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河北省衡水市地下水水位动态特征及

变化趋势分析

河北省衡水市地下水水位动态特征及变化趋势分析

摘要：为了研究地下水水位的变化趋势和规律，对河北省衡水

市地下水水位进行了一系列的动态特征分析和变化趋势分析。

结果表明，衡水市地下水水位变化具有季节性、年际性和长期

性。其中，季节性变化以冬季水位最低，夏季水位最高为主，

年际性变化较为显著，地下水水位呈现出十年左右的周期性波

动。通过纵向比较，发现衡水市地下水水位总体上呈现下降趋

势，其中城区更为明显，而农村地区则存在变化不大的趋势。

同时，受气候变化和人类活动的影响，地下水水位呈现了不同

程度的下降，为保护地下水资源提出了重要建议。

关键词：地下水水位；季节性变化；年际性变化；波动周期；

下降趋势

一、引言

地下水是生产生活中必不可少的重要水源之一，近年来，随着

经济社会的发展和人类活动的增加，地下水资源受到了严重的

威胁和破坏。地下水水位是地下水资源的重要指标之一，其变

化直接影响着地下水水源的形成和分布。因此，深入探究地下

水水位的变化趋势和规律，对保护地下水资源，保障生态环境

和人民生产生活具有重要意义。

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目前，在国内外学者的研究中，对地下水水位变化的分析主要

采用趋势分析、周期分析和交叉谱分析等方法。然而，在不同

地区和不同时间尺度下，地下水水位变化的特征和规律存在较

大的差异和复杂性。因此，需要针对具体的地区和时段，建立

有效的地下水水位变化分析方法和指标体系，以揭示其变化规

律和趋势。

衡水市地处华北平原中南部，是河北省的一个地级市，其地下

水水位变化受气候、地质和人类活动等多种因素影响。本文通

过对衡水市地下水水位的分析，旨在研究其变化特征和规律，

为保护地下水资源，提供科学依据和参考意见。

二、资料与方法

1.资料来源

本研究采用了衡水市及周边区域的地下水水位观测资料，共涉

及10个地下水监测站和20个井，时间覆盖从1957年至2019

年的63年间隔。地下水水位数据来自河北省地质环境监测站

和衡水市水文局等单位。

2.方法

1)季节性、年际性变化分析。

对衡水市地下水水位进行季节性和年际性变化分析，采用了多

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元回归分析和时间序列分析。通过对数据进行处理，计算出年

平均水位、年最高水位、年最低水位、季平均水位、季最高水

位和季最低水位等指标。

2)波动周期分析。

采用小波分析方法，对衡水市地下水水位波动周期进行分析，

通过小波变换得到水位信号的小波系数，根据小波系数和相应

频率的大小，判断出水位波动周期。

3)下降趋势分析。

采用Mann-Kendall法，分析衡水市地下水水位的下降趋势，

并通过滞后平均环比法，评估下降趋势的强度和影响因素。

三、结果与分析

1.季节性、年际性变化

衡水市地下水水位变化明显受到季节、年际和长期等因素的影

响。其中，城区地下水水位季节性变化最为显著，其夏季水位

最高，冬季水位最低；而农村地区则具有较为稳定的水位变化。

从年际性变化来看，衡水市地下水水位波动较大，呈现出约

10年左右的周期性波动，随着时间的推移，波动周期趋于缩

短。同时，由于长期