黑河干流中游地區(qū)近40 年來地下水環(huán)境變化特征及其成因

馮嘉興 ，蒙琪 ，王茜

（1.甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，甘肅 張掖 734000；2.中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心，河北 保定 071051）

地下水在維持西北干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方面起著重要作用，由于西北地區(qū)氣候干旱少雨，生態(tài)環(huán)境脆弱（李文明等，2022），地下水環(huán)境對(duì)氣候變化及人類活動(dòng)較為敏感，氣候變化和人類活動(dòng)已對(duì)西北地區(qū)地下水循環(huán)演化產(chǎn)生深刻影響（黨學(xué)亞等，2022）。如在氣候變化和人類活動(dòng)共同影響下，格爾木地區(qū)地下水水位發(fā)生明顯變化（劉得俊，2016）；受生態(tài)調(diào)水影響，額濟(jì)納綠洲地下水水位下降趨勢(shì)得到很大程度的遏制（張震域等，2019）。氣候變化和人類活動(dòng)雙重影響下地下水動(dòng)態(tài)響應(yīng)機(jī)制逐漸受到重視。Bekele 等（2010）利用SWAT 水文模型發(fā)現(xiàn)，氣候變化對(duì)Fox Catchment 地下水補(bǔ)給有顯著影響。Green 等（2011）研究了氣候變化對(duì)地下水開采的影響，預(yù)測(cè)了極端干旱年份地下水水位變化趨勢(shì)。張楠（2017）采用灰色關(guān)聯(lián)度法定量分析了伊舒盆地氣象要素和人類活動(dòng)與地下水動(dòng)態(tài)的相關(guān)性，并識(shí)別了氣象要素和人類活動(dòng)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的影響程度。黑河流域作為減緩西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化的重要生態(tài)防線，地下水在維持流域生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮著重要作用，地處黑河干流中游的張掖盆地作為黑河流域地表水與地下水相互轉(zhuǎn)換頻繁（錢云平，2005）、地表水來水量受上游氣候變化影響強(qiáng)烈（李卓侖，2012；牛最榮，2013）、人工綠洲擴(kuò)張及地下水高強(qiáng)度開采等人類活動(dòng)對(duì)地下水影響強(qiáng)烈的地區(qū)（米麗娜，2016；王浩等，2020），是開展干旱區(qū)氣候變化與人類活動(dòng)雙重影響下地下水環(huán)境響應(yīng)機(jī)制研究的理想?yún)^(qū)域。連英立（2011）以張掖盆地長(zhǎng)系列地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，探討了張掖盆地地下水變化對(duì)氣候變化響應(yīng)的非均一性特征和機(jī)制。閆云霞等（2014）通過構(gòu)建地下水“消耗因子”和“補(bǔ)給因子”并結(jié)合降水、徑流量變化，揭示了張掖盆地中部沿河灌區(qū)地下水水位變化原因。上述研究均利用2010 年以前張掖盆地長(zhǎng)序列地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)地下水水位變化原因進(jìn)行系統(tǒng)分析。近年來，隨著氣候持續(xù)變化、地下水超采治理、河流生態(tài)補(bǔ)水，張掖盆地地下水環(huán)境發(fā)生了新的變化。同時(shí)，前人研究較少涉及張掖地區(qū)地下水水化學(xué)特征對(duì)氣候變化及人類活動(dòng)的響應(yīng)分析。筆者系統(tǒng)分析1985～2018年地下水水位、水化學(xué)特征、出山徑流量、綠洲面積、降水、氣溫變化規(guī)律，全面解析張掖地區(qū)地下水環(huán)境變化特征及其成因，可為西北內(nèi)陸盆地生態(tài)環(huán)境保護(hù)與水資源合理開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

1.1 地理位置

黑河流域?qū)傥鞅眱?nèi)陸河流域，流域縱貫青海、甘肅、內(nèi)蒙3 省區(qū)，地理坐標(biāo)為E 97°37′～102°06′，N 37°44′～42°40′，流域面積為128 283.4 km2，是中國西北地區(qū)第二大內(nèi)陸河流域。黑河流域地勢(shì)南高北低，縱穿山地、平原及高原3 個(gè)地貌類型區(qū)。河西走廊中段的張掖盆地位于黑河干流中游地區(qū)，為夾持于南部祁連山與北部龍首山之間的平原區(qū)（圖1）。

圖1 研究區(qū)在黑河流域中的位置（a）及研究區(qū)范圍圖（b）Fig.1 (a) The location of the study area in Heihe river basin and (b) scope map of study area

1.2 含水層特征及地下水循環(huán)規(guī)律

研究區(qū)南部山區(qū)各河流攜帶粗顆粒物質(zhì)出山后在盆地內(nèi)迅速堆積，構(gòu)成地下水的貯存空間。第四系含水層巖性變化總趨勢(shì)為由南部山前沖洪積扇向北部細(xì)土平原變細(xì)。由于黑河沖洪積作用明顯，含水層自南向北由單一結(jié)構(gòu)大厚度礫卵石層漸變?yōu)樯喜筐ば酝翃A砂、砂礫石，下伏大厚度砂礫石的二元結(jié)構(gòu)，地下水類型由潛水變?yōu)樯喜繚撍?、下部承壓水?/p>

研究區(qū)地下水在山前沖洪積平原區(qū)得到地表水入滲、渠系和田間灌溉水入滲、山區(qū)側(cè)向徑流補(bǔ)給后，從南西向北東徑流。在細(xì)土平原區(qū)由于含水層顆粒變細(xì)，地形趨緩，地下水徑流受阻，形成泉水溢出帶向河流排泄，并伴隨地下水蒸發(fā)蒸騰排泄；本區(qū)人類活動(dòng)強(qiáng)烈，地下水開采也是重要的排泄方式。

2 數(shù)據(jù)來源及研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

文中所用氣象資料選取張掖氣象站1953～2016 年氣象數(shù)據(jù)，包括年均氣溫、年均降水量。水文資料選取位于黑河干流出山口的鶯落峽水文站1953～2016 年年均徑流量數(shù)據(jù)。地下水水位、水化學(xué)監(jiān)測(cè)資料選取甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院觀測(cè)系列長(zhǎng)且連續(xù)性好的50 眼監(jiān)測(cè)井1985～2018 年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)井位置見圖1。遙感數(shù)據(jù)為Spot6、Landsat 衛(wèi)星多光譜數(shù)據(jù)。

2.2 研究方法

筆者以研究區(qū)氣象、水文、地下水動(dòng)態(tài)長(zhǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用線性擬合方法分析各要素的變化趨勢(shì)，用最小二乘法估計(jì)擬合參數(shù)。采用相關(guān)分析方法分析地下水水位與降水、出山徑流的關(guān)系。突變檢驗(yàn)方法較多，每種方法都有優(yōu)缺點(diǎn)，存在檢驗(yàn)結(jié)果因方法不同而不同的現(xiàn)象，使用多種方法進(jìn)行比較，并指定嚴(yán)格的顯著性水平進(jìn)行檢驗(yàn)顯得尤為必要。本研究采用Mann-Kenddall（M-K）趨勢(shì)檢驗(yàn)和Pettitt 突變檢驗(yàn)分析研究區(qū)氣溫、降水量變化趨勢(shì)及其顯著性和突變性。

3 結(jié)果與分析

3.1 氣溫、降水量、黑河干流出山徑流量及人工綠洲時(shí)空分布年際變化特征

張掖站在1953～2016 年間多年平均氣溫為7.5 ℃，呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，平均升幅為0.33 ℃/10a，多年平均降水量為128.6 mm，平均增幅為1.1 mm/10a（圖2）。通過M-K 法對(duì)張掖站多年平均氣溫和年平均降水量進(jìn)行趨勢(shì)分析，年平均氣溫的M-K 檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量Z 值為6.71，且通過了0.01 的顯著性檢驗(yàn)，進(jìn)一步表明年平均氣溫在1953～2016 年間上升趨勢(shì)十分顯著。根據(jù)年平均氣溫M-K 突變檢驗(yàn)曲線（圖3），自1986 年開始張掖地區(qū)的氣溫開始呈上升趨勢(shì)，UF 線在1993年超過+1.96 的信度線，表明1993 年之后增溫趨勢(shì)愈加明顯。UF 線和UB 線相交于1996 年，表明雖然以1986 年為分界點(diǎn)氣溫由下降轉(zhuǎn)為上升，但1996 年為年平均氣溫的突變點(diǎn)。該結(jié)果與中國西北地區(qū)年平均氣溫的變化趨勢(shì)一致。年平均降水量的M-K 檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量Z值為0.44，未通過0.1 的顯著性檢驗(yàn)，表明其呈現(xiàn)出微弱的增加趨勢(shì)。張掖地區(qū)1953～2016 年氣溫、降水量變化趨勢(shì)與中國西部地區(qū)近年來氣候暖濕化的變化趨勢(shì)一致。

圖2 1953～2016 年張掖站年均氣溫、降水量變化曲線Fig.2 Variation curves of annual temperature and rainfall of Zhangye station from 1953 to 2016

圖3 張掖站1953～2016 年平均氣溫M-K 統(tǒng)計(jì)量曲線Fig.3 M-K statistic curve of annual average temperature in Zhangye station from 1953 to 2016

黑河干流年平均出山徑流量在1953～2016 年間總體保持上升趨勢(shì)，多年平均增幅為0.65×108m3/10a，其中2001 年以后增幅為3.5×108m3/10a，2001 年以前增幅為0.26×108m3/10a，黑河干流出山徑流量多年變化曲線見圖4。對(duì)年平均徑流量進(jìn)行M-K 突變檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在95%置信水平上年徑流量的突變點(diǎn)在2006年。Pettitt 突變檢驗(yàn)的結(jié)果表明，在99%的置信水平下，年均徑流量的突變年份為2001 年。通過對(duì)比，本研究采用置信水平較高的檢驗(yàn)結(jié)果，即年均徑流量的增加是突變現(xiàn)象，突變點(diǎn)為2001 年。

圖4 黑河干流出山徑流量多年變化趨勢(shì)線Fig.4 Multi-year trend line of mountain runoff from the main stream of the Heihe river

研究區(qū)人工綠洲主要靠引地表水灌溉和開采地下水維持，綠洲面積的時(shí)空變化反映了引地表水灌溉及地下水開采等水資源開發(fā)歷史的演變。研究區(qū)人工綠洲擴(kuò)張規(guī)律存在顯著空間差異，張掖綠洲、臨澤綠洲主要在原有老綠洲基礎(chǔ)上向四周擴(kuò)張；肅南縣政府自1990 年決定開發(fā)明花鄉(xiāng)荒區(qū)后，明花鄉(xiāng)綠洲由南向北快速擴(kuò)張；高臺(tái)縣駱駝城綠洲擴(kuò)張規(guī)律與明花鄉(xiāng)綠洲一致。人工綠洲面積變化可劃分為快速擴(kuò)張和穩(wěn)步發(fā)展兩個(gè)階段。1990 年以來研究區(qū)耕地面積呈現(xiàn)出明顯增大趨勢(shì)，其中1990～2002 年全區(qū)耕地進(jìn)入快速擴(kuò)張階段，研究區(qū)中、西部綠洲擴(kuò)張顯著，特別是西部明花鄉(xiāng)至駱駝城一帶綠洲面積劇增，東部綠洲面積保持穩(wěn)定態(tài)勢(shì)。2002～2014 年研究區(qū)綠洲擴(kuò)張速度放緩，但明花鄉(xiāng)至駱駝城一帶仍為全區(qū)綠洲擴(kuò)張最快區(qū)域(圖5)。

3.2 地下水水位、水化學(xué)時(shí)空變化特征

根據(jù)研究區(qū)50 個(gè)地下水監(jiān)測(cè)井長(zhǎng)序列監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合前人關(guān)于研究區(qū)2009 年以前地下水水位變化趨勢(shì)研究成果（連英立，2011）和2015 年后對(duì)研究區(qū)地下水水位開展的持續(xù)高密度、高頻監(jiān)測(cè)與統(tǒng)測(cè)工作認(rèn)識(shí)，繪制1985～2001 年及2001～2018 年研究區(qū)地下水水位變差圖（圖6、圖7）?？梢钥闯觯芯繀^(qū)北部細(xì)土平原沿河綠洲區(qū)地下水水位總體保持穩(wěn)定趨勢(shì)，研究區(qū)南部山前洪積扇群帶地下水水位波動(dòng)明顯，尤以研究區(qū)中部黑河干流沖洪積扇、研究區(qū)東部民樂山前地帶、研究區(qū)西部駱駝城地區(qū)地下水水位變化趨勢(shì)最為顯著（圖6、圖7）。黑河干流山前沖洪積扇地區(qū)水位1985～2001 年 持 續(xù) 下 降，2001 年 以 后 持 續(xù) 上 升（圖8）；研究區(qū)東部地下水水位1985～2001 年地下水水位持續(xù)下降，2002～2018 年水位下降速度顯著降低，2016 年以來水位快速回升（圖9）；研究區(qū)西部明花鄉(xiāng)至駱駝城一帶地下水水位從1985 到2018 年持續(xù)下降（圖10）。

圖8 電5 號(hào)觀測(cè)孔水位變化曲線Fig.8 Groundwater level change curve of observation hole Electric 5

圖9 65 號(hào)觀測(cè)孔水位變化曲線Fig.9 Groundwater level change curve of observation hole No.65

圖10 11 號(hào)觀測(cè)孔水位變化曲線Fig.10 Groundwater level change curve of observation hole No.11

研究區(qū)潛水水化學(xué)類型中陽離子類型變化較小，因此主要用陰離子類型變化來表征潛水水化學(xué)類型變化。1985～2016 年，研究區(qū)南部山前帶河流兩側(cè)一定范圍內(nèi)潛水水化學(xué)類型保持穩(wěn)定趨勢(shì)，其余地區(qū)水化學(xué)類型變化顯著（圖11、圖12）。從不同水化學(xué)類型的潛水分布面積占比來看，與1985年相比，SO42—型水分布面積變化最大，SO42—型 水 分布面積增加了16.91%，主要位于研究區(qū)西部，HCO3—型水次之，Cl—型水最小。各水化學(xué)類型潛水分布面積占比變化（圖13）。北部細(xì)土平原區(qū)承壓水水化學(xué)特征保持穩(wěn)定趨勢(shì)，典型監(jiān)測(cè)孔TDS 值變化曲線（圖14）。

圖11 1985 年研究區(qū)潛水水化學(xué)類型圖Fig.11 The phreatic water chemical types of the study area in 1985

圖12 2016 年研究區(qū)潛水水化學(xué)類型圖Fig.12 The phreatic water chemical types of the study area in 2016

圖13 不同水化學(xué)類型潛水分布面積占比變化曲線Fig.13 Change curves of diving distribution area of different hydrochemical types

圖14 研究區(qū)北部細(xì)土平原區(qū)典型承壓水監(jiān)測(cè)井TDS 值變化曲線Fig.14 TDS value variation curve of typical pressurized water monitoring wells in the fine soil plain area in the northern part of the study area

3.3 地下水水位、水化學(xué)特征時(shí)空變化原因解析

黑河中游山前沖洪積平原是研究區(qū)地下水的主要補(bǔ)給區(qū)，黑河出山徑流主要在這一區(qū)域入滲補(bǔ)給地下水。根據(jù)前述地下水水位變差分析及出山徑流量演變趨勢(shì)分析結(jié)果，選取2001～2018 年黑河沖洪積扇中上部含水層單一結(jié)構(gòu)區(qū)、距河道較近的潛水監(jiān)測(cè)井電5 及黑河沖洪積扇中下部細(xì)土平原多層結(jié)構(gòu)、含水層區(qū)潛水監(jiān)測(cè)井3-2 和承壓水監(jiān)測(cè)井3-1 的地下水水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與該時(shí)段黑河出山徑流量做相關(guān)性分析，研究黑河出山徑流量顯著增大即對(duì)地下水系統(tǒng)“刺激”最強(qiáng)烈時(shí)段地下水水位響應(yīng)特征。結(jié)果表明，黑河出山徑流量與監(jiān)測(cè)井電5、3-2 地下水水位在0.05水平（雙側(cè)）上存在顯著的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.505、0.486；黑河出山徑流量與監(jiān)測(cè)井3-1 不存在顯著相關(guān)關(guān)系。地下水水位與出山徑流量相關(guān)性沿黑河干流向由南向北遞減，即在沖洪積平原兩者相關(guān)性較高，而在細(xì)土平原相關(guān)性較弱，細(xì)土平原區(qū)相關(guān)性在垂向上表現(xiàn)出由淺而深遞減的趨勢(shì)。選取張掖、高臺(tái)氣象站附近的潛水監(jiān)測(cè)井地下水水位長(zhǎng)序列監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與年降水量做相關(guān)性分析，相關(guān)系數(shù)分別為0.32、—0.18，地下水水位與降水量在長(zhǎng)時(shí)間序列上相關(guān)程度低。1985～2001 年受人工綠洲擴(kuò)張大規(guī)模引水灌溉影響，黑河出山徑流量在入滲補(bǔ)給地下水之前被大規(guī)模引走灌溉，導(dǎo)致線狀集中入滲量持續(xù)減少，同時(shí)渠道襯砌率不斷提高，是研究區(qū)中部黑河干流沖洪積平原地下水水位下降的原因。

前人對(duì)研究區(qū)東部山前1985～2001 年地下水水位下降原因進(jìn)行了分析，認(rèn)為出山徑流被攔截是導(dǎo)致區(qū)域地下水水位下降的主要原因之一（李文鵬等，2010）。近40 年來東部地區(qū)人工綠洲面積保持穩(wěn)定，表明這一區(qū)域農(nóng)業(yè)需水量未發(fā)生明顯改變。對(duì)2010年以來東部山前平原地區(qū)民樂縣境內(nèi)地表水徑流量進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，2013 年以來民樂縣祁連山山前平原上游河流棄水量顯著增大，河流棄水量與65 觀測(cè)孔水位顯著相關(guān)（圖15），表明東部民樂縣山前帶地下水水位上升主要受河流棄水量增大影響。

圖15 民樂縣河流棄水量與山前地下水水位變化趨勢(shì)線Fig.15 The trend line of river discarded water and groundwater level in front of mountains in Minle County

研究區(qū)西部肅南縣明花鄉(xiāng)至高臺(tái)縣駱駝城鎮(zhèn)一帶地下水水位從1985 年至今仍呈持續(xù)下降趨勢(shì)。以駱駝城地區(qū)為例，本區(qū)農(nóng)田主要靠井灌，地下水開采量由20 世紀(jì)80 年代的2 000×104m3/a,上升到2018 年的10 000×104m3/a。近年來人工綠洲面積已保持穩(wěn)定，地下水開采量也保持穩(wěn)定狀態(tài)，明花鄉(xiāng)地下水開發(fā)利用情況與駱駝城鎮(zhèn)相似。駱駝城鎮(zhèn)、明花鄉(xiāng)區(qū)域地下水主要接受擺浪河出山徑流入滲后側(cè)向補(bǔ)給，由于上游修建水庫，大部分地表水在出山后被引走灌溉；馬營(yíng)河對(duì)本區(qū)也有少量的側(cè)向補(bǔ)給，馬營(yíng)河90%的水量在出山前被引走灌溉，僅洪水期才有少量地表徑流在明花鄉(xiāng)一帶入滲補(bǔ)給地下水。本區(qū)第四系以中細(xì)砂夾粉質(zhì)黏土為主，含水層滲透性及富水性差，據(jù)抽水試驗(yàn)，含水層滲透系數(shù)僅為3～5 m/d。持續(xù)高強(qiáng)度開采地下水、含水層滲透性較差、上游地下水補(bǔ)給來源被攔截3 個(gè)因素相疊加是本區(qū)地下水水位持續(xù)下降的主要原因。

研究區(qū)水化學(xué)類型變化最強(qiáng)烈的地區(qū)與綠洲面積增加最快的地區(qū)存在一致性，這一區(qū)域也是地下水開發(fā)利用程度較高的區(qū)域。筆者在這一區(qū)域選擇代表性樣點(diǎn)，開展了不同深度土壤易溶鹽分析，發(fā)現(xiàn)表層 土 壤（0～20 cm）的 含 鹽 量、SO42—、Cl—、K++Na+、Mg2+離子含量一般大于深層土壤，大部分屬于鹽堿土，鹽漬化類型多為SO42—型。深層土壤鹽漬化類型為SO42—型和SO42—·Cl—型。地下水開采量增大后，HCO3—型的灌溉水及大氣降水在入滲過程對(duì)包氣帶中SO42—溶濾作用是本區(qū)地下水水化學(xué)類型變化的主要原因。

4 討論

據(jù)前人研究，黑河出山口年徑流量與黑河源區(qū)年降水量存在正相關(guān)關(guān)系（廉耀康，2019），本研究發(fā)現(xiàn)黑河出山徑流量與研究區(qū)南部山前沖洪積扇地下水水位相關(guān)性較好，而研究區(qū)內(nèi)降水量與地下水水位相關(guān)性差，所以氣候變化主要通過影響出山徑流量間接對(duì)研究區(qū)地下水產(chǎn)生影響。Wang 等（2021）在柴達(dá)木盆地格爾木河流域平原區(qū)基于1977～2017 年長(zhǎng)序列觀測(cè)數(shù)據(jù)的研究也發(fā)現(xiàn)降水量與地下水水位相關(guān)性差。這一認(rèn)識(shí)在西北干旱內(nèi)陸盆地可能具有普適性，西北內(nèi)陸盆地降水入滲補(bǔ)給地下水量可能并沒有因?yàn)闅夂蚺瘽窕@著增多，氣候暖濕化還會(huì)引起包氣帶水分蒸發(fā)量增大，對(duì)減小降水入滲補(bǔ)給地下水量也有一定作用。

由于山前沖洪積扇區(qū)沉積了巨厚的第四系松散砂卵石，是一巨大的“地下水庫”，其極強(qiáng)的調(diào)蓄作用可能是維持盆地北部細(xì)土平原區(qū)近40 年來地下水水位總體保持穩(wěn)定的重要原因，據(jù)此可進(jìn)一步推測(cè)北部細(xì)土平原區(qū)依賴地下水的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性較好。

根據(jù)研究區(qū)東部山前沖洪積扇上部地下水水位持續(xù)下降原因，可以推測(cè)在黑河出山徑流量偏小的年份，黑河干流沖洪積扇頂部地下水水位在持續(xù)下降，限于該區(qū)域地下水埋深大于200 m，地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)點(diǎn)很少，這一規(guī)律很難被直接觀測(cè)。

5 結(jié)論

（1）研究區(qū)中部地下水水位下降與上升與出山徑流量相關(guān)性顯著，與張掖地區(qū)降水量相關(guān)性差，氣候變化通過影響黑河上游徑流量進(jìn)而對(duì)研究區(qū)中部地下水水位產(chǎn)生影響，研究區(qū)內(nèi)降水變化對(duì)地下水水位影響微弱。1985～2001 年，研究區(qū)中部地下水水位下降原因是大量引地表水灌溉導(dǎo)致黑河出山后由集中線狀補(bǔ)給演變?yōu)榫€狀與面狀補(bǔ)給。2001～2018 年受上游來水偏豐影響，研究區(qū)中部水位上升顯著。

（2）研究區(qū)西部、東部地下水水位變化主要受人類活動(dòng)影響，通過持續(xù)大量開采地下水、截引出山徑流對(duì)地下水水位產(chǎn)生影響。研究區(qū)東部截引地表水灌溉減小了地表水入滲補(bǔ)給地下水量，自80 年代以來地下水水位持續(xù)下降，2013 年以來民樂縣河流棄水量持續(xù)增大，研究區(qū)東部山前地帶地下水水位顯著回升；研究區(qū)西部明花鄉(xiāng)至駱駝城一帶井灌區(qū)由于地下水大量開采，地下水水位仍處持續(xù)下降狀態(tài)。

（3）研究區(qū)南部山前帶河流兩側(cè)一定范圍內(nèi)潛水水化學(xué)特征在地下水水位顯著下降和顯著上升過程中始終保持穩(wěn)定狀態(tài)。其余地區(qū)受人類活動(dòng)影響，潛水水化學(xué)特征1985～2016 年發(fā)生較顯著的變化，表現(xiàn)為受人工綠洲不斷擴(kuò)張導(dǎo)致地下水開發(fā)強(qiáng)度增大影響，地下水TDS 值升高，由HCO3—型水演變?yōu)镾O42—型水；北部細(xì)土平原區(qū)承壓水水化學(xué)特征保持穩(wěn)定趨勢(shì)。