吉林省西部是我国主要粮食产区,但区内农业水利规划管理同时面临潜水资源与生态环境双重风险.近20年来,区内曾尝试多种水资源利用模式,但缺少不同模式应用效果的定量化对比.文章建立了不同水资源利用模式,对比分析各模式的水资源与次生盐碱化风险.以洮儿河流域为例,采用循环神经网络预测2019-2023年该地区大气降水和地表水对地下水补给量;通过随机数值模拟预测现状开采、连续干旱、无序开采、地下水库建设、节水灌溉、旱田改水田6种情形下,区内潜水水位空间分布特征.以防止次生盐碱化为目标,定义水位埋深上限为1 m;以含水介质厚度为参考,定义水位埋深下限为12m.遴选适合吉林省西部地区地下水资源可持续利用模式.结果显示:无序开采是导致区内水资源枯竭的主要诱因;地下水库建设和旱改水工程有助于潜水资源维护,但长期运行可加剧生态环境风险.节水灌溉(净采强度为2.0×108～3.0×108m3/a)是降低区内水资源风险和生态环境风险的最佳方式.文章采用的神经网络一随机模拟分析方法成功预测了地下水位变化驱动因子和地下水位中长期变化趋势,为我国干旱半干旱地区潜水资源利用方案制定提供了新方法.
地下水资源管理 风险评价 盐碱化 随机模拟 循环神经网络 数值模拟