王春玲
【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高,農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)飛速發(fā)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(chǎn)量下,使農(nóng)田灌溉面積進(jìn)一步增大,地下水的開(kāi)采量也隨之增大。為此,要想控制地下水開(kāi)采速率,就必須先明確灌溉農(nóng)田節(jié)水增產(chǎn)與地下水開(kāi)采量間關(guān)系,然后采取有效措施,比如,對(duì)抗旱節(jié)水作物大力發(fā)展,創(chuàng)新高產(chǎn)節(jié)水技術(shù),對(duì)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,可有效抑制地下水惡化態(tài)勢(shì),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】灌溉農(nóng)田;節(jié)水增產(chǎn);地下水開(kāi)采
農(nóng)業(yè)開(kāi)采量變化直接影響到糧食產(chǎn)量與灌溉面積,農(nóng)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(kāi)采速率,才能滿足大面積作物生長(zhǎng)。下面以某流域典型灌溉糧食主產(chǎn)區(qū)為例進(jìn)行分析。
1、灌溉農(nóng)田區(qū)水文地質(zhì)情況及用水概況
該區(qū)域處于平原,農(nóng)田面積5230km2,歷年平均降水量423.5mm,多年平均蒸發(fā)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(bǔ)給來(lái)源為降水入滲。低壓灌溉與噴滴灌溉面積總計(jì)31.50hm2;糧食作物單產(chǎn)量6214kg/hm2,總產(chǎn)量420.50萬(wàn)t/a。
2、地下水場(chǎng)變化
該地區(qū)地下水有著顯著的流動(dòng)特點(diǎn),即東南方向流動(dòng),早在二十世紀(jì)八十年代,該地區(qū)地下水超采就已經(jīng)非常明顯,長(zhǎng)期超采必然造成地下水位下降,比如,一些區(qū)域淺層地下水位已下降5~15m,水位15~50m的標(biāo)高,東部水位0~25m的標(biāo)高。到了2008年,在同樣區(qū)域的淺層地下水繼續(xù)下降了5~10m。
3、灌溉農(nóng)田節(jié)水增產(chǎn)對(duì)地下水開(kāi)采量與強(qiáng)度影響
該地區(qū),糧食單產(chǎn)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(chǎn)量從30.5t/a增加至476.5萬(wàn)t/a,平均每5年增加40.2萬(wàn)t。2011~2015年間,糧食單產(chǎn)量呈現(xiàn)每5年遞增的趨勢(shì),到2015年,達(dá)到720kg/hm2,糧食總產(chǎn)品每5年遞增71.8萬(wàn)t。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn),糧食單產(chǎn)與總產(chǎn)均在增加。糧食產(chǎn)量逐年遞增下,地下水開(kāi)采量與之呈正相關(guān),每公斤糧食生產(chǎn)消耗地下水開(kāi)采量減小。例如,2005年~2010年間,多年平均糧食產(chǎn)量為30.5萬(wàn)t/a,地下水開(kāi)采量15億m3/a,每公斤糧食生產(chǎn)耗地下水開(kāi)采量平均為2.52m3。而在2011年~2015年,多年平均糧食產(chǎn)量遞增到71.8萬(wàn)t,實(shí)際地下水開(kāi)采量達(dá)到23.52億m3/a,平均買(mǎi)公斤糧食生產(chǎn)消耗地下水開(kāi)采量為1.28m3。相比于2005年~2010,2011年~2015年糧食單產(chǎn)與總產(chǎn)量均增加,必然要使灌溉用水需求增大,要開(kāi)采更多的地下水,但是沒(méi)有增加的是每公斤糧食生產(chǎn)平均耗用地下水開(kāi)采量,不僅沒(méi)有增加反而減少,即從2.52m3減少至1.28m3。
4、灌溉農(nóng)田區(qū)節(jié)水增產(chǎn)對(duì)地下水變化影響機(jī)制
地下水開(kāi)采量是該地區(qū)近15年來(lái)糧食增產(chǎn)的主要條件。從2000年以來(lái),糧食單產(chǎn)品逐年開(kāi)始增加,一直增加至2010年的6523kg/hm2,糧食總產(chǎn)量平均每5年增加40.2萬(wàn)t。即使按照每公斤糧食生產(chǎn)消耗地下水0.50m3/kg算,40.2萬(wàn)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(dòng)的因素不能忽視,其中最主要的是降水量,但降水量沒(méi)有持續(xù)增加。在增加了糧食產(chǎn)量的同時(shí),地下水需求量隨之增加,必然要加強(qiáng)開(kāi)采,小麥與玉米總產(chǎn)量與逐年開(kāi)采量之間相關(guān)性密切,而圖1則與趨勢(shì)線點(diǎn)遠(yuǎn)離,說(shuō)明與降水量增減存在相關(guān)性。
在糧食增產(chǎn)趨勢(shì)不斷增大下,也隨之提高了農(nóng)田灌溉節(jié)水水平,將灌溉農(nóng)田區(qū)地下水開(kāi)采量增加速率有效緩解了。推算各時(shí)期糧食生產(chǎn)消耗地下水開(kāi)采量,以其中某一階段多年平均每公斤糧食生產(chǎn)消耗地下水開(kāi)采強(qiáng)度作為指標(biāo),得到的結(jié)果均比實(shí)際開(kāi)采量大,其中,2011年~2015年開(kāi)采量達(dá)到了15億m3/a,各個(gè)時(shí)期節(jié)水量隨之增加。以上研究顯示,灌溉農(nóng)田區(qū)地下水開(kāi)采量變化與糧食增產(chǎn)與節(jié)水有關(guān)。通過(guò)節(jié)水可以減少糧食增產(chǎn)地下水開(kāi)采量增加速率的驅(qū)動(dòng)力,并且在有限的地下水條件下,可以為糧食增產(chǎn)創(chuàng)造更大可能。持續(xù)增加的糧食總產(chǎn)量,也隨之增加了灌溉農(nóng)田地下水開(kāi)采量。對(duì)糧食增產(chǎn)促使地下水開(kāi)采量增加趨勢(shì)有推動(dòng)作用的還有降水量豐枯變化。
結(jié)束語(yǔ):
總之,造成灌溉農(nóng)田地下水開(kāi)采量增加的因素眾多,最主要的還是糧食產(chǎn)量的持續(xù)提高,通過(guò)農(nóng)藝、管理水平、節(jié)水技術(shù)等的發(fā)展及進(jìn)步可以將農(nóng)業(yè)地下水開(kāi)采量增加速率有效緩解,為在地下水資源有限的情況下實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)創(chuàng)造了良好條件。本文對(duì)某地區(qū)近15年灌溉農(nóng)田節(jié)水增產(chǎn)對(duì)地下水開(kāi)采量影響分析,無(wú)論是糧食的單產(chǎn)量還是總產(chǎn)量均提高顯著,地下水需求量增大,開(kāi)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(kāi)采量。需要進(jìn)一步對(duì)抗旱節(jié)水作物發(fā)展,對(duì)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)合理調(diào)控,這樣才能實(shí)現(xiàn)灌區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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