德州市農田灌溉對地下水的影響

董依欣

摘要：地下水是中國華北地區水資源的重要組成部分，決定該區域農業灌溉用水的關鍵。在過去的50年，有效灌溉面積不斷擴大，提高了谷物的產量。山東省德州市作為我國重要的糧食主產區，農業人口多，農業經濟比重大。農業用水主要依靠于黃河水的引黃灌溉，不僅當地河流受到了污染，甚至威脅到了地下水。根據研究表明，調水能夠改善當地地下水，然而灌溉受污染的河水和過度開采地下水會導致淺層地下水污染和地下水水位下降。為了優化農業產量高的地區地下水管理模式，水資源的建設應該受到更多的關注。

關鍵詞：山東德州地下水農業長期變化

1概述

建國50年來，隨著人口增加和農業耕作技術的提升，農田面積不斷增加，農田灌溉用水量占到區域水資源利用量70%以上。在中國華北平原區，大量鹽堿地和濕地被開墾為灌溉農田。德州地區大部分為鹽堿地。由于農田灌溉導致淺層地下水位下降，可利用量急劇減少，灌溉中的洗鹽和化肥農藥的使用又導致地下水鹽分升高，只能利用地表水或深層地下水進行灌溉。隨著工業發展和城鎮化水平提升，污水排放量處于增加趨勢，并成為部分區域農業灌溉用水的一部分，污水排放量和農業灌溉面積呈正相關。污水灌溉的節肥、增產效益還是顯著的。現代城市排放污水量從總體來看排放量大且集中，水質、水量比較穩定，受季節變化影響較小，所以城市污水可視為較穩定的水源。因此可以把城市污水集中處理后灌溉，這樣可以大量節約水資源，同時充分利用其中含有的N、P資源，減少化肥使用量，降低由于化肥使用而產生的一系列污染。為了防止地下水水位下降，保持較高的農作物產量，這就需要更多的地下水，也只有減少對地下水的開采才可以改善現在的情況。本文在山東省德州市水資源利用情況與糧食生產之間關系基礎上，探討引水情況，包括地下水對糧食質量和產量的影響。

2山東省德州市水資源概況

2.1德州市區域及降水概況。德州市位于華北地區的中部，渤海凹陷的偏南方向，黃河下游沖積平原。流經的河流主要有黃河、徒駭河、馬頰河、衛運河等，以上除黃河以外都是海河水系。境內的水系均與氣候條件密切相關，受到降水的影響，均屬于雨源型河流。

本區地處魯西北平原，屬暖溫帶半干旱季風性氣候，水文、氣候等受到季風影響比較顯著。年平均降水量為588.1毫米，降雨量年際變化較大，最大年降雨量1025毫米（1964年），最小降雨量為284.4毫米（1968年）。春季（3月-5月）和秋季（9月-11月）雨量較少，分別占全年的降雨量的11%和18%；夏季（7、8月）降雨量比較大，占全年的69%，冬季（12月-次年2月）雨量稀少，僅占到全年降雨量的2%。形成了春旱夏澇、秋冬干旱、旱澇交替的特點。因此，地下水成為本地區主要的水源。

2.2德州市地下水資源利用現狀。德州市人民用水主要取自黃河水，實際引用黃河水占72.6%，地下水占27.4%，其中淺層占17.6%，深層占9.8%。其中農業用水主要取自于黃河水和淺層地下水，用水量為69084×104m3/年。

淺層地下水埋藏淺，受大氣降水量和地下水開采等因素的制約，具有易采易補充的特點。自90年代以來，由于地下水開采量過大，地下水水質發生變化且局部地區出現淺層地下漏斗區。

深層地下水的分布面積廣、埋藏深，不能受到淺層水的直接補給。隨著經濟發展，深層地下水開采量越來越大，以至于形成深層地下水開采漏斗。德州地區也是漏斗區之一。

3農業發展概況

3.1農業灌溉和農業產量情況。德州市是中國的主要糧食生產基地之一，也是重要的棉花產地。采集了從1995年到2009年農作物生產區的產量域和灌溉農田情況的變化。（圖1）在過去的15年來，播種面積逐年提高，糧食產量也在逐年增加，糧食收益也隨之提高，也同時表明了淺層地下水成為便捷的灌溉方式。

2008年以來，德州市明確提出了發展品質農業，打造德州現代農業“品質”品牌的戰略決策。2009年，全市種植小麥45.72萬hm2，總產值達到343.90萬噸，增加33萬噸，平均單產7521kg/hm2，增加499.50kg/hm2，成為全國第一個整建制夏糧超過7500kg/hm2的城市。

3.2農用化肥施用情況。隨著經濟的發展和科學技術的進步，農業越來越發達，由此帶來的化肥施用量也不斷的提高（圖2）。從圖中可以看到復合肥的使用量逐年提高。我國化肥和農藥的有效利用率大約只有30%左右，未被吸收的元素會進入水體、土壤中，形成水體污染。

4農業發展對地下水的影響

農業用水是德州地區地下水劣變的主要原因之一，如果農業節水灌溉面積每年增加5%，2011年節水量將達到（5-6）×108m3/a，將有效地緩解地下水的劣變態勢。

整個山東省包括德州市，地下水污染較為普遍。污染的主要原因是地下水的過度開采和城鎮廢污水以及農田化肥農藥導致的污染。經調查，德州地下水中樂果含量在0.2-1.7mg/L之間。監測6個河段監測點無一處符合國家Ⅱ類水質標準。

除了生活工業用水，大部分地下水用于農業灌溉，由于地下水長期超開采，自1980年起，形成了以德州市為中心，范圍包括德成、武城等附近郊縣的深層性地下水漏斗，2001年開始漏斗面積就達到2552.5km2。近年來漏斗區的數量還在不斷增多，埋深增加，面積增大，同時也帶來了地面的沉降。

5結論和方法

針對現階段農田用水及農田施用肥料的情況影響地下水的過度開采以及水質的惡化。我們應該采取一系列的措施：

5.1控制農藥化肥使用量和污水排放。德州各地區地下水污染較為普遍，城鎮污水的排放和農田化肥農藥的滲入是造成地下水污染的主要原因。隨著農業發展，農產品種類的豐富，化肥施用量增加。化肥施用量沒有一個明確的規定，導致地下水監測到化肥含量超標。因此控制廢污水排放和農藥、化肥用量，是防止地下水污染的主要環節。

5.2控制開采量調整布局。德州地區的地下水位變化受到降水和人工開采因素共同影響，地下水的主要補給來自于降水，當補給量大于開采量時，地下水位上升，反之則下降。因此地下水開采原則是豐水年和豐水期不開采或少開采，枯水年和連續枯水年可以部分開采地下水。由于淺層地下水比深層地下水更易補給，所以優先開采淺層地下水，充分發揮淺層地下水的供水功能。同時也應該控制地下水的開采，使地下水資源得到可持續利用。

5.3提高污水循環灌溉利用和劣質水資源化利用。把可利用的生活污水和工業污水循環再利用，用于灌溉農田。污水中含有的N、P等資源，可以減少化肥的使用量，降低地表水及地下水的污染。

德州地區蘊藏大量的咸水和微咸水資源，其中淺層地下水中還有大量的咸水和微咸水，具有較大的利用潛力，可以開采使用，適當調整農業種植的結構，加強咸水和微咸水的利用，可以緩解地下水資源功能衰退等問題。

參考文獻：

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