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为 10 m /(d·m)量级,这是因为黑龙江所选勤得利水位站与临江地下水位监测井距离较远,水力坡
度偏小,导致计算结果偏小,其补排关系年际变化较大,多数年为地下水补给地表水,总体同样呈
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现地下水补给地表水的关系;挠力河菜咀子段为 10 m /(d·m)量级,为地表水补给地下水;乌苏里
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江海青段为 10 m /(d·m)量级,单宽交换量年际变化相对较小,补给关系较为稳定,为地下水补给
地表水。
研究区内各河流代表段多年平均地表水与地下水单宽交换量年内变化过程计算结果见图 6,结果
显示,松花江富锦段年内补排关系变化较大,5—6 月、9 月—次年 1 月为地下水补给地表水,极值出
现在 10 月,2—4 月、7—8 月为地表水补给地下水,极值出现在 4 月,年内补排关系较不稳定,具有
较为明显的季节差异性,存在“两涨两落”,即地表水地下水补排关系年内存在两次交替,其他河流
代表性河段均为一次;黑龙江勤得利段年内补排关系变化较为规律,10月—次年 4月为地下水补给地表
水,极值出现在 11 月,5—9 月为地表水补给地下水,极值出现在 8 月;挠力河菜咀子段仅 7 月存在较小
的地下水补给地表水水量,其余月份皆为地表水补给地下水,极值出现于 5月;乌苏里江海青段补排关
系较为稳定,除 5 月为地表水补给地下水外,其余各月皆为地下水补给地表水。
) 0.04 0.0332 ) 0.0001 9.74×10 -5
(d · m) 0.03 (d · m) 0
0.02
0.01
(m 3 / -0.01 (m 3 / -0.0001
0.00
-0.02
单宽交换量/ -0.03 单宽交换量/ -0.0002
-0.04
-0.05
-0.06
-0.07
-2.86×10
-0.08
1 2 3 4 5 6 7 8 9 -0.0731 -0.0003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 -4
10 11 12
月份 月份
(a)松花江富锦段 (b)黑龙江勤得利段
) 0.016 0.0145 ) 0.002 0.00140
(d · m) 0.014 (d · m) 0.001
0.012
0.01
(m 3 / 0.008 (m 3 / -0.001 0
0.006
单宽交换量/ -0.002 0 -0.00196 单宽交换量/ -0.002 -0.00302
0.004
0.002
-0.003
-0.004
-0.004
4
7
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6
5
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月份 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 月份 8 9 10 11 12
(c)挠力河菜咀子段 (d)乌苏里江海青段
图 6 河水与地下水的单宽交换量年内变化过程
3 地下水与河水水量交换的空间变异性分析
地下水流场图是基于典型区地下水监测井水位动态资料所绘制的区域地下水位的空间分布图,
是进行研究区内的地下水区域运动规律分析研究的重要参考 [22] ,典型区以河流为研究区边界,近边
界处水位等值线的空间变化可作为地表水地下水水量交换关系的分析论证依据 [23] 。
基于前文计算,以 2018 年三江平原典型区降水最大值月份 7 月及最小值月份 2 月为例,对地下水
与河水水量交换过程进行分析,最大值月份及最小值月份地表水具有较强的降水因素影响,水位变
动较大,可代表丰枯条件下的河水与地下水水量交换情况,因此作为地表水与地下水水量交换规律
研究典型月份进行分析。
根据 2018 年地下水监测井监测数据,降水最大值 7 月及最小值 2 月地下水流场图如图 7 所示,西
南方向地下水位最高,东北方向地下水位最低,典型区内地下水由西南向东北运动,箭头所指为典
型区地下水大致流动方向。
为进一步对地下水流动的空间变化趋势进行分析,可使用趋势面法(trend surface)进行地下水水
位的插值拟合。趋势面法又称趋势面插值法,该方法通过全局多项式插值法将由数学函数定义的平
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