灌溉农田节水增产对地下水开采量影响研究

王春玲

【摘要】随着我国经济发展水平的不断提高，农业灌溉技术飞速发展，但是大面积灌溉需要消耗大量地下水资源，尤其是在增加了粮食产量下，使农田灌溉面积进一步增大，地下水的开采量也随之增大。为此，要想控制地下水开采速率，就必须先明确灌溉农田节水增产与地下水开采量间关系，然后采取有效措施，比如，对抗旱节水作物大力发展，创新高产节水技术，对农业种植结构优化调整，可有效抑制地下水恶化态势，实现农业可持续发展。

【关键词】灌溉农田；节水增产；地下水开采

农业开采量变化直接影响到粮食产量与灌溉面积，农作物大面积种植，使灌溉总用水量也随之增加，必须要增加地下水的利用、增加开采速率，才能满足大面积作物生长。下面以某流域典型灌溉粮食主产区为例进行分析。

1、灌溉农田区水文地质情况及用水概况

该区域处于平原，农田面积5230km2，历年平均降水量423.5mm，多年平均蒸发量为1462.5mm。由河流冲洪积扇群组成地下水含水层，地下水主要补给来源为降水入渗。低压灌溉与喷滴灌溉面积总计31.50hm2；粮食作物单产量6214kg/hm2，总产量420.50万t/a。

2、地下水场变化

该地区地下水有着显著的流动特点，即东南方向流动，早在二十世纪八十年代，该地区地下水超采就已经非常明显，长期超采必然造成地下水位下降，比如，一些区域浅层地下水位已下降5～15m，水位15～50m的标高，东部水位0～25m的标高。到了2008年，在同样区域的浅层地下水继续下降了5～10m。

3、灌溉农田节水增产对地下水开采量与强度影响

该地区，粮食单产量在2000～2010年间，从1520kg/hm2增加到6523kg/hm2，平均每5年增加760kg/hm2；粮食总产量从30.5t/a增加至476.5万t/a，平均每5年增加40.2万t。2011～2015年间，粮食单产量呈现每5年递增的趋势，到2015年，达到720kg/hm2，粮食总产品每5年递增71.8万t。随着农业现代化的推进，粮食单产与总产均在增加。粮食产量逐年递增下，地下水开采量与之呈正相关，每公斤粮食生产消耗地下水开采量减小。例如，2005年～2010年间，多年平均粮食产量为30.5万t/a，地下水开采量15亿m3/a，每公斤粮食生产耗地下水开采量平均为2.52m3。而在2011年～2015年，多年平均糧食产量递增到71.8万t，实际地下水开采量达到23.52亿m3/a，平均买公斤粮食生产消耗地下水开采量为1.28m3。相比于2005年～2010，2011年～2015年粮食单产与总产量均增加，必然要使灌溉用水需求增大，要开采更多的地下水，但是没有增加的是每公斤粮食生产平均耗用地下水开采量，不仅没有增加反而减少，即从2.52m3减少至1.28m3。

4、灌溉农田区节水增产对地下水变化影响机制

地下水开采量是该地区近15年来粮食增产的主要条件。从2000年以来，粮食单产品逐年开始增加，一直增加至2010年的6523kg/hm2，粮食总产量平均每5年增加40.2万t。即使按照每公斤粮食生产消耗地下水0.50m3/kg算，40.2万t粮食需要消耗地下水3.50亿m3/a。还有一些影响地下水波动的因素不能忽视，其中最主要的是降水量，但降水量没有持续增加。在增加了粮食产量的同时，地下水需求量随之增加，必然要加强开采，小麦与玉米总产量与逐年开采量之间相关性密切，而图1则与趋势线点远离，说明与降水量增减存在相关性。

在粮食增产趋势不断增大下，也随之提高了农田灌溉节水水平，将灌溉农田区地下水开采量增加速率有效缓解了。推算各时期粮食生产消耗地下水开采量，以其中某一阶段多年平均每公斤粮食生产消耗地下水开采强度作为指标，得到的结果均比实际开采量大，其中，2011年～2015年开采量达到了15亿m3/a，各个时期节水量随之增加。以上研究显示，灌溉农田区地下水开采量变化与粮食增产与节水有关。通过节水可以减少粮食增产地下水开采量增加速率的驱动力，并且在有限的地下水条件下，可以为粮食增产创造更大可能。持续增加的粮食总产量，也随之增加了灌溉农田地下水开采量。对粮食增产促使地下水开采量增加趋势有推动作用的还有降水量丰枯变化。

结束语：

总之，造成灌溉农田地下水开采量增加的因素众多，最主要的还是粮食产量的持续提高，通过农艺、管理水平、节水技术等的发展及进步可以将农业地下水开采量增加速率有效缓解，为在地下水资源有限的情况下实现增产创造了良好条件。本文对某地区近15年灌溉农田节水增产对地下水开采量影响分析，无论是粮食的单产量还是总产量均提高显著，地下水需求量增大，开采速率加快成为必然，但是减少了单位公斤粮食平均消耗地下水开采量。需要进一步对抗旱节水作物发展，对农业种植结构合理调控，这样才能实现灌区农业的可持续发展。

参考文献：

[1]王吉利. 过分开采地下水进行农田灌溉对周围环境的评价分析[J].房地产导刊，2013，（19）：235-235.

[2]梁金光. 山东省水资源现状与可持续利用对策研究[D].山东农业大学，2010.