張光輝 王茜+田言亮 嚴(yán)明疆+王威
摘要:冀中山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水是當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉的主要水源,已處于超采狀態(tài)。依據(jù)冀中山前平原不同農(nóng)業(yè)區(qū)長(zhǎng)觀孔淺層地下水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料,對(duì)淺層地下水位響應(yīng)連年降水偏枯的變化規(guī)律進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:降水連年偏枯(少雨)時(shí)段的春灌期大規(guī)模集中開(kāi)采淺層地下水,是冀中山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位不斷下降的主要?jiǎng)右?;春灌期農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位降幅與前一年和當(dāng)年1月到6月降水量密切相關(guān);當(dāng)年降水量小于當(dāng)?shù)囟嗄昶骄邓浚?284 mm)時(shí),隨著降水量減小,農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采對(duì)淺層地下水位下降的影響增大;當(dāng)年降水量大于當(dāng)?shù)囟嗄昶骄邓坑绕浯笥?20 mm時(shí),農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采對(duì)淺層地下水位下降的影響顯著減弱;合理調(diào)控農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水開(kāi)采強(qiáng)度是緩解冀中山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水超采情勢(shì)的重要舉措。
關(guān)鍵詞:淺層地下水;灌溉;超采;地下水位;干旱;春灌期;山前平原;農(nóng)業(yè)區(qū)
中圖分類號(hào):P641.8;S273.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
0引言
氣候干旱即降水連年偏枯(少雨),是加劇農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水開(kāi)采強(qiáng)度(單位時(shí)間單位面積的開(kāi)采量)的驅(qū)動(dòng)力[12]。冀中山前平原是中國(guó)冬小麥、夏玉米作物的主要種植區(qū)和華北平原淺層地下水超采的主要分布區(qū)[34]。20世紀(jì)70年代以來(lái),該平原降水偏枯的年份居多,尤其是連年少雨時(shí)有發(fā)生。自1991年以來(lái)至少發(fā)生過(guò)3期連續(xù)3年及以上的降水偏枯時(shí)段,加劇了該平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水超采程度,導(dǎo)致該區(qū)淺層地下水位不斷下降。因此,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)冀中山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位對(duì)連年少雨的響應(yīng)特征與可調(diào)控性,對(duì)于提高農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水可持續(xù)利用能力和緩解超采具有重要意義。
有關(guān)淺層地下水與農(nóng)業(yè)用水及降水之間關(guān)系的研究較多[57]。嚴(yán)明疆等研究了作物生長(zhǎng)季節(jié)降水量及農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采量對(duì)淺層地下水變化的影響[8];袁野等認(rèn)為降水量對(duì)農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采量影響顯著,進(jìn)而導(dǎo)致淺層地下水位明顯下降,農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采量變化對(duì)淺層地下水位影響的程度遠(yuǎn)大于降水量變化的影響程度[9];汪麗芳等研究發(fā)現(xiàn)每年3月以后隨著灌溉用水量的增加,淺層地下水位明顯下降 [10];劉中培等研究認(rèn)為,華北平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位下降不僅與灌溉農(nóng)業(yè)密切相關(guān),而且與降水量年際變化有一定關(guān)系[11];李新波等認(rèn)為,集約化農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)淺層地下水位下降的影響呈增大態(tài)勢(shì)[12];王電龍等認(rèn)為,氣候變化是石家莊平原區(qū)淺層地下水位不斷下降的重要影響因素[13];袁再健等研究認(rèn)為,河北平原農(nóng)田耗水對(duì)淺層地下水動(dòng)態(tài)變化有明顯影響[14];張光輝等認(rèn)為,淺層地下水位下降不僅與灌溉農(nóng)業(yè)密切相關(guān),還與降水量變化有關(guān)[1518];劉燕等分別研究了農(nóng)業(yè)和生態(tài)區(qū)水資源承載力相關(guān)問(wèn)題[1922];彭致功等研究了農(nóng)業(yè)節(jié)水措施對(duì)淺層地下水的涵養(yǎng)作用[23];周維博等對(duì)井渠灌區(qū)淺層地下水動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)及灌溉入滲對(duì)淺層地下水的影響進(jìn)行了研究[2425];徐旭等模擬了區(qū)域尺度農(nóng)田水鹽動(dòng)態(tài)[26]。但是,有關(guān)連年少雨對(duì)農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水超采的影響特征研究有所欠缺,需加強(qiáng)研究。本文依據(jù)冀中山前平原不同農(nóng)業(yè)區(qū)的長(zhǎng)觀孔淺層地下水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料,側(cè)重研究了農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位對(duì)連年降水偏枯的響應(yīng)變化特征與機(jī)制。
1研究區(qū)概況
研究區(qū)位于河北中部的太行山東麓山前平原,地處河北省保定—石家莊—邢臺(tái)—衡水一帶,面積123×104 km2。區(qū)內(nèi)第四系主要為沖洪積地層,第Ⅰ、Ⅱ含水層組(淺層地下水)以中粗砂、砂卵礫石層為主,含水層厚度30~70 m,底板埋深小于120 m,滲透系數(shù)為80~300 m·d-1。包氣帶厚度介于15~45 m之間,由粉細(xì)砂組成。區(qū)域淺層地下水流向?yàn)镹W—SW向。區(qū)內(nèi)糧食作物播種面積占農(nóng)作物總播種面積的8127%,其中以小麥為主的夏糧作物面積占6823%。每年冬小麥灌溉用水量占全年農(nóng)業(yè)灌溉用水量的5148%,夏玉米灌溉用水量占2505%[1]。
研究區(qū)1956~2012年多年平均降水量為5284 mm,降水主要集中在每年的6月到9月,冬小麥生育期內(nèi)降水量不足全年的20%。自20世紀(jì)80年代以來(lái),區(qū)內(nèi)絕大部分河流長(zhǎng)期干涸,地表水資源十分匱乏,淺層地下水是當(dāng)?shù)毓┧闹饕獊?lái)源。近5年來(lái),該區(qū)淺層地下水開(kāi)采量占當(dāng)?shù)乜偣┧康?1.35%;在淺層地下水開(kāi)采量中,農(nóng)業(yè)用水占當(dāng)?shù)乜傞_(kāi)采量的83.65%[1]。
研究區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大規(guī)模開(kāi)采淺層地下水始于1972年,當(dāng)年該平原區(qū)降水量為280.3 mm。1972年之前,該區(qū)平均開(kāi)采機(jī)井密度不足每平方千米3眼,826%的區(qū)域淺層地下水位埋深小于10 m;現(xiàn)今平均機(jī)井密度為每平方千米13眼,最高達(dá)每平方千米22眼,淺層地下水位呈現(xiàn)區(qū)域性不斷下降趨勢(shì)(圖1)。
2材料與方法
選擇以小麥、玉米等糧食作物為主的區(qū)域作為重點(diǎn)研究區(qū),考慮不同淺層地下水位埋深的影響,收集了1970年以來(lái)區(qū)內(nèi)國(guó)家級(jí)、省級(jí)農(nóng)田區(qū)長(zhǎng)觀孔的淺層地下水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料以及1991年以來(lái)日監(jiān)測(cè)資料和同期降水等氣象資料。在典型農(nóng)業(yè)區(qū)建立9眼監(jiān)測(cè)孔,進(jìn)行小時(shí)級(jí)的淺層地下水位動(dòng)態(tài)智能長(zhǎng)觀孔監(jiān)測(cè),每3 h監(jiān)測(cè)一次,包括淺層地下水位、水溫和電導(dǎo)率等;在農(nóng)業(yè)集中灌溉期間還監(jiān)測(cè)灌溉用水的起止時(shí)間和淺層地下水開(kāi)采量。
以農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位長(zhǎng)觀孔監(jiān)測(cè)資料為基礎(chǔ),應(yīng)用時(shí)間序列異變特征和趨勢(shì)分析方法,研究地下水位變化趨勢(shì)。利用1991年以來(lái)每5日監(jiān)測(cè)一次的動(dòng)態(tài)資料,識(shí)別和分析降水連年偏枯時(shí)段、春灌期間及之后的淺層地下水位變化特征,重點(diǎn)分析灌溉期淺層地下水位降幅特征?;谛r(shí)級(jí)淺層地下水位監(jiān)測(cè)資料,以日為基本時(shí)間單元,研究春灌期淺層地下水位降幅對(duì)降水量變化的響應(yīng)特征,并用于驗(yàn)證。
3近40年來(lái)淺層地下水位變化特征
從圖1(a)可以看出,自20世紀(jì)70年代以來(lái),冀中山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位呈現(xiàn)不斷下降趨勢(shì),年均降幅083 m。只有1988~1990年(年降水量為6357~693.8 mm)和1995~1996年(年降水量為707.6~969.1 mm)出現(xiàn)流域性暴雨泛洪,上游水庫(kù)大量泄洪,區(qū)內(nèi)淺層地下水位出現(xiàn)普遍的大幅度上升,淺層地下水超采情勢(shì)從而得以緩解。圖1(b)表明,研究區(qū)淺層地下水位大幅下降主要發(fā)生在每年的春季小麥等作物大規(guī)模集中灌溉時(shí)期,其間淺層地下水位降幅明顯大于灌溉之后每年8月至次年2月的淺層地下水位升幅,進(jìn)而導(dǎo)致研究區(qū)淺層地下水位呈現(xiàn)不斷下降趨勢(shì)。
4春灌期淺層地下水位降幅特征及與降水量之間的關(guān)系
4.1淺層地下水位變化特征
2008~2012年的每年3月15日至6月30日春灌期間,隨著1月至6月降水量的變化,河北柏鄉(xiāng)、趙縣和定興農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位響應(yīng)變化的日均降幅大于1.0 cm,都呈現(xiàn)春灌加劇農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水超采的特征。只有在降水明顯偏豐條件下,日均水位降幅才會(huì)小于1.0 cm。分布在不同農(nóng)業(yè)區(qū)的9眼監(jiān)測(cè)孔小時(shí)級(jí)淺層地下水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果與上述規(guī)律吻合;在2013年春灌期間,淺層地下水位都呈現(xiàn)每天厘米級(jí)的下降特征(表1、2)。
表1基于長(zhǎng)觀孔監(jiān)測(cè)資料的2008~2012年春灌期淺層地下水位變化特征
Tab.1Variable Characteristics of Shallow Groundwater Level During Spring Irrigation Periods of 20082012 Based on Monitoring Data from Longtime Observation Hole
淺層地下水位特征值柏鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)區(qū)趙縣農(nóng)業(yè)區(qū)定興農(nóng)業(yè)區(qū)
2008年2009年2010年2011年2012年2008年2009年2010年2011年2012年2008年2009年2010年2011年2012年
水位/m初值68.8963.9465.7871.9072.8543.8044.1045.2048.0049.6012.4012.7012.1015.4016.85
終值69.6266.8871.5073.8173.9144.4046.5049.0049.9051.6014.1613.8515.5016.4017.15
時(shí)段水位差/m-0.73-2.94-5.72-1.91-1.06-0.56-2.43-3.79-1.95-1.99-1.76-1.15-3.40-1.00-0.30
時(shí)段日均水位降幅/(cm·d-1)0.692.775.401.801.000.532.293.581.841.881.661.083.210.940.28
1月至6月降水量/mm228.8111.849.393.3183.5210.1118.979.9121.2154.3336.5126.360.4131.9254.7
表2基于小時(shí)級(jí)長(zhǎng)觀孔監(jiān)測(cè)資料的2013年春灌期
淺層地下水位變化特征
Tab.2Variable Characteristics of Shallow Groundwater
Level During Spring Irrigation Period of 2013 Based
on Monitoring Data at Onehour Interval from Longtime Observation Hole
淺層地下水位特征值新樂(lè)農(nóng)業(yè)區(qū)無(wú)極農(nóng)業(yè)區(qū)藁城農(nóng)業(yè)區(qū)正定農(nóng)業(yè)區(qū)
水位/m初值24.2224.6531.6847.23
終值25.7026.7333.7449.06
時(shí)段水位差/m-1.48-2.08-2.06-1.83
時(shí)段日均水位降幅/(cm·d-1)1.862.462.521.64
注:初值取自每年3月15日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),終值為每年6月30日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);2013年1月至6月研究區(qū)降水量為112.6 mm;研究區(qū)淺層地下水位初值平均為31.95 m,終值平均為33.81 m,時(shí)段水位差平均值為-1.86 m,時(shí)段日均水位降幅平均值為2.12 m。
4.2降水連年偏枯時(shí)段淺層地下水位變化特征
圖2是采用每年春灌之后的最低淺層地下水位和當(dāng)年降水量資料編繪的,反映春灌及前一年降水量對(duì)農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位的影響特征。1991年以來(lái)曾出現(xiàn)過(guò)3期至少連續(xù)3年的降水偏枯期。降水偏枯期指年降水量小于1956~2012年多年平均降水量的時(shí)期。3個(gè)降水偏枯期分別為1991~1994年、1997~1999年和2002~2007年。這3個(gè)時(shí)期的農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位年降幅分別為1.66、3.14、1.23 m,明顯大于同一監(jiān)測(cè)孔在降水偏豐或平水期間(如2008~2011年)的淺層地下水位降幅(0.56 m)。
圖2連年降水偏枯時(shí)段春灌期最低淺層地下水位變化特征
Fig.2Variable Characteristics of the Lowest Shallow
Groundwater Level During Spring Irrigation Periods
of the Continuous Years with Less Rainfall
1970~2011年,研究區(qū)多年平均淺層地下水位降幅為每年0.83 m(圖2)。1991~1994年、1995~1997年和2002~2007年春灌期淺層地下水位平均降幅(春灌期初始淺層地下水位與灌溉后最低淺層地下水位之差的多年平均值)分別為262、355、128 m,是1970~2011年多年平均降幅的1.48~3.78倍,而降水偏豐的2008~2011年春灌期淺層地下水位降幅(0.98 m)與1970~2011年多年平均降幅趨近。這再次表明,降水偏枯條件下春灌期農(nóng)業(yè)大規(guī)模集中開(kāi)采淺層地下水,是冀中山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位加劇下降和超采的主要?jiǎng)右颉?/p>
4.3淺層地下水位降幅與降水量之間的關(guān)系
降水連年偏枯,尤其是秋、冬、春季持續(xù)干旱,加之研究區(qū)地表水資源十分匱乏,淺層地下水是該區(qū)灌溉用水的主要水源,因此,淺層地下水開(kāi)采強(qiáng)度必然隨氣候干旱的加劇而增大,淺層地下水位隨之大幅下降。從圖2中3個(gè)時(shí)段(1991~1994年、1997~1999年和2002~2007年)的每年春灌期之后最低淺層地下水位埋深變化趨勢(shì)來(lái)看,水位下降幅度與前一年和當(dāng)年降水量有一定相關(guān)性。相對(duì)多年平均降水量,1991~1994年年均降水量減少94.5 mm,對(duì)應(yīng)時(shí)段的年均淺層地下水位降幅262 m;1997~1999年年均降水量減少158.7 mm,對(duì)應(yīng)時(shí)段的年均淺層地下水位降幅355 m;2002~2007年年均降水量減少871 mm,對(duì)應(yīng)時(shí)段的年均淺層地下水位降幅128 m。而2008~2011年年均降水量增加76.8 mm,對(duì)應(yīng)時(shí)段的年均淺層地下水位降幅減小為098 m。由此可見(jiàn),降水量減少愈多,每年春灌期農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位下降幅度愈大。
從圖1可知,研究區(qū)淺層地下水已處于嚴(yán)重超采狀態(tài),除非發(fā)生類似1996年8月的流域性特大暴雨洪水,淺層地下水位才會(huì)較大幅度上升。一般年份淺層地下水位都呈不斷下降狀態(tài),1970~2011年淺層地下水位多年平均降幅為每年0.83 m[圖1(a)]。春灌期降水較少,農(nóng)業(yè)灌溉的開(kāi)采量較大,每年淺層地下水位下降過(guò)程主要發(fā)生在該時(shí)期;春灌之后進(jìn)入雨季,降水量和淺層地下水補(bǔ)給量都顯著增大,農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采量急劇減少,淺層地下水位上升,但是一般年份的淺層地下水位上升幅度都小于當(dāng)年春灌期淺層地下水位下降幅度[圖1(b)],從而呈現(xiàn)出淺層地下水位年際不斷下降的現(xiàn)象。在遭遇連年降水偏枯時(shí)段,例如1997年和1998年降水量分別比該區(qū)多年平均降水量少278.6 mm和181.1 mm,以至于次年春灌期淺層地下水位降幅明顯增大(圖2、3)。
圖3春灌期淺層地下水位降幅與年降水量之間的關(guān)系
Fig.3Relationship Between Decline Amplitude of
Shallow Groundwater Level and Annual Precipitation
During Spring Irrigation Periods
從圖3可知:當(dāng)年降水量小于1956~2012年多年平均降水量(5284 mm)時(shí),隨著降水量減小,農(nóng)業(yè)區(qū)春灌期淺層地下水位降幅增大;當(dāng)年降水量大于多年平均降水量尤其是大于620 mm時(shí),降水量變化對(duì)農(nóng)業(yè)區(qū)春灌期淺層地下水位降幅的影響明顯減小,尤其是每年1月至6月降水量的增加對(duì)區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采量的影響減少得更為明顯。每年1月至6月降水量顯著減少,也會(huì)加劇春灌期淺層地下水位下降的幅度(表1、2)。
5淺層地下水位下降動(dòng)因與可調(diào)控性
5.1下降動(dòng)因
冀中山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水已處于超采狀態(tài),20世紀(jì)70年代以來(lái)淺層地下水位呈現(xiàn)不斷下降趨勢(shì),只是在每年春灌期之后,隨著降水量增多,淺層地下水位才會(huì)緩慢回升,至次年2月和3月升至最高水位,但低于春灌期之前的初始水位(圖1)。在以淺層地下水作為灌溉主要水源的40年中,只有1988年8月和1996年8月發(fā)生流域性暴雨洪水,至來(lái)年雨季,區(qū)內(nèi)淺層地下水位曾出現(xiàn)過(guò)顯著上升過(guò)程[圖1(a)]。由此可見(jiàn),春灌期開(kāi)采淺層地下水是加劇冀中山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位不斷下降的主要?jiǎng)右?。在圖1中,每年淺層地下水位下降幅度等于春灌期淺層地下水位降幅與春灌期之后雨季水位升幅的代數(shù)和,多年平均為0.83 m。如果1月至6月降水較多,或者7月至9月降水量顯著大于多年平均降水量,則由于春灌期農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采量明顯減少,或雨季及之后淺層地下水系統(tǒng)獲得的補(bǔ)給量明顯增大,該年份淺層地下水位下降幅度小于083 m,甚至明顯上升;如果1月至6月降水明顯偏少,或者7月至9月降水量顯著小于多年平均降水量,則由于春灌期農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采量明顯增大,或雨季及之后淺層地下水系統(tǒng)獲得的補(bǔ)給量明顯減少,該年份淺層地下水位下降幅度大于0.83 m。
從某一年的全年淺層地下水水量均衡角度來(lái)看,春灌期研究區(qū)降水量不足全年的20%,加之區(qū)內(nèi)主要河道長(zhǎng)期干涸,冬小麥等作物灌溉用水只能大規(guī)模集中開(kāi)采淺層地下水,造成春灌期單位面積淺層地下水排泄量(W1)為年內(nèi)日均最大值,遠(yuǎn)大于多年平均日開(kāi)采強(qiáng)度。同時(shí),因干旱少雨,單位面積淺層地下水獲得的補(bǔ)給量(W2)為年內(nèi)最小值,甚至無(wú)補(bǔ)給,遠(yuǎn)小于多年平均日補(bǔ)給量。源W2、匯W1從兩方面疊加影響,造成冀中山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位系統(tǒng)為水量負(fù)均衡,結(jié)果必然是春灌期淺層地下水位降幅遠(yuǎn)大于當(dāng)年平均或多年平均水位降幅。另外,每年1月至6月研究區(qū)降水越少,氣候越干旱,農(nóng)田土壤墑情水分虧缺愈嚴(yán)重,導(dǎo)致春灌期單位面積淺層地下水排泄量增大的幅度越大,春灌期淺層地下水位降幅越大;每年1月至6月研究區(qū)降水越多,農(nóng)田土壤墑情水分虧缺愈輕,促使春灌期單位面積淺層地下水排泄量減小的幅度越大,春灌期淺層地下水位降幅越小。
5.2可調(diào)控性
氣候干旱、農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采量過(guò)大是冀中山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水位不斷下降的主要因素。氣候干旱是人類無(wú)法調(diào)控的,農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采量則具有可調(diào)控性。對(duì)于因農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采量過(guò)大造成淺層地下水長(zhǎng)期處于嚴(yán)重超采狀態(tài)的地區(qū),調(diào)減高耗水作物種植面積,優(yōu)化耗水作物空間布局,降低農(nóng)業(yè)灌溉用水的淺層地下水開(kāi)采強(qiáng)度,將是緩解農(nóng)業(yè)超采淺層地下水情勢(shì)的重要舉措。
對(duì)于農(nóng)業(yè)灌溉用水比較粗放,節(jié)水潛力較大的農(nóng)業(yè)區(qū),應(yīng)合理應(yīng)用農(nóng)藝、生物和管理節(jié)水技術(shù),在每年春灌期結(jié)合農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào),科學(xué)適度延遲春灌,推廣高效節(jié)水灌溉,盡可能充分利用每年4月和5月的降水,降低淺層地下水開(kāi)采強(qiáng)度,同時(shí)加強(qiáng)秋、冬季土壤墑情涵養(yǎng)和雨季雨洪地下水調(diào)蓄利用。
6結(jié)語(yǔ)
(1)冀中山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)連年少雨干旱時(shí)有發(fā)生,春灌期開(kāi)采淺層地下水已成為加劇淺層地下水位不斷下降的主要?jiǎng)右?,尤其在降水連年偏枯時(shí)段的春灌期,農(nóng)業(yè)用水大規(guī)模集中開(kāi)采加劇了淺層地下水超采情勢(shì)。
(2)當(dāng)年降水量小于當(dāng)?shù)囟嗄昶骄邓浚?284 mm)時(shí),隨著降水量減少,春灌期農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采對(duì)冀中山前平原淺層地下水位下降的影響增大;當(dāng)年降水量大于多年平均降水量尤其大于620 mm時(shí),春灌期農(nóng)業(yè)用水開(kāi)采對(duì)淺層地下水位下降的影響顯著減弱。
(3)通過(guò)合理調(diào)控農(nóng)業(yè)灌溉用水,降低淺層地下水開(kāi)采強(qiáng)度,有利于緩解冀中山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)淺層地下水超采情勢(shì),提升淺層地下水資源的可持續(xù)利用。
參考文獻(xiàn):
References:
[1]張光輝,費(fèi)宇紅,王金哲,等.華北灌溉農(nóng)業(yè)與地下水適應(yīng)性研究[M].北京:科學(xué)出版社,2012.
ZHANG Guanghui,F(xiàn)EI Yuhong,WANG Jinzhe,et al.Relationship Between the Irrigation Agriculture and Groundwater in North China Plain[M].Beijing:Science Press,2012.
[2]劉昌明.中國(guó)農(nóng)業(yè)水問(wèn)題:若干研究重點(diǎn)與討論[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2014,22(8):875879.
LIU Changming.Agricultural Water Issues in China:Discussions on Research Highlights[J] Chinese Journal of Ecoagriculture,2014,22(8):875879.
[3]劉少玉,劉鵬飛,周曉妮,等.華北平原水資源合理開(kāi)發(fā)利用的思路與舉措[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào),2012,34(3):5761.
LIU Shaoyu,LIU Pengfei,ZHOU Xiaoni,et al.Idea and Action for the Rational Development and Utilization of Water Resource in North China Plain[J].Journal of Earth Sciences and Environment,2012,34(3):5761.
[4]袁瑞強(qiáng),龍西亭,王鵬,等.白洋淀流域地下水更新速率[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2015,34(3):381388.
YUAN Ruiqiang,LONG Xiting,WANG Peng,et al.Renewal Rate of Groundwater in the Baiyangdian Lake Basin[J].Progress in Geography,2015,34(3):381388.
[5]王利書(shū),悅琳琳,唐澤軍,等.氣候變化和農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)石羊河流域地下水位的影響[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2014,45(1):121128.
WANG Lishu,YUE Linlin,TANG Zejun,et al.Influence of Climate Change and Agricultural Development on Groundwater Level in Shiyang River Basin[J].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2014,45(1):121128.
[6]阮本清,韓宇平,蔣任飛,等.生態(tài)脆弱地區(qū)適宜節(jié)水強(qiáng)度研究[J].水利學(xué)報(bào),2008,39(7):809814.
RUAN Benqing,HAN Yuping,JIANG Renfei,et al.Appropriate Water Saving Extent for Ecological Vulnerable Area[J].Journal of Hydraulic Engineering,2008,39(7):809814.
[7]譚秀翠,楊金忠,宋雪航,等.華北平原地下水補(bǔ)給量計(jì)算分析[J].水科學(xué)進(jìn)展,2013,24(1):7381.
TAN Xiucui,YANG Jinzhong,SONG Xuehang,et al.Estimation of Groundwater Recharge in North China Plain[J].Advances in Water Science,2013,24(1):7381.
[8]嚴(yán)明疆,王金哲,張光輝,等.作物生長(zhǎng)季節(jié)降水量和農(nóng)業(yè)地下水開(kāi)采量對(duì)地下水變化影響研究[J].水文,2012,32(2):2833.
YAN Mingjiang,WANG Jinzhe,ZHANG Guanghui,et al.Influence of Precipitation During Crops Growing and Groundwater Yield for Agriculture on Groundwater Dynamic[J].Journal of China Hydrology,2012,32(2):2833.
[9]袁野,張翼龍,王貴玲,等.呼和浩特市平原區(qū)地下水水位動(dòng)態(tài)與降水量及開(kāi)采量的互饋效應(yīng)[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電,2013(7):4043.
YUAN Ye,ZHANG Yilong,WANG Guiling,et al.Interaction Between Groundwater Level Dynamics with Precipitation and Exploitation Quantity in Hohhot Plain[J].China Rural Water and Hydropower,2013(7):4043.
[10]汪麗芳,高業(yè)新,王建中,等.太行山前平原淺層地下水動(dòng)態(tài)演變特征分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(6):26432644,2674.
WANG Lifang, GAO Yexin, WANG Jianzhong,et al.Dynamic Characteristic of Shallow Groundwater Evolution in Taihang Piedmont Plain[J].Journal of Anhui Agricultural Sciences,2013,41(6):26432644,2674.
[11]劉中培,于福榮,焦建偉.農(nóng)業(yè)種植規(guī)模與降水量變化對(duì)農(nóng)用地下水開(kāi)采量影響識(shí)別[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2012,27(2):240245.
LIU Zhongpei,YU Furong,JIAO Jianwei.Impact Identification of Planting Scale and Precipitation Variation on Agricultural Groundwater Exploitation[J].Advances in Water Science,2012,27(2):240245.
[12]李新波,郝晉珉,胡克林,等.集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)淺層地下水埋深的時(shí)空變異規(guī)律[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,24(4):9598.
LI Xinbo,HAO Jinmin,HU Kelin,et al.Spatiotemporal Variation of Shallow Groundwater Depth in Intensive Agricultural Areas[J].Transactions of the CSAE,2008,24(4):9598.
[13]王電龍,張光輝,馮慧敏,等.降水和開(kāi)采變化對(duì)石家莊地下水流場(chǎng)影響強(qiáng)度[J].水科學(xué)進(jìn)展,2014,25(3):420427.
WANG Dianlong,ZHANG Guanghui,F(xiàn)ENG Huimin,et al.Contribution Degrees of Precipitation and Groundwater Exploitation to the Groundwater Flow Field in Shijiazhuang[J].Advances in Water Science,2014,25(3):420427.
[14]袁再健,許元?jiǎng)t,謝櫨樂(lè).河北平原農(nóng)田耗水與地下水動(dòng)態(tài)及糧食生產(chǎn)相互關(guān)系分析[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2014,22(8):904910.
YUAN Zaijian,XU Yuanze,XIE Lule,et al.Correlation Among Farmland Water Consumption,Grain Yield and Groundwater Dynamics in the Hebei Plain [J].Chinese Journal of Ecoagriculture,2014,22(8):904910.
[15]張光輝,費(fèi)宇紅,劉春華,等.華北滹滏平原地下水位下降與灌溉農(nóng)業(yè)關(guān)系[J].水科學(xué)進(jìn)展,2013,24(2):228234.
ZHANG Guanghui,F(xiàn)EI Yuhong,LIU Chunhua,et al.Relationship Between Decline of Shallow Groundwater Levels and Irrigated Agriculture on Hufu Plain of North China[J].Advances in Water Science,2013,24(2):228234.
[16]張光輝,田言亮,王電龍,等.冀中山前農(nóng)業(yè)區(qū)地下水位強(qiáng)降弱升特征與機(jī)制[J].水科學(xué)進(jìn)展,2015,26(2):227232.
ZHANG Guanghui,TIAN Yanliang,WANG Dianlong,et al.Sharp Decline and Sluggish Rise of Shallow Groundwater Level in the MidHebei Piedmont Agricultural Region[J].Advances in Water Science,2015,26(2):227232.
[17]張光輝,連英立,劉春華,等.華北平原水資源緊缺情勢(shì)與因源[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào),2011,33(2):172176.
ZHANG Guanghui,LIAN Yingli,LIU Chunhua,et al.Situation and Origin of Water Resources in Short Supply in North China Plain[J].Journal of Earth Sciences and Environment,2011,33(2):172176.
[18]張光輝,費(fèi)宇紅,劉春華,等.華北平原灌溉用水強(qiáng)度與地下水承載力適應(yīng)性狀況[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2013,29(1):110.
ZHANG Guanghui,F(xiàn)EI Yuhong,LIU Chunhua,et al.Adaptation Between Irrigation Intensity and Groundwater Carrying Capacity in North China Plain[J].Transactions of the CSAE,2013,29(1):110.
[19]劉燕,朱紅艷.涇惠渠灌區(qū)水環(huán)境劣變特征及地下水調(diào)蓄能力分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,27(6):1924.
LIU Yan,ZHU Hongyan.Characteristics of Inferior Variation of Water Environment and Regulating Capacity of Groundwater Reservoir in Jinghui Canal Irrigation District of China[J].Transactions of the CSAE,2011,27(6):1924.
[20]姜秋香,付強(qiáng),王子龍.三江平原水資源承載力評(píng)價(jià)及區(qū)域差異[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,27(9):184190.
JIANG Qiuxiang,F(xiàn)U Qiang,WANG Zilong.Evaluation and Regional Differences of Water Resources Carrying Capacity in Sanjiang Plain[J].Transactions of the CSAE,2011,27(9):184190.
[21]焦醒,劉廣全,土小寧.黃土高原植被恢復(fù)水資源承載力核算[J].水利學(xué)報(bào),2014,45(11):13441351.
JIAO Xing,LIU Guangquan,TU Xiaoning.Estimation of Water Resources Carrying Capacity for Revegetation in the Loess Plateau [J].Journal of Hydraulic Engineering,2014,45(11):13441351.
[22]岳衛(wèi)峰,楊金忠,占車生.引黃灌區(qū)水資源聯(lián)合利用耦合模型[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,27(4):3540.
YUE Weifeng,YANG Jinzhong,ZHAN Chesheng.Coupled Model for Conjunctive Use of Water Resources in the Yellow River Irrigation District[J].Transactions of the CSAE,2011,27(4):3540.
[23]彭致功,劉鈺,許迪,等.農(nóng)業(yè)節(jié)水措施對(duì)地下水涵養(yǎng)的作用及其敏感性分析[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2012,43(7):3641.
PENG Zhigong,LIU Yu,XU Di,et al.Effect of Agricultural Watersaving Measures on the Quantity of Groundwater Extraction and Recharge and Its Sensitivity[J].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2012,43(7):3641.
[24]周維博,曾發(fā)琛.井渠結(jié)合灌區(qū)地下水動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)及適宜渠井用水比分析[J].灌溉排水學(xué)報(bào),2006,25(1):69.
ZHOU Weibo,ZENG Fachen.The Groundwater Level Forecast and the Rational Ratio Analysis for Irrigation District with Both Wells and Canals[J].Journal of Irrigation and Drainage,2006,25(1):69.
[25]張志杰,楊樹(shù)青,史海濱,等.內(nèi)蒙古河套灌區(qū)灌溉入滲對(duì)地下水的補(bǔ)給規(guī)律及補(bǔ)給系數(shù)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,27(3):6166.
ZHANG Zhijie,YANG Shuqing,SHI Haibin,et al.Irrigation Infiltration and Recharge Coefficient in Hetao Irrigation District in Inner Mongolia[J].Transactions of the CSAE,2011,27(3):6166.
[26]徐旭,黃冠華,屈忠義,等.區(qū)域尺度農(nóng)田水鹽動(dòng)態(tài)模擬模型:GSWAP[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,27(7):5863.
XU Xu,HUANG Guanhua,QU Zhongyi,et al.Regional Scale Model for Simulating Soil Water Flow and Solute Transport Processes:GSWAP[J].Transactions of the CSAE,2011,27(7):5863.