德州市农田灌溉对地下水的影响

董依欣

摘要：地下水是中国华北地区水资源的重要组成部分，决定该区域农业灌溉用水的关键。在过去的50年，有效灌溉面积不断扩大，提高了谷物的产量。山东省德州市作为我国重要的粮食主产区，农业人口多，农业经济比重大。农业用水主要依靠于黄河水的引黄灌溉，不仅当地河流受到了污染，甚至威胁到了地下水。根据研究表明，调水能够改善当地地下水，然而灌溉受污染的河水和过度开采地下水会导致浅层地下水污染和地下水水位下降。为了优化农业产量高的地区地下水管理模式，水资源的建设应该受到更多的关注。

关键词：山东德州地下水农业长期变化

1概述

建国50年来，随着人口增加和农业耕作技术的提升，农田面积不断增加，农田灌溉用水量占到区域水资源利用量70%以上。在中国华北平原区，大量盐碱地和湿地被开垦为灌溉农田。德州地区大部分为盐碱地。由于农田灌溉导致浅层地下水位下降，可利用量急剧减少，灌溉中的洗盐和化肥农药的使用又导致地下水盐分升高，只能利用地表水或深层地下水进行灌溉。随着工业发展和城镇化水平提升，污水排放量处于增加趋势，并成为部分区域农业灌溉用水的一部分，污水排放量和农业灌溉面积呈正相关。污水灌溉的节肥、增产效益还是显著的。现代城市排放污水量从总体来看排放量大且集中，水质、水量比较稳定，受季节变化影响较小，所以城市污水可视为较稳定的水源。因此可以把城市污水集中处理后灌溉，这样可以大量节约水资源，同时充分利用其中含有的N、P资源，减少化肥使用量，降低由于化肥使用而产生的一系列污染。为了防止地下水水位下降，保持较高的农作物产量，这就需要更多的地下水，也只有减少对地下水的开采才可以改善现在的情况。本文在山东省德州市水资源利用情况与粮食生产之间关系基础上，探讨引水情况，包括地下水对粮食质量和产量的影响。

2山东省德州市水资源概况

2.1德州市区域及降水概况。德州市位于华北地区的中部，渤海凹陷的偏南方向，黄河下游冲积平原。流经的河流主要有黄河、徒骇河、马颊河、卫运河等，以上除黄河以外都是海河水系。境内的水系均与气候条件密切相关，受到降水的影响，均属于雨源型河流。

本区地处鲁西北平原，属暖温带半干旱季风性气候，水文、气候等受到季风影响比较显著。年平均降水量为588.1毫米，降雨量年际变化较大，最大年降雨量1025毫米（1964年），最小降雨量为284.4毫米（1968年）。春季（3月-5月）和秋季（9月-11月）雨量较少，分别占全年的降雨量的11%和18%；夏季（7、8月）降雨量比较大，占全年的69%，冬季（12月-次年2月）雨量稀少，仅占到全年降雨量的2%。形成了春旱夏涝、秋冬干旱、旱涝交替的特点。因此，地下水成为本地区主要的水源。

2.2德州市地下水资源利用现状。德州市人民用水主要取自黄河水，实际引用黄河水占72.6%，地下水占27.4%，其中浅层占17.6%，深层占9.8%。其中农业用水主要取自于黄河水和浅层地下水，用水量为69084×104m3/年。

浅层地下水埋藏浅，受大气降水量和地下水开采等因素的制约，具有易采易补充的特点。自90年代以来，由于地下水开采量过大，地下水水质发生变化且局部地区出现浅层地下漏斗区。

深层地下水的分布面积广、埋藏深，不能受到浅层水的直接补给。随着经济发展，深层地下水开采量越来越大，以至于形成深层地下水开采漏斗。德州地区也是漏斗区之一。

3农业发展概况

3.1农业灌溉和农业产量情况。德州市是中国的主要粮食生产基地之一，也是重要的棉花产地。采集了从1995年到2009年农作物生产区的产量域和灌溉农田情况的变化。（图1）在过去的15年来，播种面积逐年提高，粮食产量也在逐年增加，粮食收益也随之提高，也同时表明了浅层地下水成为便捷的灌溉方式。

2008年以来，德州市明确提出了发展品质农业，打造德州现代农业“品质”品牌的战略决策。2009年，全市种植小麦45.72万hm2，总产值达到343.90万吨，增加33万吨，平均单产7521kg/hm2，增加499.50kg/hm2，成为全国第一个整建制夏粮超过7500kg/hm2的城市。

3.2农用化肥施用情况。随着经济的发展和科学技术的进步，农业越来越发达，由此带来的化肥施用量也不断的提高（图2）。从图中可以看到复合肥的使用量逐年提高。我国化肥和农药的有效利用率大约只有30%左右，未被吸收的元素会进入水体、土壤中，形成水体污染。

4农业发展对地下水的影响

农业用水是德州地区地下水劣变的主要原因之一，如果农业节水灌溉面积每年增加5%，2011年节水量将达到（5-6）×108m3/a，将有效地缓解地下水的劣变态势。

整个山东省包括德州市，地下水污染较为普遍。污染的主要原因是地下水的过度开采和城镇废污水以及农田化肥农药导致的污染。经调查，德州地下水中乐果含量在0.2-1.7mg/L之间。监测6个河段监测点无一处符合国家Ⅱ类水质标准。

除了生活工业用水，大部分地下水用于农业灌溉，由于地下水长期超开采，自1980年起，形成了以德州市为中心，范围包括德成、武城等附近郊县的深层性地下水漏斗，2001年开始漏斗面积就达到2552.5km2。近年来漏斗区的数量还在不断增多，埋深增加，面积增大，同时也带来了地面的沉降。

5结论和方法

针对现阶段农田用水及农田施用肥料的情况影响地下水的过度开采以及水质的恶化。我们应该采取一系列的措施：

5.1控制农药化肥使用量和污水排放。德州各地区地下水污染较为普遍，城镇污水的排放和农田化肥农药的渗入是造成地下水污染的主要原因。随着农业发展，农产品种类的丰富，化肥施用量增加。化肥施用量没有一个明确的规定，导致地下水监测到化肥含量超标。因此控制废污水排放和农药、化肥用量，是防止地下水污染的主要环节。

5.2控制开采量调整布局。德州地区的地下水位变化受到降水和人工开采因素共同影响，地下水的主要补给来自于降水，当补给量大于开采量时，地下水位上升，反之则下降。因此地下水开采原则是丰水年和丰水期不开采或少开采，枯水年和连续枯水年可以部分开采地下水。由于浅层地下水比深层地下水更易补给，所以优先开采浅层地下水，充分发挥浅层地下水的供水功能。同时也应该控制地下水的开采，使地下水资源得到可持续利用。

5.3提高污水循环灌溉利用和劣质水资源化利用。把可利用的生活污水和工业污水循环再利用，用于灌溉农田。污水中含有的N、P等资源，可以减少化肥的使用量，降低地表水及地下水的污染。

德州地区蕴藏大量的咸水和微咸水资源，其中浅层地下水中还有大量的咸水和微咸水，具有较大的利用潜力，可以开采使用，适当调整农业种植的结构，加强咸水和微咸水的利用，可以缓解地下水资源功能衰退等问题。

参考文献：

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