红崖山灌区地下水超采对农业灌溉和环境的影响及对策

摘要：红崖山灌区降水稀少，蒸发强烈，地下水的补给较少，为了保证农业灌溉，部分区域重复利用高矿化度地下水进行灌溉，导致土壤盐渍化加剧，灌区边缘天然植被退化，沙丘向灌区推进。目前地下水超采趋势虽然得以控制，但开采总量还在高位维持，对灌区和环境都有着严重的影响，必须采用合理科学的管理方式、方法减少地下水超采，以解决灌区水资源危机。

关键词:红崖山；地下水；农业灌溉；环境

1地下水超采分析

红崖山灌区位于石羊河最下游的民勤县绿洲带中，东西北三面被腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠包围，属典型大陆温带干旱气候，风多沙大，降雨稀少。上游的地下水侧向补给已被位于灌区上部的环河和昌宁两纯井灌区利用，红崖山灌区可利用的水资源总量仅为地表引水量和少量的沙漠侧向径流。根据1999～2003年灌区灌溉面积和水资源开发利用资料，全灌区和坝区、泉山、湖区三分灌区水资源利用率分别为 7.524～8.096、12.87～13.00和3.59～4.30，地下水开采量与地表水供水量的比值分别为7.52～8.09、12.00～12.87和 3.30～3.59，表明无论全灌区和分灌区地下水均已严重超采。

2地下水超采对农业灌溉和环境的影响

2.1地下水持续下降，部分地区已出现地下水漏斗流域内武威市超采区面积达2 000 km2,民勤县超采区面积为1 600 km2。民勤灌区部分的地下水位由1979年的1.5０～7m 增加到2000年的10～12m。红崖山灌区内由于地下水的超采,地下水位大幅度下降，坝区和湖区形成了地下水位下降漏斗，已对农田灌溉的产生严重影响。部分地区含水层疏干枯竭，一些水井无法提水。

2.2天然植被衰退，生态环境恶化由于浅层地下水位持续下降，沙地和砂质褐土、砂质草甸土等耕地沙化趋势严重，沙土随风迁移造成覆盖沙地。气候干旱，降水稀少，蒸发强烈，非耕地的天然植被，主要靠地下水的补给存活，由于地下水位下降，导致天然植被衰退，生态环境恶化。根据类似区研究资料，植被的适宜生长与地下水埋深的关系分别为：胡杨3.20m，柽柳3.70m，芦苇1.90m，罗布麻2.70m，甘草2.90m，骆驼刺3.40m。地下水埋深小于2.50m的最适植物群落是湿生的芦苇；埋深在2.50～3m的最适植物群落是以罗布麻、甘草为优势种的草甸植被；埋深在3～3.50m的适宜植物群落有胡杨林，在3.5０～4m的最适植物群落有柽柳，同时3～4m这一埋深范围也是以骆驼刺等植物为优势种的荒漠化草甸的适宜区。在降雨稀少的情况下地下水埋深超过7～8m,甚至耐旱的胡杨和柽柳都难以存活，地区将导致荒漠化。民勤灌区的绿州边缘，由于地下水超采，地下水位分别下降到地表以下 10m 和12m，天然植被以难以存活,导致生态环境恶化，北部沙漠的沙丘分别以每年 3～6m的速度向灌区推进。

2.3地下水矿化度不断增加，土壤盐碱化加剧由于地下水年年超采，灌区内形成地下水位下降的漏斗,灌区内地下水盐碱不能向外排除，但周边沙漠地区含碱地下水还要向灌区补给，并不断下渗到深层，造成地下水的矿化度进一步升高,于是开采出的高矿化度的地下水水灌溉，使得大量的盐碱又进入农田，进一步增加土壤的盐碱含量和地下水的矿化度，使地区土壤盐碱化面积增加，地下水难以利用，农业生产无以为继。

3解决地下水超采的对策

灌区产生地下水超采的原因主要有以下几方面：①农业发展规模和对水资源的需求，超过了水资源供水能力；②忽视生态对地下水的需求，过高估计地下水可采量，造成盲目超采；③缺乏完善的地下水盐动态监测系统，不能及时采取措施控制超采。针对地下水超采产生的原因，解决地下水的超采应采取以下措施：

3.1加强地表水、地下水的统一管理，严格控制地下水的超采在河道流域范围内不论是地表水还是地下水，其分布和开采条件往往都是上游优于下游。由于上游地区和灌区的上部具有引用地面水的优越条件，且地面水的水价成本远低于开采地下水，因此往往大量引用地面水，下游地表水资源紧缺，为了发展不断的超采地下水。地下水位下降，生态环境进一步恶化。其根本原因之一在于地表水和地下水缺乏统一统管理。为此，必须建立有权威性的流域机构，根据流域水资源承载能力，并根据当前水资源开发利用情况和灌区存在的问题，制定流域长远水资源开发利用规划，兼顾社会经济发展和生态环境保护，对上下游、各用水部门、各行业合理分配水权。对地表水地下水资源进行统一规划、统一管理、统一调配。同时，还需制定相应的水价政策，利用经济杠杆来对地表水地下水统一管理，流域应根据用水已超过水资源成承载能力的实际，确定工、农业发展规模，上下游灌区要切实调整优化农业结构，减少农业用水量。

3.2建立和完善地下水盐碱动态监测系统，合理确定地下水开采量地下水可采量是判别一个地区当前地下水是否超采和地下水统一管理的基本资料。红崖山灌区由于过去对天然植被对地下水的需求和生态耗水与地下水埋深的关系认识不足，造成对地下水可采资源量估计过高，灌区地下水已出现严重水超采现象，致使地下水位持续下降。对此，应根据灌区特点和机井现状，选择有代表性的机井点作为地下水盐碱动态监测点，定期对地下水进行观测，根据地下水的变化情况，结合地表水规划对地下水可采资源重新进行评价，并对地下水开发利用进行规划，确定灌区限采区和禁采区，以改变灌区地下水状况。

3.3采取综合节水措施体系，提高水资源生产效率采用水利与农业措施相结合，工程措施与非工程措施相结合综合节水措施体系，提高水的利用效率是解决灌区水资源紧缺、地下水超采的根本途径。灌区内田间采用非工程节水措施可以显著减少无效蒸发量，提高水的利用效率具有重要的节水作用，于田间渠系水有效利用为0.45提高到0.55,田间节省1m3水,就可以自渠首少引0.10m3水。因此,田间节水较之渠系节水可以发挥更大的作用。同时，根据灌区现有的地面灌水技术的条件，结合流域重点治理规划积极推进渠灌、管灌、温室滴灌、大田滴灌，对土地进行平整，细化耕植。根据今年治理项目实施情况看，大田滴灌灌水定额降低至30%～40%，节水效果非常显著的。

3.4井水灌溉，河水压碱，保持灌区盐碱平衡灌区利用地下水灌溉，矿化度已明显高于地表水，采用井河结合灌溉，在春秋集中两次采用地表进行灌溉，稀蚀耕种层土壤中的盐分，以保持土壤和灌区盐分平衡。特别是灌区内湖区长期利用高矿化度的地下水进行灌溉，已成流域内土壤盐碱化最高，地下水超采量最高的地区，必须减少地下水的灌水量，增加地表淡水的灌水量以淋洗土壤中的碱分，以防止地下水矿化度继续增加，保证灌区耕作层土壤逐步脱盐。

3.5适当引用外流域调水，保护和恢复生态环境灌区地下水超采，挤占了生态用水，生态环境严重破坏，适当的引用外流域调水，补充下游红崖山灌区地下水，恢复生态用水。引用外流域调水灌溉农田，保证当地农民正常生产、生活和保护生态，维持武威地区绿色屏障双重作用，甘肃省政府于2006年已启动了补贴民勤县生态调水项目，为保证红崖山灌区生态恢复将起到积极作用。

4结语

红崖山灌区大量资料表明,地下水持续超采已出现部分地下水位下降漏斗，以及由于地下水位下降而引发生态环境一系列问题，灌区为了发展农业灌溉，部分区域高度重复利用地下水，超采地下水，使灌区内部长期使用高矿化度的地下水进行灌溉，导致土壤盐碱化加剧，灌区边缘天然植被退化，沙丘逐年向灌区推进，对灌区和环境都有着严重的影响。因此，在治理中要认真吸取过去在水资源管理中的教训，结合石羊河流域治理规划的实施，采用合理科学的管理方式、方法管理好灌区水资源，减少地下水的超采，解决好灌区农业灌溉和环境的问题。

参考文献

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[2] 崔亚莉，邵景力，韩双平.西北地区地下水的地质生态环境调节作用研究[J]. 地学前缘，2001，8(1):191-196.