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对于降水变化的滞后时间约为 １１．５２ｄ。此结果说明菜咀子站所在的地下水位上升区域地下水位受气候
因素影响显著。
图 ８（ｂ）和图 ８（ｃ）分别为临江站和别拉洪站降水与地下水位变化的交叉小波谱，由图可见箭头基
本指向右下方，说明临江站和别拉洪站降水和地下水位同相位。二者在整体上同样存在 １１～１３月尺度
上的显著共振关系，但相关性特征存在不稳定现象，如临江站 ２００５年 １月—２００８年 ７月、别拉洪站
２０００年 ７月—２００６年 ５月在 １１～１３月尺度上共振关系不显著，分析认为可能是人为开采等因素在这
些时间段内对地下水位的影响较大，从而使地下水位受降水影响程度减小。
图 ８（ｄ）为前锋农场站降水与地下水位变化的交叉小波谱，可见此站在 １１～１２月周期尺度上虽然
通过了红噪声检验，但降水与地下水位交叉小波功率谱能量较低，未表现出较强的关联性，并且箭头
指向左上方，降水与地下水位变化呈反相位，二者为负相关关系。该结果说明前锋农场所在的农场中
部地下水位大幅下降区域，研究期间地下水位变化受降水影响程度非常微小。
４．２．２ 皮尔逊相关分析 对 ４个代表性地下水位监测站地下水位变幅与其附近雨量站降水数据分别进
行皮尔逊相关性分析显示（表 １），菜咀子站地下水位与降水存在相关性，其相关系数为 ０．４８５，通过
０．０１级别的双尾检验；临江站和别拉洪站地下水位变幅与降水呈现不同程度的微弱相关性；前锋农场
站地下水位变幅与降水相关性较差。该结果进一步说明：地下水位上升区域地下水位受降水影响较
大，在地下水位降幅较小区域，地下水位在一定程度上受降水变化影响，而地下水位下降较严重区域
降水对地下水位的影响程度较小。
表 １ 代表站水位变化与降水相关性分析结果

站名 菜咀子站 临江站 别拉洪站 前锋农场站
２００１—２０１９年水位变幅?ｍ ＋ ２．７４ － ０．３９ － １．３４ － ６．０６
相关系数 ０．４８５  ０．４３７  ０．２３２  ０．０３０

注：  代表通过 ０．０１级别双尾检验； 代表通过 ０．０５级别双尾检验。

４．３ 地下水开采对区域地下水位影响分析
４．３．１ 交叉小波分析 为了探究地下水开采对不同区域地下水位变化的影响程度，采用 ４个代表性地
下水位监测站 ２０１０—２０１８年地下水位月降幅和其所在区域地下水月开采量进行交叉小波分析（图 ９），
其中临江站、别拉洪站以及前锋农场站位于灌区内，地下水开采量数据采用其所在灌区的地下水开采
量，菜咀子站位于灌区外，站点及附近地区无地下水灌溉开采，其地下水开采量序列采用其所在行政
区生活用水等其他地下水开采量。
由菜咀子站地下水开采与地下水位变化之间的交叉小波谱图 ９（ａ）可知，二者交叉小波功率谱能量
较低，未表现出较强的关联性，也不存在稳定的周期性相关。该结果说明菜咀子站所在的地下水位上
升区域地下水受开采影响程度较小，原因是由于菜咀子站位于灌区外，该区域地下水开采主要为生活
用水开采，无灌溉开采，地下水开采量较少。
图 ９（ｂ）和图 ９（ｃ）分别为临江站和别拉洪站地下水开采与地下水位变化的交叉小波谱，由图可见
两站地下水开采与地下水位变化整体上主要存在 １１～１３月尺度的显著共振关系，但是该尺度上的相关
性特征不稳定。临江站地下水开采与地下水位变化在 ２０１０—２０１３年间无明显共振关系，２０１４年之后
两者共振关系显著，该结果说明在 ２０１０—２０１３年间，该区域地下水位受地下水开采影响较小，２０１４
年后影响逐渐增大。此变化与其所在区域水田发展有关，由于该区域水田范围扩大，地下水开采量渐
增，地下水开采对地下水位的影响逐渐增大，２０１４年之后开始对地下水位有显著影响。
由前锋农场站地下水开采与地下水位变化的交叉小波功率谱图 ９（ｄ）可知，在 １１～１３月周期内，
地下水开采和地下水位变化在整个 ２０１０—２０１８年期间表现出通过 ９５％置信度检验的显著共振关系，
箭头基本指向右下方，表示地下水开采与地下水降幅同相位，二者为正相关关系，且地下水位变化滞
后于地下水开采。根据平均相位角计算得，地下水位相对于地下水开采变化的滞后时间约为 １０．８ｄ。

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