黃河三角洲淺層地下水埋深動態與降水的時空響應關系

作者：張晨晨,黃翀,何云,劉慶生,李賀,吳春生,劉高煥

摘要：為探究黃河三角洲淺層地下水埋深動態對降水的時空響應關系及其驅動因素,基于2006—2010年黃河三角洲14口監測井的淺層地下水埋深數據和氣象站降水量數據,利用Kendall’s秩相關、交叉小波變換和小波相干方法,分析黃河三角洲地下水埋深動態和降水之間不同的時空響應模式,結合土地利用、微地貌類型和土壤質地資料,利用地理探測器方法對地下水埋深-降水響應關系進行定量歸因研究。結果表明:(1)地下水埋深時間序列與降水量時間序列呈負相關關系,根據降水量對地下水埋深的影響強弱,可劃分為3種空間模式:模式1強負相關(-0.45~-0.30)、模式2負相關(-0.30~-0.15)和模式3弱負相關(-0.15~-0.01),空間差異性明顯。(2)從模式1到模式3,地下水埋深對降水的響應延遲時間逐漸變小,分別為178.36 d、146.43 d和35.51 d,在所有模式中,地下水埋深對強降水的響應都很敏感。(3)土地利用、微地貌類型和土壤質地對地下水埋深-降水的響應關系都有顯著的影響,解釋貢獻率分別為微地貌類型(0.2807)>土地利用(0.2441)>土壤質地(0.1638),驅動因子之間均表現出非線性增強作用,土地利用和微地貌類型的協同增強作用最大,為0.7490。研究揭示了黃河三角洲淺層地下水埋深變化與降水之間不同的時空響應模式并對其進行定量歸因,為黃河三角洲地區水循環過程研究及地下水資源管理和生態保護提供科學依據。

發文機構：中國科學院地理科學與資源研究所 中國科學院大學 中國科學院地理科學與資源研究所

關鍵詞：黃河三角洲地下水埋深降水Kendall’s秩相關小波分析地理探測器Yellow River Deltagroundwater depthprecipitationKendall’s rank correlationWavelet analysisgeographical detector

分類號： P641.2[天文地球—地質礦產勘探]