變化環(huán)境下新疆沙灣縣灌區(qū)地下水動(dòng)態(tài)趨勢(shì)及驅(qū)動(dòng)因素

劉 婕 ，楊鵬年，闞 建，高宇陽(yáng)

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，烏魯木齊 830052)

沙灣縣位于新疆維吾爾自治區(qū)西北部，是塔城地區(qū)的東大門。隨著沙灣縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行業(yè)用水量劇增，尤其是農(nóng)業(yè)灌溉用水達(dá)總用水量的94%(2013年)，用水結(jié)構(gòu)不合理，水資源分布不均，且缺少關(guān)鍵性的調(diào)蓄工程，灌區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)春秋干旱缺水而夏季富余的工程性缺水問(wèn)題[1]?？h境內(nèi)自東向西有5條河流，主要來(lái)自于天山冰川融雪水，徑流年內(nèi)分配很不均勻，高溫季節(jié)的6～9月徑流量占年徑流總量的80%，由于人口持續(xù)增長(zhǎng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及氣候變化，地表水資源出現(xiàn)嚴(yán)重緊缺的態(tài)勢(shì)，地下水資源已成為沙灣縣不可或缺的供水水源[2,3]。灌區(qū)地下水主要接受來(lái)自河流及渠道的滲漏補(bǔ)給，其次是田間灌溉、春融水、平原水庫(kù)和降水等的入滲補(bǔ)給，河水和田間的地下水補(bǔ)給量隨水利設(shè)施的大規(guī)模興建以及新型滴灌節(jié)水技術(shù)的推廣和應(yīng)用而明顯減少[4]。沙灣縣屬于資源性缺水縣市，截止到2015年平原區(qū)地下水已超采2 億m3/a，且還在逐年增加，水資源供不應(yīng)求[5]。

變化的環(huán)境，如地表水灌溉量的減少、地下水較為嚴(yán)重的采大于補(bǔ)以及節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致灌區(qū)水資源的不穩(wěn)定和供需矛盾，嚴(yán)重影響水循環(huán)[6-9]。作為灌區(qū)水資源的重要組成部分，地下水的動(dòng)態(tài)變化是判斷地下水是否均衡，開發(fā)利用是否合理的重要標(biāo)志。因此對(duì)變化環(huán)境下地下水埋深的動(dòng)態(tài)變化及其驅(qū)動(dòng)因素的研究將對(duì)灌區(qū)地下水資源的開發(fā)利用與可持續(xù)利用產(chǎn)生重要的作用。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

沙灣縣灌區(qū)位于新疆天山北坡經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶中部、準(zhǔn)噶爾盆地南緣，地理坐標(biāo)84°57′～86°09′E，43°29′～45°20′N，是一個(gè)自瑪納斯河、巴音溝河、大南溝河、金溝河、寧家河引水、灌排結(jié)合，并以農(nóng)業(yè)灌溉為主的井渠雙灌灌區(qū)。沙灣縣境內(nèi)的5條河流，同屬于瑪納斯河水系，均發(fā)源于天山北麓依連哈比爾尕山北坡，流向自南向北。地形整體由東南向西北傾斜，大體分南部山區(qū)、中部?jī)A斜平原區(qū)、北部沙漠區(qū)三大部分。據(jù)2017年《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》，全縣共有人口20.61萬(wàn)，機(jī)電井6 448 眼，農(nóng)作物種植面積15.761 萬(wàn)hm2，其中糧食占22%，棉花占67.2%。目前全縣廣泛采用膜下滴灌、微灌等技術(shù)來(lái)減少灌溉用水量，截止2017年節(jié)水灌溉面積達(dá)11.4 萬(wàn)hm2。灌區(qū)地表水引水灌溉量2.17 億m3，地下水開采量2.77 億m3。沙灣縣泉水主要分布在南部低山丘陵區(qū)的寧家河灌區(qū)內(nèi)以及金溝河灌區(qū)下游泉水溢出帶區(qū)的集泉河-沙灣河，該泉水量大多被引入千泉湖以及海子灣水庫(kù)，用于農(nóng)業(yè)灌溉。然而沙灣河上游大量開采地下水致使沙灣河水量逐年減少，20世紀(jì)60年代沙灣河年徑流量1.41 億m3，到2010年僅有0.365 億m3。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)各業(yè)用水量逐年增大，灌區(qū)內(nèi)地下水水位逐年下降，水資源供需矛盾日益突出。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所用的反映灌區(qū)變化環(huán)境因子的氣候因素資料(1998-2017年)來(lái)源于沙灣縣烏蘭烏蘇氣象站，地下水埋深(1998-2018年)及人為活動(dòng)(2008-2017年)資料來(lái)自于灌區(qū)調(diào)研、塔城地區(qū)水利局、沙灣縣水利局及2008-2017年水利公報(bào)、統(tǒng)計(jì)年鑒等。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析和審查，認(rèn)為具有一定的代表性和可靠性。

1.3 研究方法

以沙灣縣灌區(qū)為研究區(qū)，采用Pearson、Kendall和Spearman秩次相關(guān)檢驗(yàn)[10,11]等方法分析各影響因子變化趨勢(shì)的顯著性。本文采用主成分回歸分析法定量分析地下水位動(dòng)態(tài)變化的驅(qū)動(dòng)因子及其影響程度，該方法可以解決因子之間的多重共線性問(wèn)題，能夠用彼此獨(dú)立的新變量替換原來(lái)彼此相關(guān)或共線的變量，且損失較少的信息量，目前已在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用[12,13]。

2 地下水動(dòng)態(tài)的影響因素及其響應(yīng)

灌區(qū)地下水動(dòng)態(tài)主要是氣候因素和人為活動(dòng)因素共同作用的結(jié)果，它們通過(guò)改變地下水循環(huán)的補(bǔ)給、徑流、排泄等條件對(duì)地下水系統(tǒng)及地下水均衡產(chǎn)生影響，最終引起地下水動(dòng)態(tài)的變化。

2.1 氣候因素對(duì)地下水埋深的影響

沙灣縣地處歐亞大陸腹地，具有降水量少，蒸發(fā)量大，氣候干燥，地表水與地下水轉(zhuǎn)化頻繁等典型大陸性干旱氣候的特點(diǎn)，對(duì)地下水的循環(huán)產(chǎn)生直接影響。由于灌區(qū)地下水埋深較大，其直接蒸發(fā)可忽略。

灌區(qū)多年年均氣溫與地下水埋深變化如圖1(a)，年均氣溫在7.18～9.13 ℃之間波動(dòng)，年最高氣溫出現(xiàn)在7月，最低氣溫出現(xiàn)在1月，平均氣溫7.9 ℃，整體呈上升趨勢(shì)，變化率為0.035 1 ℃/a，近10 a年均氣溫比1998-2007年均氣溫升高0.21 ℃。一般情況下，氣溫與水資源量成反比關(guān)系，氣溫升高使得用水需求及蒸發(fā)量加大，既暖又干的氣候會(huì)加劇地下水資源的緊缺，表現(xiàn)為地下水位整體呈下降趨勢(shì)，但其年際變化不同步[14,15]。

圖1 沙灣縣年均氣溫、年降水量與地下水位變化Fig.1 Annual average temperature、annual precipitation and groundwater level change in Shawan County

灌區(qū)多年降水與平均地下水埋深變化如圖1(b)，多年年均降水量為244.23 mm，降水量年際變化較大，最大降水量發(fā)生在2010年，為351.8 mm，最小降水量發(fā)生在2012年，為158.5 mm。近20 a年降水量呈波動(dòng)下降趨勢(shì)，變化率為-1.349 2 mm/a，降水的減少會(huì)引起地下水補(bǔ)給量減少，同期地下水埋深在逐年的增大。

利用Pearson、Kendall和Spearman秩次相關(guān)檢驗(yàn)3種方法對(duì)研究區(qū)年平均氣溫及年降水量的變化趨勢(shì)與地下水埋深進(jìn)行顯著性分析，結(jié)果見表1。表1顯示，3種檢驗(yàn)方法的結(jié)果是一致的，即：沙灣縣灌區(qū)1998-2017年氣溫、降水量多年來(lái)雖有較大的年際變化，但長(zhǎng)期變化趨勢(shì)不明顯。即使氣溫與地下水埋深呈正相關(guān)，降水量與埋深呈負(fù)相關(guān)，但氣溫和降水變化對(duì)地下水埋深的影響很小。

表1 灌區(qū)氣溫、降水量變化趨勢(shì)識(shí)別結(jié)果Tab.1 The districts temperature and precipitation change trend identification results

2.2 人為活動(dòng)對(duì)地下水埋深的影響

人為活動(dòng)主要通過(guò)地表水灌溉、地下水開采及田間入滲補(bǔ)給等影響地下水系統(tǒng)的補(bǔ)給與排泄，對(duì)地下水動(dòng)態(tài)產(chǎn)生影響。沙灣縣多年灌溉面積、節(jié)水灌溉面積、地表水灌溉量、地下水開采量變化如圖2所示。灌區(qū)多年平均灌溉面積11.9 萬(wàn)hm2，近10a灌溉面積呈顯著增加趨勢(shì)，增長(zhǎng)率為6 863 hm2/a，尤其是在2013年在農(nóng)業(yè)種植面積快速增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)下，灌溉面積突增，直至2015年起退地減水政策的實(shí)施使灌溉面積略微減少，但2017年末仍是2008年的1.41倍。灌溉面積的逐年增大使灌溉用水逐年增多，加之灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉水有效利用系數(shù)僅為0.63(2016年)，在研究區(qū)干旱的氣候條件下，灌溉水量主要依靠抽取地下水，在灌區(qū)經(jīng)過(guò)蒸發(fā)及作物蒸騰后，僅有很少部分重新滲入地下，導(dǎo)致灌區(qū)地下水位下降。

圖2 沙灣縣地表水灌溉量、地下水開采量、灌溉面積及節(jié)水灌溉面積變化趨勢(shì)Fig.2 The Shawan county surface water irrigation, groundwater exploitation, irrigation area and water-saving irrigation area variation trend

灌區(qū)多年平均地表水灌溉量為2.611 億m3，且近10 a呈顯著減少的趨勢(shì)，減少率為0.145 億m3/a，2017年的地表水灌溉量是2008年的62%，對(duì)水資源本來(lái)就不富有的沙灣縣來(lái)說(shuō)，開采地下水是維持經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措。

沙灣縣地下水開采方式包括水源地集中開采、農(nóng)業(yè)灌溉開采、工業(yè)及生活開采等，其中農(nóng)業(yè)灌溉井?dāng)?shù)及開采量占絕大部分，遠(yuǎn)大于其余開采。沙灣縣機(jī)電井?dāng)?shù)量從2008年的895眼增加到2017年的6 448眼，相應(yīng)的地下水開采量也從1.21 億m3增加到2.77 億m3。即使近年封井、退地、減水等政策使沙灣縣機(jī)電井近幾年略微減少，但地下水開采量也僅在2017年較其他年份有小幅下降?？傮w在a=0.01的顯著水平下，地下水開采量是顯著增加的，變化率為0.184 億m3/a，地下水持續(xù)開采直接造成了地下水位的持續(xù)下降。

2007年開始全縣大力推動(dòng)高效節(jié)水農(nóng)業(yè)建設(shè)，田間灌溉由大水漫灌改為滴灌，防滲渠道逐步完善，截止2017年節(jié)水灌溉面積占總灌溉面積的77%，增長(zhǎng)率為4 906 hm2/a，對(duì)提高農(nóng)田灌溉效率，減少灌溉用水有一定的作用。然而在西北干旱地區(qū)，地表水資源時(shí)空分布不均且水質(zhì)較差，滴灌等節(jié)水技術(shù)基本依靠地下水進(jìn)行灌溉，在節(jié)水灌溉面積持續(xù)增長(zhǎng)的情況下，地下水開采量同期持續(xù)增長(zhǎng)。這種以地下水為主要水源的節(jié)水灌溉面積的增加是造成灌區(qū)地下水位持續(xù)下降的主要原因。

3 變化環(huán)境下地下水動(dòng)態(tài)演化趨勢(shì)

地下水埋深的上升或下降直接反映了地下水補(bǔ)給與消耗的變化，也直接反映了含水層中地下水資源量變化[16]。根據(jù)沙灣縣水系，將灌區(qū)分為瑪河灌區(qū)、金溝河灌區(qū)、巴音溝河灌區(qū)、寧家河灌區(qū)、大南溝灌區(qū)。選取4個(gè)灌區(qū)7眼長(zhǎng)觀井作為典型井，利用1998-2014以及2018年的年均地下水埋深值繪制各觀測(cè)井的地下水埋深動(dòng)態(tài)曲線，其中東灣鎮(zhèn)1998-2002年無(wú)觀測(cè)數(shù)據(jù)。各灌區(qū)典型井的地下水埋深動(dòng)態(tài)曲線如圖3。

圖3 灌區(qū)地下水位平均埋深變化曲線Fig.3 The irrigation districts average buried depth variation curve

由圖3(a)可知，瑪河灌區(qū)烏蘭烏蘇鎮(zhèn)地下水位整體波動(dòng)不大，降幅較小，年均水位下降速率為0.14 m/a；柳毛灣鎮(zhèn)地下水位波動(dòng)起伏，在1998-2005年期間，地下水埋深從5.93 m逐年變化到17.82 m，水位下降了11.89 m，而在2006-2014年地下水位年際變化較大，整體水位下降了16.2 m。近20 a地下水位平均下降速率為1.72 m/a，水位下降較快。老沙灣鎮(zhèn)在1998-2017年水位下降了32.61 m，下降速率為1.58 m/a，水位降幅較大，尤其是在2007年以后，地下水位下降高達(dá)5～6 m/a?，敽庸鄥^(qū)早在2010年就被劃定為嚴(yán)重超采區(qū)，近年來(lái)地下水埋深逐年升高，這與日益頻繁的人類活動(dòng)有密不可分的關(guān)系，對(duì)灌區(qū)地下水資源產(chǎn)生重大影響。

金溝河灌區(qū)地下水主要接受金溝河河水入滲及西側(cè)巴音溝河礫質(zhì)平原區(qū)地下水的側(cè)向補(bǔ)給。2010年沙灣縣地下水資源保護(hù)與規(guī)劃報(bào)告中將大泉鄉(xiāng)劃為嚴(yán)重超采區(qū)，金溝河鎮(zhèn)為未超采區(qū)。由圖3(b)可知，2010年以后，大泉鄉(xiāng)地下水位呈波動(dòng)下降趨勢(shì)，近20 a間水位下降了9.19 m，下降速率為0.85 m/a；金溝河鎮(zhèn)年均下降速率為0.12 m/a，在1998-2014年地下水位呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，17 a間水位上升2.71 m，但2018年4月實(shí)測(cè)水位為19.53 m，4 a下降了11.9 m，下降速度較快。

近20 a實(shí)測(cè)資料對(duì)比分析表明：巴音溝河灌區(qū)安集海鎮(zhèn)地下水位下降了16.26 m，下降速率0.74 m/a，水位動(dòng)態(tài)曲線如圖3(c)。其中1998-2007年地下水位下降平緩，從2007年開始，地下水位逐年下降速度開始加快，這是因?yàn)榘布ｆ?zhèn)大量種植辣椒、玉米、小麥等特色農(nóng)作物帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，然而地表水灌溉水量的逐年減少使得地下水開采量遠(yuǎn)大于巴音溝河的補(bǔ)給量，致使地下水位下降。

圖3(d)為寧家河灌區(qū)東灣鎮(zhèn)2003-2018年地下水埋深變化圖，灌區(qū)僅接受少量的寧家河河水(集泉河)的入滲補(bǔ)給。由圖可知，東灣鎮(zhèn)在2003-2007年間，地下水位呈下降趨勢(shì)，而從2008年開始，地下水位呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，15 a間地下水位整體上升了2.24 m，上升速率0.20 m/a。東灣鎮(zhèn)地下水位最低，這是因?yàn)樵摴鄥^(qū)為寧家河出山口后形成的沖洪積扇，南部為第二排構(gòu)造背斜褶皺帶，由于組成背斜的巖層為透水性較差或不透水的泥巖、砂巖、礫巖互層，相對(duì)阻截了來(lái)自“南山洼地”的地下水徑流到平原區(qū)。

綜合分析，沙灣縣寧家河灌區(qū)地下水埋深最大，水位略有回升，其次是金溝河灌區(qū)的大泉鄉(xiāng)與瑪河灌區(qū)的老沙灣鎮(zhèn)和柳毛灣鎮(zhèn)，地下水位整體下降最快，巴音溝河灌區(qū)的安集海鎮(zhèn)則是從2008年開始地下水埋深下降較快。

4 地下水埋深變化的驅(qū)動(dòng)因素分析

綜合考慮氣候及人為活動(dòng)對(duì)地下水埋深的影響，本文采用主成分回歸分析法定量分析各驅(qū)動(dòng)因子的影響程度。

從地下水均衡方程式來(lái)看，含水層中地下水量的變化取決于其中的補(bǔ)給項(xiàng)和排泄項(xiàng)。根據(jù)現(xiàn)有的沙灣縣灌區(qū)資料，地下水補(bǔ)給來(lái)源主要有大氣降水入滲、河流水入滲和灌溉入滲，因此選取沙灣縣2008-2017年的年降水總量、地表水灌溉量、灌溉面積、節(jié)水灌溉面積這4個(gè)指標(biāo)。灌區(qū)地下水排泄主要有蒸發(fā)排泄和人為開采，因此選取2008-2017年的年平均氣溫、地下水開采量這2個(gè)指標(biāo)。這6個(gè)影響因子中的地表水灌溉量(X1)、地下水開采量(X2)、灌溉面積(X3)、節(jié)水灌溉面積(X4)為人為活動(dòng)，降水總量(X5)、年平均氣溫(X6)屬于氣候因素，將7眼長(zhǎng)觀井地下水位埋深均值(y)作為氣候變化和人為活動(dòng)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)響應(yīng)的定量指標(biāo)，確定地下水位動(dòng)態(tài)變化的主要影響因素。

將原始數(shù)據(jù)作標(biāo)準(zhǔn)化處理[17]，并進(jìn)行相關(guān)分析以獲得相關(guān)系數(shù)矩陣(表2)。從表2可以看出，各指標(biāo)存在較高的相關(guān)性，尤其是地表水灌溉量與地下水開采量及灌溉面積之間的相關(guān)系數(shù)較其他因子高，這說(shuō)明他們之間存在多重共線性。

由表3可以看出，特征值最大的3個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率高達(dá)96.33%，提取了原指標(biāo)基本全部的信息，因此用這3個(gè)主成分代替原來(lái)的6個(gè)影響因子。根據(jù)主成分的特征值對(duì)應(yīng)的特征向量(表4)，建立主成分綜合方程如下式：

Z1=-0.279X1+0.400X2+0.240X3+

0.272X4-0. 061X5-0.080X6

(1)

表2 各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣Tab.2 Correlation coefficient matrix of each indicator

表3 相關(guān)系數(shù)矩陣特征值及貢獻(xiàn)率Tab.3 Correlation coefficient matrix eigenvalue and contribution rate

Z2=0.085X1-0.327X2+0.236X3+0.145X4-

0.032X5+0.728X6

(2)

Z3=-0.184X1-0.004X2-0.111X3-0.149X4+

0.950X5+0.002X6

(3)

表4 特征值對(duì)應(yīng)的特征向量Tab.4 The eigenvector corresponding to the eigenvalue

從式(1)～(3)來(lái)看，構(gòu)成Z1當(dāng)中地下水開采、地表水灌溉、灌溉面積、節(jié)水灌溉面積的系數(shù)最大，對(duì)主成分Z1起主導(dǎo)作用，可將Z1解釋為人為因子；構(gòu)成Z2當(dāng)中氣溫的系數(shù)最大，是Z2變化的主導(dǎo)因子，將其解釋為氣溫因子；構(gòu)成Z3當(dāng)中降水因子起主導(dǎo)作用，將Z3解釋為降水因子。這樣，重新提取的人為因子、氣溫因子、降水因子之間兩兩相互獨(dú)立，不存在共線性，并且代表了原指標(biāo)基本全部的信息，可進(jìn)行下一步的回歸分析。

以人為因子Z1、氣溫因子Z2和降水因子Z3為自變量，以地下水埋深y為因變量進(jìn)行多元線性回歸，并使用最小二乘法進(jìn)行參數(shù)估算，得回歸方程為：

y=-4.594×10-16+0.876Z1+0.316Z2+0.047Z3

經(jīng)計(jì)算，該方程相關(guān)系數(shù)R為0.876，確定系數(shù)R2為0.738，F(xiàn)檢驗(yàn)值為26.305，顯著性概率P=0.001<0.05，回歸方程的回歸效果較好并有顯著意義。對(duì)方程中的系數(shù)進(jìn)行t檢驗(yàn)，結(jié)果Z1的顯著性概率P<0.05，對(duì)地下水埋深y有顯著影響，Z2、Z3的顯著性概率P>0.05，對(duì)地下水埋深y的影響作用不顯著。根據(jù)逐步回歸的觀點(diǎn)，氣候因子單獨(dú)可能對(duì)地下水動(dòng)態(tài)有作用，但與人為因子放在一起，其作用就被人為因子所取代，使之對(duì)多元回歸方程的貢獻(xiàn)很小，甚至?xí)黾臃匠痰恼`差，引起回歸方程的不穩(wěn)定[9]。因此將作用不明顯的氣候因子Z2、Z3剔除，得回歸方程：

y=-4.594×10-16+0.876Z1

表明沙灣縣灌區(qū)地下水埋深主要受人為活動(dòng)的影響，驅(qū)動(dòng)因子從大到小依次為地下水開采、地表水灌溉、節(jié)水灌溉及總灌溉面積的變化。氣候因素雖然對(duì)地下水埋深的影響作用不顯著，但進(jìn)一步加劇了地下水資源的緊缺。

5 結(jié) 語(yǔ)

(1)灌區(qū)變化環(huán)境中的氣候因素主要為氣溫和降水，人類活動(dòng)主要有地表水灌溉、地下水開采、灌溉面積及節(jié)水灌溉。在20 a間氣溫呈不顯著增加的趨勢(shì)，降水量整體呈不顯著減少的趨勢(shì)；而近10 a在a=0.01水平，地表水灌溉水量呈顯著減少趨勢(shì)，灌溉面積、節(jié)水灌溉面積及地下水開采量在a=0.01水平上均呈顯著增加趨勢(shì)。

(2)灌區(qū)多年地下水埋深變化趨勢(shì)表明，瑪河灌區(qū)三眼井地下水水位除烏蘭烏蘇鎮(zhèn)外其余兩眼井降幅較大，烏蘭烏蘇鎮(zhèn)井在20 a間下降了2.83 m，年均下降速率為0.14 m/a，柳毛灣鎮(zhèn)、老沙灣鎮(zhèn)地下水位年均下降速率分別為1.72、1.58 m/a；金溝河灌區(qū)大泉鄉(xiāng)井年均地下水位下降速率為0.85 m/a，金溝河鎮(zhèn)井年均地下水位下降速率0.12 m/a，1998-2014年水位略微上升，但到2018年的4 a間下降11.9 m，降幅較大；巴音溝河灌區(qū)安集海鎮(zhèn)地下水位呈波動(dòng)下降趨勢(shì)，20 a間水位下降16.26 m，年均下降速率為0.74 m/a；寧家河灌區(qū)東灣鎮(zhèn)地下水水位呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，年均上升速率為0.20 m/a。

(3)沙灣縣灌區(qū)地下水埋深與各影響因子的關(guān)系用主成分回歸法分析，得到3個(gè)主成分，其累計(jì)貢獻(xiàn)率高達(dá)96.33%。影響地下水動(dòng)態(tài)的驅(qū)動(dòng)因子由大到小依次為地下水開采、地表水灌溉、節(jié)水灌溉、灌溉面積，影響程度呈逐年增大的趨勢(shì)。這表明近年來(lái)人為活動(dòng)在地下水動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中起主導(dǎo)作用，尤其是以地下水為主要水源的節(jié)水灌溉面積的增加是造成地下水位下降的主要原因，氣候因素作用雖然不顯著，但進(jìn)一步加劇了水資源的緊缺。

(4)近年來(lái)，地下水超采已成為沙灣縣面臨的主要水資源問(wèn)題，通過(guò)高效節(jié)水、退地減水等措施在一定程度上減少地下水的用水量，有利于沙灣縣地下水超采區(qū)的治理。但目前以地下水為主要水源的節(jié)水灌溉面積的增加是造成灌區(qū)地下水位持續(xù)下降的主要原因。因此研究區(qū)在治理超采區(qū)的同時(shí)還需要通過(guò)調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)灌效率并置換節(jié)水灌溉用水水源來(lái)實(shí)現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)利用。