灌溉農田節水增產對地下水開采量影響研究

王春玲

【摘要】隨著我國經濟發展水平的不斷提高，農業灌溉技術飛速發展，但是大面積灌溉需要消耗大量地下水資源，尤其是在增加了糧食產量下，使農田灌溉面積進一步增大，地下水的開采量也隨之增大。為此，要想控制地下水開采速率，就必須先明確灌溉農田節水增產與地下水開采量間關系，然后采取有效措施，比如，對抗旱節水作物大力發展，創新高產節水技術，對農業種植結構優化調整，可有效抑制地下水惡化態勢，實現農業可持續發展。

【關鍵詞】灌溉農田；節水增產；地下水開采

農業開采量變化直接影響到糧食產量與灌溉面積，農作物大面積種植，使灌溉總用水量也隨之增加，必須要增加地下水的利用、增加開采速率，才能滿足大面積作物生長。下面以某流域典型灌溉糧食主產區為例進行分析。

1、灌溉農田區水文地質情況及用水概況

該區域處于平原，農田面積5230km2，歷年平均降水量423.5mm，多年平均蒸發量為1462.5mm。由河流沖洪積扇群組成地下水含水層，地下水主要補給來源為降水入滲。低壓灌溉與噴滴灌溉面積總計31.50hm2；糧食作物單產量6214kg/hm2，總產量420.50萬t/a。

2、地下水場變化

該地區地下水有著顯著的流動特點，即東南方向流動，早在二十世紀八十年代，該地區地下水超采就已經非常明顯，長期超采必然造成地下水位下降，比如，一些區域淺層地下水位已下降5～15m，水位15～50m的標高，東部水位0～25m的標高。到了2008年，在同樣區域的淺層地下水繼續下降了5～10m。

3、灌溉農田節水增產對地下水開采量與強度影響

該地區，糧食單產量在2000～2010年間，從1520kg/hm2增加到6523kg/hm2，平均每5年增加760kg/hm2；糧食總產量從30.5t/a增加至476.5萬t/a，平均每5年增加40.2萬t。2011～2015年間，糧食單產量呈現每5年遞增的趨勢，到2015年，達到720kg/hm2，糧食總產品每5年遞增71.8萬t。隨著農業現代化的推進，糧食單產與總產均在增加。糧食產量逐年遞增下，地下水開采量與之呈正相關，每公斤糧食生產消耗地下水開采量減小。例如，2005年～2010年間，多年平均糧食產量為30.5萬t/a，地下水開采量15億m3/a，每公斤糧食生產耗地下水開采量平均為2.52m3。而在2011年～2015年，多年平均糧食產量遞增到71.8萬t，實際地下水開采量達到23.52億m3/a，平均買公斤糧食生產消耗地下水開采量為1.28m3。相比于2005年～2010，2011年～2015年糧食單產與總產量均增加，必然要使灌溉用水需求增大，要開采更多的地下水，但是沒有增加的是每公斤糧食生產平均耗用地下水開采量，不僅沒有增加反而減少，即從2.52m3減少至1.28m3。

4、灌溉農田區節水增產對地下水變化影響機制

地下水開采量是該地區近15年來糧食增產的主要條件。從2000年以來，糧食單產品逐年開始增加，一直增加至2010年的6523kg/hm2，糧食總產量平均每5年增加40.2萬t。即使按照每公斤糧食生產消耗地下水0.50m3/kg算，40.2萬t糧食需要消耗地下水3.50億m3/a。還有一些影響地下水波動的因素不能忽視，其中最主要的是降水量，但降水量沒有持續增加。在增加了糧食產量的同時，地下水需求量隨之增加，必然要加強開采，小麥與玉米總產量與逐年開采量之間相關性密切，而圖1則與趨勢線點遠離，說明與降水量增減存在相關性。

在糧食增產趨勢不斷增大下，也隨之提高了農田灌溉節水水平，將灌溉農田區地下水開采量增加速率有效緩解了。推算各時期糧食生產消耗地下水開采量，以其中某一階段多年平均每公斤糧食生產消耗地下水開采強度作為指標，得到的結果均比實際開采量大，其中，2011年～2015年開采量達到了15億m3/a，各個時期節水量隨之增加。以上研究顯示，灌溉農田區地下水開采量變化與糧食增產與節水有關。通過節水可以減少糧食增產地下水開采量增加速率的驅動力，并且在有限的地下水條件下，可以為糧食增產創造更大可能。持續增加的糧食總產量，也隨之增加了灌溉農田地下水開采量。對糧食增產促使地下水開采量增加趨勢有推動作用的還有降水量豐枯變化。

結束語：

總之，造成灌溉農田地下水開采量增加的因素眾多，最主要的還是糧食產量的持續提高，通過農藝、管理水平、節水技術等的發展及進步可以將農業地下水開采量增加速率有效緩解，為在地下水資源有限的情況下實現增產創造了良好條件。本文對某地區近15年灌溉農田節水增產對地下水開采量影響分析，無論是糧食的單產量還是總產量均提高顯著，地下水需求量增大，開采速率加快成為必然，但是減少了單位公斤糧食平均消耗地下水開采量。需要進一步對抗旱節水作物發展，對農業種植結構合理調控，這樣才能實現灌區農業的可持續發展。

參考文獻：

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