华北平原典型井灌区地下水保障能力空间差异

作为我国重要的粮食生产基地,华北平原的最主要灌溉水源是地下水。但是,从山前平原到滨海平原,该区地下水资源量差异巨大。为了揭示华北平原典型井灌区粮食生产地下水保障能力的差异,以山前平原保定、中部平原德州和滨海平原沧州地区井灌区为典型研究区,建立了地下水保障能力评价指标体系,并利用彭曼公式计算了粮食作物灌溉需水量,利用概率统计的方法分析了三个典型地区的地下水保障程度。研究结果表明:保定地区的粮食生产多年平均地下水保障能力为中等水平,德州和沧州地区均处于极弱水平;地下水保障程度随降水量增大呈直线增大,降水量每增加100mm,保定地区保障程度增加4.9%,德州地区增加1.6%,沧州地区增加0.6%;未来50年(2011年-2060年),保定、德州和沧州地区的地下水保障程度均符合对数正态分布,其中保定地区主概率对应中等水平,概率水平为0.726,德州和沧州地区主概率均对应极弱水平,发生概率分别为0.577和1。

气候变化下华北平原井灌区粮食生产地下水保障能力

为了揭示华北平原粮食生产地下水保障程度,以石家庄平原井灌区为典型研究区,建立了地下水保障程度指标体系,利用水量平衡原理、统计降尺度和概率统计等研究方法,对该区未来50年的粮食生产地下水保障程度进行了分析评价,结果表明：1RCP26气候情景多年平均粮食作物灌溉需水量最高,其次为RCP、RCP45和RCP85;RCP45情景地下水可开采量最高,其次为RCP85、RCP26和RCP。2地下水保障程度对降水量的增减有较强敏感性,降水量每增加100 mm,RCP情景地下水保障程度上升3.6%,RCP26、RCP45和RCP85分别上升4%、4.6%和5.5%。3从RCP到RCP85情景地下水保障程度呈增大趋势,但增大程度有所不同,RCP26较RCP增大5%、RCP45增大8%、RCP85增大5%。因此,在温室气体排放量逐步增大的压力下,从粮食生产用水安全角度分析,选择RCP26~RCP45之间的发展模式较为合适。