白城市糧食主產區地下水動態分析

宋偉 董小輝

摘要：根據白城市糧食生產對地下水的需求，開展白城市糧食主產區地下水動態分析，掌握地下水動態變化規律，為保障商品糧能力建設，提供科學依據。

關鍵詞：白城市；糧食主產區；地下水動態；分析

中圖分類號： P332 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.13.035

1白城市糧食產量與地下水開采量之間的關系

白城市屬于干旱半干旱地區，十年九旱，尤以春旱為重。隨著灌溉水平的提高，糧食單產穩步提高。20世紀50～60年代糧食平均單產為57.6～59.8 公斤/畝，當時主要通過人工挖農田土井、挖水柜、打爐渣水泥管井，主要用于坐水種，井的使用壽命僅2～3年，農業生產基本上靠天吃飯；60年代中期起開始鉆鑿深井，70年代逐步實施了井水灌溉，糧食單產增加到92.5 公斤/畝。80年代井水灌溉面積逐步增加，糧食單產增加到143.2 公斤/畝。90年代經常遭受干旱，1998年遭受特大洪水災害，但是抗旱措施不斷增強，井灌面積大幅度增加，打井種稻發展很快，糧食產量也迅猛增加，單產增加到248.4 公斤/畝。進入21世紀以來，經受了歷史罕見的連年特大干旱，年降水量僅為321 毫米，相當于多年平均降水量的80%，由于井灌面積大幅度增加，糧食單產持續增加，平均達到321.1 公斤/畝。

2作物需水量與地下水埋深、包氣帶含水量之間的關系

地下水位埋深與糧食作物需水關系密切。地下水位淺埋地區，地下水通過毛細作用可直接為作物供水，而地下水位埋藏過淺，則會產生土地鹽堿化，抑制作物生長。包氣帶含水量與作物需水量關系也很密切，粘性土包氣帶通常含水量較高，持水性和保水性較好，其水分有利于作物吸收利用，而沙性土包氣帶含水量通常較低，持水性和保水性差，不利于作物吸收利用。

農作物只有在特定的生態水位，才能保證其良好的生長，確保產量。地下水位埋深是特別敏感的生態因子，特有的植物種群需要特定的地下水位埋深。地下水位埋深大于或小于某植物種群所需的生態水位，生態便會發生退化。特別在干旱半干旱地區，地下水位埋深過大，生態將嚴重退化。一般地下水位埋深應顯著小于潛水蒸發深度，但埋深過淺又會導致土壤鹽堿化。

例如白城市地區的玉米灌溉以地下水為主，根據農作物根系的調查，地下水位埋深在2.0～5.0米時，玉米的產量最高。當地下水位埋深較深時（>5.0米時），地下水基本不能補給或少量補給，玉米根系也難以到達和吸收。水位越深，產量和水分利用效率都越低。地下水位小于2.0米時，雖然地下水補給多，但影響了春玉米根系發達，反而產量下降，水分利用率也隨著下降。而且水位埋藏太淺容易造成土壤的鹽漬化，導致土質退化。

3作物生長與地下水水質、包氣帶含鹽量之間的關系

地下水中的礦化度過高時，容易導致植被根系脫水而死，地下水中的礦化度過低時，地下水不能供給植被根系足夠的養分，也不利于植物的生長。把某種植被處于生長旺盛和生長良好狀態下，主要根系層內包氣帶土壤含鹽量的范圍定義為這種植被的適生含鹽量，如果土壤的含鹽量超過了這個范圍，對于植被的生長不利，甚至由于含鹽量過高導致植被脫水而枯死。據有關資料，土壤含鹽量小于3克/公斤時，植被可以正常生長。土壤含鹽量在6～10克/公斤之間，屬于中度鹽漬土，植物的生長受到一定的影響。

4糧食主產區地下水動態年內變化規律

白城市第四系孔隙潛水地下水動態有：河水滲漏補給型，降水滲入徑流型，滲入蒸發型三種。根據地下水位觀測資料分析，地下水位動態的一般特征是每年只有一次峰值。高峰過后，水位一直持續下降，直至出現最低水位時為止。水位變化的時間和幅度有兩種情況：一種是受開采影響小的水位動態，最低水位出現在3月末～4月上旬，最高位出現在7月末～8月中旬。水位變幅一般為0.7～1.5米，小者0.5米左右。另一種是受開采影響明顯水位動態，最低水位出現在5月下旬～6月初，最高位大多出現在8月下旬～9月初，少數出現在9月以后。水位變幅大多為1.5～2.0米，開采集中的地區為2.5～4.5米。月亮泡斷陷區越流系統的地下水動態，中部受開采影響較大，其他地區反映不明顯，其動態類型和動態特征既有區別，又有聯系。近幾年，該區地下水位在大部分地區處于相對穩定狀態，僅在松嫩低平原區的開采強度較大的城鎮，出現了規模不等的局部下降漏斗。

洮兒河沖積扇區第四系潛水與大氣降水聯系緊密，地下水位年內變化特征在豐、枯水年是不同的。豐水年第四系潛水水位變化明顯，在汛期6～9月地下水水位上升；平水年第四系潛水水位變化幅度小，從4、5月份開始下降，8、9月份達到最低，10月份后開始緩慢回升；枯水年第四系潛水水位總體處于下降趨勢，由于春季降水少，春播期大量開采地下水，致使地下水水位從4、5月開始下降，隨5、6月份降水的增多，地下水水位開始緩慢下降或有所回升，接著地下水水位大幅下降，至8、9月份地下水水位埋深值達到最大值。從10月開始地下水水位緩慢上升。

月亮湖斷陷區第四系潛水水位年內變化不大。由于春季降水少，地下水水位緩慢下降，地下水水位埋深最大值出現3～5月，6～9月地下水水位開始緩慢上升，之后地下水水位又開始下降。

月亮湖斷陷區第四系承壓水水位年內變化明顯。地下水水位埋深最大值出現在汛期6～9月。由于春季降水少，春播期大量開采月亮湖斷陷區第四系承壓水，致使地下水水位從5月開始大幅下降。隨降水的增多地下水水位下降速度有所減緩或地下水水位有所回升，在汛期出現一波峰。隨后地下水水位又開始大幅度下降，至到埋深值達到最大值。從8～9月開始地下水水位開始上升，至到下一年春播期前3～4月地下水水位埋深達到最小值。

綜上所述，掌握糧食主產區地下水動態變化規律與糧食生產之間的關系，是水利工作者今后一個時期深入研究的課題。

作者簡介：宋偉，白城市水資源管理中心，助理工程師，研究方向：水資源技術與收費。