節(jié)水灌溉對地下水補(bǔ)給的影響特性分析

張勇（中國江西國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作公司　江西南昌　330038）

節(jié)水灌溉對地下水補(bǔ)給的影響特性分析

張勇
（中國江西國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作公司江西南昌330038）

為進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)域也在增加，大量地表水被應(yīng)用于灌溉，嚴(yán)重影響到農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境發(fā)展，盡管井渠結(jié)合取代了原有灌溉模式，但由于需要應(yīng)用節(jié)水灌溉的面積在增大，井灌比例也在上升。通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，節(jié)水灌溉能夠影響到地下水補(bǔ)給特性，因此，有必要深入研究節(jié)水灌溉對地下水不給特性所帶來的影響。

節(jié)水灌溉；地下水補(bǔ)給；影響特性

前言

在節(jié)水灌溉模式的發(fā)展的影響下，灌溉水源利用方式也在發(fā)生變化，隨著上游農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)地表水用水量的減少，下游生態(tài)環(huán)境與水質(zhì)也得以改善，但由于農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)加大了對地下水的開采量，致使地表水補(bǔ)給大大減少，部分灌溉區(qū)地下水位下降速度也在加快，這就需要在利用節(jié)水灌溉的同時，了解其對地下水補(bǔ)給特性的影響。

1　土壤水入滲過程與影響因素

1.1灌溉與土壤含水量變化之間的關(guān)系

要研究節(jié)水灌溉與土壤含水量之間的關(guān)系，就需要根據(jù)節(jié)水灌溉類型確定，一般來講，常用的節(jié)水灌溉方式有兩種：①滴灌；②漫灌。且通過觀察土壤含水率曲線變化情況就可以了解到灌溉對土壤含水率的影響。通過調(diào)查研究得知，滴灌所需水量較少，因此可以不必計(jì)算膜間地塊土壤的含水量，而漫灌對土壤含水率影響卻很大，不同位置的土壤所承受的灌溉影響也會不同，對比灌溉前后土壤含水量可以發(fā)現(xiàn)，灌水后的土壤含水量會出現(xiàn)減少情況，主要在于灌水后蓄積水量會在土壤中滲入與蒸發(fā)的作用下，使得土壤含水量不斷減少[1]。

在進(jìn)行節(jié)水灌溉過程中，由于滴灌深度不同導(dǎo)致地下水補(bǔ)給也就不同，深度在70cm以內(nèi)時，對地下水補(bǔ)給的影響很小，也可以忽略不計(jì)，但當(dāng)深度達(dá)到80～140cm時土壤含水量也會發(fā)生變化，而灌溉水所帶來影響卻不明顯，通過分析可以得知，這與該層土壤成分交叉有一定關(guān)系，從而導(dǎo)致土壤的保水能力不同，而漫灌與滴灌對土壤的影響卻不同，對各深度土壤都有很大影響，在灌溉3d以后影響較大，土壤含水量將大大降低，灌溉七天左右時，土壤中的含水量變化便會趨于穩(wěn)定。同時，滴灌后的土壤含水量減少的速度將明顯低于漫灌土壤含水量，由此可以得知，滴灌土壤含水量下降速度相對平穩(wěn)，且能夠持續(xù)按較長時間，而漫灌土壤含水量則受灌溉入滲影響較大，尤其是灌溉后3d變化較為明顯。

1.2地下水埋深動態(tài)與土壤水入滲補(bǔ)給之間的關(guān)系

通常區(qū)域地下水埋深趨勢較為明顯，將地表水應(yīng)用到漫灌中，將導(dǎo)致地下水埋深受到影響，而滴灌卻不會影響地下水埋深，且漫灌會使地下水水位提升，并被提高的水位將持續(xù)一周左右，這些情況都不會發(fā)生在滴灌中。漫灌會對直接影響到深度方向，因此，在利用漫灌時應(yīng)注意其與地下水埋深變化之間的關(guān)系。總之，地下水埋深能夠真實(shí)的反映出地下水位附近土壤含水量在入滲過程中變化情況，當(dāng)?shù)叵滤裆钶^淺時，入滲將會出現(xiàn)在120cm的土層中，當(dāng)埋深相對較深時，入滲補(bǔ)給將發(fā)生在140cm的土層中，灌水完成后3d是最佳入滲補(bǔ)給時間，并在3～7d內(nèi)完成入滲補(bǔ)給，7d以后地下水埋深將影響到上部土層土壤含水量動態(tài)[2]。

1.3蒸發(fā)強(qiáng)度與土壤含水量之間的關(guān)系

蒸發(fā)與氣溫、氣壓、風(fēng)速、日照等有很大關(guān)系，這也是了解蒸發(fā)強(qiáng)度與土壤含水量關(guān)系需要重點(diǎn)考慮內(nèi)容。在灌水完成后一周左右時間內(nèi)可以發(fā)現(xiàn)，滴灌土壤含水量受蒸發(fā)強(qiáng)度影響較小，盡管隨著時間變化兩者之間的聯(lián)系也在增強(qiáng)，但卻不十分明顯，也就意味著滴灌土壤含水量受蒸發(fā)影響較小，即便在灌水一周以后，如果采用的地膜覆蓋這種影響可以完全忽略不計(jì)。而蒸發(fā)對漫灌土壤含水量的影響卻很大，漫灌后的最初階段蒸發(fā)強(qiáng)度所帶來的影響并不明顯，一周后這種影響卻逐漸增大，這主要是由于漫灌完成后會有地表給水存在，土壤含水量受蒸發(fā)影響較小，在入滲后，土壤含水量受蒸發(fā)影響逐漸增強(qiáng)，入滲過程將長達(dá)一周，一周后土壤含水量將明顯受蒸發(fā)影響，尤其是土層不足120cm的受土層影響極大，通過分析研究可以得知，這與地下水較為接近土層有很大關(guān)系。

2　水源利用方式與地下水聯(lián)合影響

2.1蒸發(fā)對地下水埋深動態(tài)的影響

地表水補(bǔ)給強(qiáng)度會隨著埋深強(qiáng)度而增加，主要與灌溉時間有關(guān)，這種情況通常發(fā)生在每年的6～9月份，這時的埋深動態(tài)受蒸發(fā)與地下水開采影響較大，此時地下水埋深動態(tài)與引水灌溉之間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，且下降趨勢明顯要比上升強(qiáng)很多，也就意味著引水灌溉對地下水埋深影響較大，而蒸發(fā)對地下水埋深動態(tài)的影響卻不十分明顯，說明蒸發(fā)對埋深動態(tài)影響較弱，埋深動態(tài)并不是蒸發(fā)這一種因素能夠影響的。通過分析可以得知，如果在前一年的十一月進(jìn)行灌溉，那么在下一年四月開始前這段時間內(nèi)，地下水埋深若不受人工干擾將會出現(xiàn)從低到高再到低的變化，由于這段時間處于冬季時節(jié)，溫度較低，因此要考察蒸發(fā)對地下水埋深動態(tài)的影響就需要將氣溫變化融入其中，由此也可以得知，由于地下水埋深動態(tài)受到蒸發(fā)與氣溫影響，當(dāng)處于自然狀態(tài)下時，地下水埋深動態(tài)在受到氣溫與蒸發(fā)影響后也不會出現(xiàn)明顯變化，而冬季時節(jié)地下水埋深受氣溫變化影響較大，就可以認(rèn)為是區(qū)域地下水側(cè)向補(bǔ)給將直接影響到地下水埋深動態(tài)。

由此可見，單純的蒸發(fā)強(qiáng)度難以對地下水埋深強(qiáng)度產(chǎn)生顯著影響，在引水灌溉完成以后，如果地下水埋深動態(tài)發(fā)生變化，也是多種因素共同作用下的結(jié)果。

2.2地下水開采對地下水埋深動態(tài)的影響

地下水開采對地下水埋深動態(tài)的影響研究需要通過深度挖掘來進(jìn)行，在確定好試驗(yàn)地點(diǎn)與時間以后可以得知，地下水埋深動態(tài)與地下水開采的影響很大，地下水開采會使地下水埋深在一定時間以后增大，過后速度將逐漸減緩，水位也會相對穩(wěn)定，盡管在某階段會出現(xiàn)地下水位上升情況，但這種影響卻很小，這主要是受到了引水因素影響，即便影響較小也要重視其所帶來的影響，如果將地表水引水補(bǔ)給忽視，就會導(dǎo)致埋深動態(tài)一直呈下降趨勢。

地下水埋深動態(tài)并不是某種因素能夠影響的，而是多種因素共同作用下的結(jié)果，在這些因素中影響最大的因素就是人為因素，能夠直接影響到地下水埋深動態(tài)變化情況，而地下水開采屬于灌溉水來源，難免會使地下水埋深暫時性不斷增大，將地表水應(yīng)用到灌溉中就會導(dǎo)致地下水補(bǔ)給增多，致使地下水位發(fā)生暫時提升，由于灌溉方式不同，也就導(dǎo)致其在灌溉周期中會出現(xiàn)不同的交替情況，區(qū)域地下水也會受到兩種灌溉模式的共同影響。

總而言之，節(jié)水灌溉對地下水補(bǔ)給的影響需要根據(jù)灌溉方式確定，對于滴灌來說，土壤含水量所影響的范圍一般在70cm以內(nèi)，對地下水入滲補(bǔ)給的影響卻可以完全不給予考慮，而采用漫灌方式，土壤含水量就會受深度影響，同時也會給地下水補(bǔ)給帶來較大影響。通過了解潛水面土壤含水量變化情況與地下水埋深動態(tài)可以得知，漫灌水在入滲補(bǔ)給的過程中，時間會在一周左右，而在這一周之內(nèi)，前3d屬于灌水入滲時段，一周以后補(bǔ)給基本完成[3]。此外，由于并沒有將滴灌數(shù)量作為灌溉入滲補(bǔ)給范疇，因此在研究中就不必考慮蒸發(fā)對滴灌土壤含水量的影響，對于漫灌來說，則在灌溉完成后的一周內(nèi)蒸發(fā)對土壤含水量的影響會逐漸增大，尤其是一周以后，蒸發(fā)所帶來的影響將日益顯著。

3　結(jié)論

通過以上研究得知，地下水補(bǔ)給與節(jié)水灌溉方式、水源等有很大關(guān)系，這些都是節(jié)水灌溉中需要重視的問題，為進(jìn)一步證明這些觀點(diǎn)的正確性，本文對此進(jìn)行了深入研究，希望能為相關(guān)人士帶來有效參考，真正利用好節(jié)水灌溉，為我國農(nóng)業(yè)服務(wù)。

[1]李彥.節(jié)水灌溉條件下河套灌區(qū)土壤水鹽動態(tài)的SWAP模型分布式模擬預(yù)測[D].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[2]鐘文軍.淮河平原區(qū)淺層地下水埋深對灌溉用水量影響研究[D].揚(yáng)州大學(xué)，2014.

[3]劉曉媛.土壤水—地下水聯(lián)合管理下的節(jié)水灌溉模式研究[D].青島大學(xué)，2013.

P641.8

A

1673-0038（2015）51-0289-02

2015-12-2

張勇（1982-），男，工程師，本科，主要從事給排水、灌溉及水利水電等方面的工作。