白城市糧食主產(chǎn)區(qū)地下水動(dòng)態(tài)分析

宋偉 董小輝

摘要：根據(jù)白城市糧食生產(chǎn)對(duì)地下水的需求，開展白城市糧食主產(chǎn)區(qū)地下水動(dòng)態(tài)分析，掌握地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，為保障商品糧能力建設(shè)，提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：白城市；糧食主產(chǎn)區(qū)；地下水動(dòng)態(tài)；分析

中圖分類號(hào)： P332 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.13.035

1白城市糧食產(chǎn)量與地下水開采量之間的關(guān)系

白城市屬于干旱半干旱地區(qū)，十年九旱，尤以春旱為重。隨著灌溉水平的提高，糧食單產(chǎn)穩(wěn)步提高。20世紀(jì)50～60年代糧食平均單產(chǎn)為57.6～59.8 公斤/畝，當(dāng)時(shí)主要通過人工挖農(nóng)田土井、挖水柜、打爐渣水泥管井，主要用于坐水種，井的使用壽命僅2～3年，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本上靠天吃飯；60年代中期起開始鉆鑿深井，70年代逐步實(shí)施了井水灌溉，糧食單產(chǎn)增加到92.5 公斤/畝。80年代井水灌溉面積逐步增加，糧食單產(chǎn)增加到143.2 公斤/畝。90年代經(jīng)常遭受干旱，1998年遭受特大洪水災(zāi)害，但是抗旱措施不斷增強(qiáng)，井灌面積大幅度增加，打井種稻發(fā)展很快，糧食產(chǎn)量也迅猛增加，單產(chǎn)增加到248.4 公斤/畝。進(jìn)入21世紀(jì)以來，經(jīng)受了歷史罕見的連年特大干旱，年降水量僅為321 毫米，相當(dāng)于多年平均降水量的80%，由于井灌面積大幅度增加，糧食單產(chǎn)持續(xù)增加，平均達(dá)到321.1 公斤/畝。

2作物需水量與地下水埋深、包氣帶含水量之間的關(guān)系

地下水位埋深與糧食作物需水關(guān)系密切。地下水位淺埋地區(qū)，地下水通過毛細(xì)作用可直接為作物供水，而地下水位埋藏過淺，則會(huì)產(chǎn)生土地鹽堿化，抑制作物生長。包氣帶含水量與作物需水量關(guān)系也很密切，粘性土包氣帶通常含水量較高，持水性和保水性較好，其水分有利于作物吸收利用，而沙性土包氣帶含水量通常較低，持水性和保水性差，不利于作物吸收利用。

農(nóng)作物只有在特定的生態(tài)水位，才能保證其良好的生長，確保產(chǎn)量。地下水位埋深是特別敏感的生態(tài)因子，特有的植物種群需要特定的地下水位埋深。地下水位埋深大于或小于某植物種群所需的生態(tài)水位，生態(tài)便會(huì)發(fā)生退化。特別在干旱半干旱地區(qū)，地下水位埋深過大，生態(tài)將嚴(yán)重退化。一般地下水位埋深應(yīng)顯著小于潛水蒸發(fā)深度，但埋深過淺又會(huì)導(dǎo)致土壤鹽堿化。

例如白城市地區(qū)的玉米灌溉以地下水為主，根據(jù)農(nóng)作物根系的調(diào)查，地下水位埋深在2.0～5.0米時(shí)，玉米的產(chǎn)量最高。當(dāng)?shù)叵滤宦裆钶^深時(shí)（>5.0米時(shí)），地下水基本不能補(bǔ)給或少量補(bǔ)給，玉米根系也難以到達(dá)和吸收。水位越深，產(chǎn)量和水分利用效率都越低。地下水位小于2.0米時(shí)，雖然地下水補(bǔ)給多，但影響了春玉米根系發(fā)達(dá)，反而產(chǎn)量下降，水分利用率也隨著下降。而且水位埋藏太淺容易造成土壤的鹽漬化，導(dǎo)致土質(zhì)退化。

3作物生長與地下水水質(zhì)、包氣帶含鹽量之間的關(guān)系

地下水中的礦化度過高時(shí)，容易導(dǎo)致植被根系脫水而死，地下水中的礦化度過低時(shí)，地下水不能供給植被根系足夠的養(yǎng)分，也不利于植物的生長。把某種植被處于生長旺盛和生長良好狀態(tài)下，主要根系層內(nèi)包氣帶土壤含鹽量的范圍定義為這種植被的適生含鹽量，如果土壤的含鹽量超過了這個(gè)范圍，對(duì)于植被的生長不利，甚至由于含鹽量過高導(dǎo)致植被脫水而枯死。據(jù)有關(guān)資料，土壤含鹽量小于3克/公斤時(shí)，植被可以正常生長。土壤含鹽量在6～10克/公斤之間，屬于中度鹽漬土，植物的生長受到一定的影響。

4糧食主產(chǎn)區(qū)地下水動(dòng)態(tài)年內(nèi)變化規(guī)律

白城市第四系孔隙潛水地下水動(dòng)態(tài)有：河水滲漏補(bǔ)給型，降水滲入徑流型，滲入蒸發(fā)型三種。根據(jù)地下水位觀測(cè)資料分析，地下水位動(dòng)態(tài)的一般特征是每年只有一次峰值。高峰過后，水位一直持續(xù)下降，直至出現(xiàn)最低水位時(shí)為止。水位變化的時(shí)間和幅度有兩種情況：一種是受開采影響小的水位動(dòng)態(tài)，最低水位出現(xiàn)在3月末～4月上旬，最高位出現(xiàn)在7月末～8月中旬。水位變幅一般為0.7～1.5米，小者0.5米左右。另一種是受開采影響明顯水位動(dòng)態(tài)，最低水位出現(xiàn)在5月下旬～6月初，最高位大多出現(xiàn)在8月下旬～9月初，少數(shù)出現(xiàn)在9月以后。水位變幅大多為1.5～2.0米，開采集中的地區(qū)為2.5～4.5米。月亮泡斷陷區(qū)越流系統(tǒng)的地下水動(dòng)態(tài)，中部受開采影響較大，其他地區(qū)反映不明顯，其動(dòng)態(tài)類型和動(dòng)態(tài)特征既有區(qū)別，又有聯(lián)系。近幾年，該區(qū)地下水位在大部分地區(qū)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，僅在松嫩低平原區(qū)的開采強(qiáng)度較大的城鎮(zhèn)，出現(xiàn)了規(guī)模不等的局部下降漏斗。

洮兒河沖積扇區(qū)第四系潛水與大氣降水聯(lián)系緊密，地下水位年內(nèi)變化特征在豐、枯水年是不同的。豐水年第四系潛水水位變化明顯，在汛期6～9月地下水水位上升；平水年第四系潛水水位變化幅度小，從4、5月份開始下降，8、9月份達(dá)到最低，10月份后開始緩慢回升；枯水年第四系潛水水位總體處于下降趨勢(shì)，由于春季降水少，春播期大量開采地下水，致使地下水水位從4、5月開始下降，隨5、6月份降水的增多，地下水水位開始緩慢下降或有所回升，接著地下水水位大幅下降，至8、9月份地下水水位埋深值達(dá)到最大值。從10月開始地下水水位緩慢上升。

月亮湖斷陷區(qū)第四系潛水水位年內(nèi)變化不大。由于春季降水少，地下水水位緩慢下降，地下水水位埋深最大值出現(xiàn)3～5月，6～9月地下水水位開始緩慢上升，之后地下水水位又開始下降。

月亮湖斷陷區(qū)第四系承壓水水位年內(nèi)變化明顯。地下水水位埋深最大值出現(xiàn)在汛期6～9月。由于春季降水少，春播期大量開采月亮湖斷陷區(qū)第四系承壓水，致使地下水水位從5月開始大幅下降。隨降水的增多地下水水位下降速度有所減緩或地下水水位有所回升，在汛期出現(xiàn)一波峰。隨后地下水水位又開始大幅度下降，至到埋深值達(dá)到最大值。從8～9月開始地下水水位開始上升，至到下一年春播期前3～4月地下水水位埋深達(dá)到最小值。

綜上所述，掌握糧食主產(chǎn)區(qū)地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律與糧食生產(chǎn)之間的關(guān)系，是水利工作者今后一個(gè)時(shí)期深入研究的課題。

作者簡介：宋偉，白城市水資源管理中心，助理工程師，研究方向：水資源技術(shù)與收費(fèi)。