)大。農(nóng)業(yè)灌溉驅(qū)動(dòng)地下水開(kāi)采量不斷增大是滹滏平原淺層地下水急劇變化的重要原因[3]。

滹滏平原坐落在滹沱河和滏河沖洪積扇群上，包氣帶巖性為裸露砂礫石層，區(qū)域上第四系含水層組可統(tǒng)一劃分為第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ4個(gè)含水層組，第I含水層和第II含水層具有良好的水力聯(lián)系，目前第I含水層已被疏干。降水入滲為該區(qū)地下水主要補(bǔ)給來(lái)源，占總補(bǔ)給量的50%以上[7]。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

地下水位數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家級(jí)、省級(jí)地下水位長(zhǎng)觀孔1991—2010年地下水位月觀測(cè)資料；降水量數(shù)據(jù)來(lái)源于相關(guān)縣市氣象局1961—2010年月降水量觀測(cè)資料；有效灌溉面積來(lái)源于1995—2010年《石家莊統(tǒng)計(jì)年鑒》；地下水補(bǔ)給量來(lái)源于1995—2010年相關(guān)地區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)告；地下水開(kāi)采量來(lái)源于本研究所依托項(xiàng)目中國(guó)地質(zhì)調(diào)查工作項(xiàng)目“石家莊－西柏坡經(jīng)濟(jì)區(qū)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查”（項(xiàng)目編號(hào)1212011220023）。地下水水位觀測(cè)點(diǎn)位置，如圖1所示。

圖1 研究區(qū)域

1.3 研究方法

首先，比較篩選正定、藁城和無(wú)極3個(gè)近20 a農(nóng)灌面積變化不大的農(nóng)業(yè)區(qū)為典型區(qū)開(kāi)展本項(xiàng)研究；其次，利用3個(gè)典型區(qū)近50 a降水PⅢ頻率曲線，劃分降水偏枯年（頻率大于50%）、平水年（頻率介于25%～50%）、降水偏豐年份（頻率小于25%）；再次，根據(jù)地下水位和降水量時(shí)間序列上的互動(dòng)變化特征，識(shí)別不同降水年份下地下水位變化閾值及衰變－恢復(fù)特征；最后，基于區(qū)域地下水位動(dòng)態(tài)模型闡明農(nóng)業(yè)區(qū)地下水流場(chǎng)演變機(jī)制。

2 研究結(jié)果

2.1 降水變化對(duì)地下水位影響特征

圖2為降水變化對(duì)正定、藁城和無(wú)極農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位影響特征?？梢钥闯?，隨著降水量的增大，3個(gè)典型區(qū)地下水位衰變趨勢(shì)均明顯減緩。在降水偏枯年份，正定農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位變幅在0.5～2.5 m，連續(xù)枯水年份1992—1994和1997—2001年地下水位下降速率分別為1.93和1.78 m/a；藁城農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位變幅在0.5～2.0 m，連續(xù)枯水年份1997—2002年地下水位下降速率為1.42 m/a；無(wú)極農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位變幅在0.5～4.0 m，連續(xù)枯水年份1991—1994和1997—2002年地下水位下降速率分別為1.40和2.45 m/a。

平水年份，地下水位下降速率較枯水年份明顯減緩。正定農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位變幅縮小至0～2.0 m，連續(xù)平水年2002—2007年地下水位下降速率較連續(xù)枯水年1992—1994和1997—2001年分別減小0.84和0.96 m/a；藁城農(nóng)業(yè)區(qū)的地下水水位變幅縮小至0～1.0 m，連續(xù)平水年2003—2007年地下水位下降速率較連續(xù)枯水年1997—2002年減小0.72m/a；無(wú)極農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位變幅縮小至0～1.0 m，連續(xù)平水年2003—2007年地下水位下降速率較連續(xù)枯水年1991—1994和1997—2002年分別減小0.78和1.83 m/a。在連續(xù)豐水年份（1995—1996年），地下水位則呈大幅抬升趨勢(shì)，正定農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位抬升幅度超過(guò)4.0 m，藁城和無(wú)極農(nóng)業(yè)區(qū)分別超過(guò)2.0和6.0 m。

圖2 降水變化對(duì)地下水位影響特征

為了進(jìn)一步厘清地下水位隨降水量變化特征，繪制了在月尺度上連續(xù)豐－枯水年和連續(xù)平水年地下水位變化特征圖（如圖3所示）?？梢钥闯?，在每年3—5月農(nóng)業(yè)區(qū)主灌期地下水位在大幅開(kāi)采影響下劇烈下降，在6—9月非主灌期地下水位在降水入滲補(bǔ)給的作用下得到涵養(yǎng)修復(fù)。在連續(xù)豐水年（1995—1996年），主灌期的開(kāi)采量（1和1'區(qū)域面積）小于非主灌期的降水入滲補(bǔ)給量（2和2'區(qū)域面積），地下水位涵養(yǎng)回升，其中主灌期水位下降速率為“cm/d”級(jí)、非主灌期上升速率仍為“cm/d”級(jí)，水位恢復(fù)響應(yīng)時(shí)間超過(guò)6個(gè)月；在連續(xù)枯水年，主灌期的開(kāi)采量（3區(qū)域面積）遠(yuǎn)大于非主灌期的補(bǔ)給量（4區(qū)域面積），地下水位衰變下降，主灌期地下水位下降速率為“cm/d”級(jí)，非主灌期上升速率極其緩慢且為“um/d”級(jí)。

圖3 降水月尺度變化對(duì)地下水位影響特征

在連續(xù)平水年，主灌期開(kāi)采量仍大于非主灌期的補(bǔ)給量，地下水位呈下降趨勢(shì)，主灌期地下水位下降速率為“cm/d”級(jí)，非主灌期上升速率為“mm/d”級(jí)，水位恢復(fù)響應(yīng)時(shí)間多小于6個(gè)月，與張光輝[13]等人的研究結(jié)果相同。

2.2 開(kāi)采變化對(duì)地下水位影響特征

通過(guò)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，地下水位與農(nóng)業(yè)開(kāi)采量沒(méi)有明顯的相關(guān)關(guān)系，而與農(nóng)業(yè)區(qū)的累計(jì)超采量關(guān)系明顯。以1995—2010年期間單位面積累計(jì)超采量為橫坐標(biāo)、地下水位累計(jì)下降值為縱坐標(biāo)建立相關(guān)關(guān)系圖（如圖4所示），可以看出，超采量每增加1.0億m3正定農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位累計(jì)下降6.4 m、藁城農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位累計(jì)下降7.26 m。

圖4 超采量與地下水位相關(guān)關(guān)系

3 機(jī)制與討論

本研究基于區(qū)域地下水位動(dòng)態(tài)模型來(lái)分析研究區(qū)地下水位變化機(jī)制，公式如下：

式中：ΔH為地下水位變動(dòng)幅度（m）；μ為地下水位變幅帶給水度；F為研究區(qū)面積（km2）；Qre為地下水總補(bǔ)給量（m3）；∑Qdi為地下水總排泄量（m3）。

由式（1）看出，當(dāng)∑Qre大于∑Qdi時(shí)，ΔH為正值，地下水水位上升；反之，當(dāng)∑Qre小于∑Qdi時(shí)，ΔH為負(fù)值，地下水水位下降。對(duì)滹滏農(nóng)業(yè)區(qū)來(lái)說(shuō)，地下水總排泄量主要為農(nóng)業(yè)開(kāi)采量，地下水總補(bǔ)給量主要包括降水入滲補(bǔ)給量(Qpre)、井灌回歸入滲補(bǔ)給量(Qwre)、渠灌田間滲漏補(bǔ)給量(Qfre)、河道滲漏補(bǔ)給量(Qrre)等。由此，繪制了農(nóng)業(yè)開(kāi)采量和補(bǔ)給量隨降水量變化，如圖5所示。

圖51995 年以來(lái)地下水補(bǔ)給量、農(nóng)業(yè)開(kāi)采量與降水量之間關(guān)系

由圖5可以看出，隨著降水量的增大，農(nóng)業(yè)開(kāi)采量呈減小趨勢(shì)，地下水補(bǔ)給量則呈增大趨勢(shì)，當(dāng)降水量增大到一定程度時(shí)，農(nóng)業(yè)開(kāi)采量下降趨勢(shì)線與地下水補(bǔ)給量上升趨勢(shì)線交會(huì)（∑Qre等于∑Qdi），即地下水系統(tǒng)達(dá)到均衡狀態(tài)，△H等于0；當(dāng)降水量大于降水均衡點(diǎn)，地下水補(bǔ)給量大幅增加，農(nóng)業(yè)開(kāi)采量大幅減少，地下水補(bǔ)給趨勢(shì)線位于開(kāi)采下降趨勢(shì)線之上，地下水系統(tǒng)得以涵養(yǎng)修復(fù)，降水量越大，兩者之間距離越大，地下水凈補(bǔ)給量越大，ΔH上升幅度越大；反之，當(dāng)降水量小于降水均衡點(diǎn)，地下水補(bǔ)給量減少，農(nóng)業(yè)開(kāi)采量增大，地下水補(bǔ)給趨勢(shì)線位于開(kāi)采下降趨勢(shì)線之下，地下水系統(tǒng)處于負(fù)均衡狀態(tài)，降水量越小，兩者之間差距越大，地下水凈消耗量越大，ΔH的下降幅度越大。也就是說(shuō)，不論開(kāi)采量多少，如果落在降水均衡點(diǎn)左側(cè)區(qū)域內(nèi)，地下水位均呈下降趨勢(shì)；如果落在降水均衡點(diǎn)右側(cè)區(qū)域內(nèi)，地下水位呈上升趨勢(shì)。

以正定農(nóng)業(yè)區(qū)和藁城農(nóng)業(yè)區(qū)為例：正定農(nóng)業(yè)區(qū)降水平衡點(diǎn)（A）為690 mm，在平衡點(diǎn)右側(cè)，1995年降水量711 mm，1996年降水量782 mm，地下水位分別上升0.64和4.76 m；在平衡點(diǎn)左側(cè)，極枯年2001年降水量311mm、比平衡點(diǎn)處少379mm、地下水位下降幅度達(dá)1.86 m，平水年2007年降水量539 mm、比平衡點(diǎn)處少151mm、地下水位下降幅度減少0.87m。藁城農(nóng)業(yè)區(qū)的降水平衡點(diǎn)（B）為680 mm，在平衡點(diǎn)右側(cè)，豐水年1996年降水量比平衡點(diǎn)處多150 mm、地下水位上升2.04 m，2008年降水量比平衡點(diǎn)處多77 mm、地下水位上升0.51 m；在平衡點(diǎn)左側(cè)，極枯年2001年降水量為330 mm、地下水位下降1.23 m，平水年2007年降水量562 mm、地下水位下降幅度縮小至0.99 m。

4 結(jié)論

以上研究表明：①降水變化是驅(qū)動(dòng)地下水位變化的重要因素，在枯水年，地下水位下降閾值介于0.5～4.0 m，主灌期地下水位以“cm/d”級(jí)速率劇烈下降，非主灌期地下水位以“um/d”速率緩慢回升；平水年，下降閾值為0～2.0 m，主灌期地下水位以“cm/d”級(jí)下降，非主灌期地下水位以“mm/d”級(jí)回升，響應(yīng)時(shí)間多小于6個(gè)月；豐水年，地下水位大幅上升，主灌期地下水位以“cm/d”級(jí)下降，非主灌期地下水位以“cm/d”回升，響應(yīng)時(shí)間大于6個(gè)月。②地下水位與開(kāi)采量關(guān)系不明顯，但與累計(jì)超采量有顯著的相關(guān)關(guān)系，地下水累計(jì)超采量每增加1.0億m3正定農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位下降6.4 m、藁城農(nóng)業(yè)區(qū)下降7.3 m。③隨降水量的增大，農(nóng)業(yè)區(qū)開(kāi)采強(qiáng)度呈冪函數(shù)減少趨勢(shì)，地下水補(bǔ)給量呈冪函數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，開(kāi)采減少趨勢(shì)線和地下水補(bǔ)給趨勢(shì)線的交會(huì)點(diǎn)為地下水系統(tǒng)均衡點(diǎn)，在均衡點(diǎn)左側(cè)年份，地下水系統(tǒng)處于負(fù)均衡狀態(tài)，地下水位均呈下降趨勢(shì)，且距離均衡點(diǎn)越遠(yuǎn)下降趨勢(shì)越明顯；在平衡點(diǎn)右側(cè)的年份，地下水系統(tǒng)則處于正均衡狀態(tài)，地下水位呈上升趨勢(shì)，且距離均衡點(diǎn)越遠(yuǎn)上升趨勢(shì)越明顯。

[1]Ahmed I，Umar R.Groundwater flow modelling of Yamuna-Krishniinter stream，a part of central Ganga Plain Uttar Pradesh[J].Journal of Earth System Science，2009，118（5）：507-523.

[2]Moiwo J P，Yang Y H，Li H，et al.Impact of water resource exploitation on the hydrology and water storage in BaiyangdianLake[J].HydrologicalProcesses，2010，24（21）：3026-3039.

[3]張光輝，費(fèi)宇紅，劉春華，等.華北滹滏平原地下水位下降與灌溉農(nóng)業(yè)關(guān)系[J].水科學(xué)進(jìn)展，2013，24（2）：228-234.

[4]張光輝，費(fèi)宇紅，張行南，等.滹沱河流域平原區(qū)地下水流場(chǎng)異常變化與原因[J].水利學(xué)報(bào)，2008，39（6）：747-752.

[5]Ali R，Mcfarlane D S，Varma D，et al.Potential climate change impacts on groundwater resourcesof south-western Australia[J].Journal of Hydrology，2012，475（12)：456-472.

[6]Hu Y K，Moiwo J P，Yang Y H，et al.Agricultural water saving and sustainable groundwater management in Shijiazhuang Irrigation District，North China Plain[J].Journal of Hydrology，2010，393（3-4）：219-232.

[7]馮慧敏，張光輝，王電龍，等.近50年來(lái)石家莊地區(qū)地下水流場(chǎng)演變驅(qū)動(dòng)力分析[J].水利學(xué)報(bào)，2014，45（2)：180-186.

[8]許月卿.土地利用對(duì)地下水位下降的影響—以河北平原為例[J].地理研究，2005，24（2）：222-228.

[9]Yang Y H，Watanabe M，Zhang X Y，et al.Estimation of groundwater use by crop production simulated by DSSAT-wheat and DSSAT-maize models in the piedmont region of the North China Plain[J].Hydrological Processes，2006，20（13）：2787-2802.

[10]劉中培，王富強(qiáng)，于福榮.石家莊平原區(qū)淺層地下水位變化研究[J].南水北調(diào)與水利科技，2012，10（5）：124-127.

[11]杜尚海，蘇小四，呂航.不同降水豐枯遭遇條件下滹沱河地下水庫(kù)人工補(bǔ)給效果[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2010，40（5）：1090-1097.

[12]Shu Y Q，Villholth K G，Jensen K H，et al.Integrated hydrological modeling of the North China Plain：Options for sustainable groundwater use in the alluvial plain of Mt.Taihang[J].Journal of Hydrology，2012，464-465（5）：79-93.

[13]張光輝，田言亮，王電龍，等.冀中山前農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位強(qiáng)降弱升特征與機(jī)制[J].水科學(xué)進(jìn)展，2015，26（2）：227-232.

Characteristics and Mechanism of Precipitation and Groundwater Exploitation Influence on Groundwater Flow Filed in Agricultural Field Hufu

WANG Dian-long1，F(xiàn)ENG Hui-min2，TIAN Yan-liang3，ZHANG Guang-hui3
（1.Shanxi Water Conservancy Construction&Development Center，Taiyuan 030002，China；2.Forestry College，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China；3.Institute of Hydrogeology and Environmental Geology，CAGS，Shijiazhuang 050061，China）

Accurate understanding the groundwater flow field evolution mechanism is the precondition and foundation for the development of groundwater system conservation and restoration.Hufu agricultural area as a typical area，based on the monthly dynamic observation data of groundwater and precipitation，the research of characteristics and mechanism of precipitation and groundwater exploitation influence on groundwater flow filed is carried out with the methods of regional groundwater dynamic model and time series trend analysis.The results showed that：the precipitation change is an important factor driving the ground water level，in dry years groundwater level decline between the threshold from 0.5 to 4.0 m，in normal flow year the threshold is in between 0～2.0 m，in wet year a rise of groundwater level；the relationship between groundwater level and amount of groundwater exploitation is not obvious，there is a significant correlation between the accumulated groundwater overexploitation，an increase of 100 million m3of accumulated groundwater overexploitation，the groundwater level will decrease 6.4 m in Zhengding agricultural area，and Gaocheng agricultural area decreased by 7.3 m.With the increase of precipitation，the exploitation intensity decrease by exponentially trend，groundwater recharge is increasing power function，the intersection of agricultural exploitation trend line and groundwater sup-ply increase trend line is the equilibrium point of the groundwater system，on the left side of the point，the groundwater system is in negative balance.With the distance from the equilibrium point bigger，the groundwater level decline rate increase. On the right side of the equilibrium point，the groundwater system in a state of positive equilibrium，with the distance from the equilibrium point bigger，the groundwater level incline rate increase.This study can be served as guidance to regional groundwater development and utilization.

precipitation；exploitation；agricultural area；groundwater flow field；mechanism

P641.4；TV213.4

A

1004-7328（2017）02-0020-06

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.02.008

2017—01—16

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（41172214）；山西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目（201306,2015ZZ04）；中國(guó)地質(zhì)調(diào)查工作項(xiàng)目(1212011220023)

王電龍（1981—），男，博士，主要從事農(nóng)田水利與水資源合理利用研究工作。