第1章　绪论

1.1　地下水在我国农业生产中的作用

全世界干旱、半干旱地区的面积分别约占全球陆地面积的24%及10.9%，遍及50多个国家及地区，主要分布在亚洲、非洲、大洋洲、南美洲、北美洲等。我国干旱、半干旱地区的面积约占全国总面积的一半，主要分布在我国西北、华北、内蒙古及青藏高原的绝大部分地区，这些地区的地表水资源比较缺乏。因此，这些地区的水资源开发利用，除应充分开发利用地表水资源外，还必须积极、合理地开发利用地下水资源。

地下水资源既是一种宝贵的自然资源，也是自然资源的重要组成部分。随着世界人口的不断增长，只有合理地利用和有效地保护地下水资源，才能保证经济和社会的持续发展。在干旱地区地下水被视为“稀缺资源”，更需要特别小心地加以保护和以珍惜的方式加以利用。

根据我国北方干旱及半干旱地区对地下水资源开发利用的经验分析，合理开发利用地下水在农田水利事业中具有以下重要作用：

（1）水源稳定可靠，灌溉保证率高。其原因主要有两个：

1）与地表水相比，地下水（特别是深层地下水）由于受气象因素影响较小，具有较强的季节、年调节能力，因此其防旱、抗旱能力较强。在干旱需水时，一些河湖常常干涸，而地下水则相对稳定。因此，地下水源比较稳定可靠，灌溉保证率高。这一点在我国旱象频繁、地表水源不稳的华北和西北地区表现得尤为突出。以河北省黑龙港地区为例，该地区1965—1968年旱象严重时河水很少，甚至断流，地表水灌溉的保证率很低，而井水（特别是深井水）则较为稳定。

2）浅层含水层，特别是平原地区厚度较大的潜水层，就像一个天然地下水库一样，具有较强的年内调节和多年调节作用。由于潜水埋藏较浅，补给容易。在井渠结合灌区，井灌开采的地下水，可通过渠系和田面渗漏予以补给。中国农业科学院水利部农田灌溉研究所在河南省人民胜利渠七里营乡的观测发现，该乡每年浅井（井深30～40m）灌溉利用地下水约1500万m3，与引黄（河水）渠灌的渗漏补给量1420万～1670万m3大致相等。即浅层地下水由于井灌开采的水量，当年即可因渠灌渗漏补给而比较容易得到恢复。位于陕西黄土台塬的宝鸡峡灌区和泾惠渠灌区，由灌区渗漏在黄土地层中形成的地下水储量超过20亿m3，其中泾惠渠灌区可开采的年调节水量为1.7亿～2.3亿m3。因此，在我国北方地区，因灌溉渗漏形成的地下水，有着调节河源来水丰欠的巨大作用，它是保证灌区防旱、抗旱的可贵水源。

在纯井灌区，旱季开采的水量在当年雨季（或补给季节）即可得到一定程度的补给。根据河北省水文地质队的动态观测资料，河北平原1974—1978年平均年开采量为88亿m3，浅层水基本保持稳定，虽然1973—1976年因降水偏少，地下水位连续下降，但1977—1978年降水量较大，地下水位基本恢复到1973年的水平。这说明在枯水年适当超采的水量，一般通过丰水年的补给，就可得到恢复。正是由于含水层（特别是平原地区厚度较大的潜水含水层）具有年调节和多年调节的作用，使得干旱季节或干旱年开采的地下水在丰水年得到恢复补给，从而使水源稳定可靠，农田灌溉用水有一定的保证率。

（2）能适时适量灌溉，增产效果明显。由于地下水灌溉工程小，灌溉面积不大，因此，管理方便，调度灵活，能适时适量进行灌溉，及时满足作物生长需水要求。实践证明，目前一般井灌区产量都比较高，地下水灌溉的增产效果十分显著。目前我国北方地区种植的大棚蔬菜，大多采用地下水灌溉，就是因为地下水灌溉具有能适应蔬菜小水勤浇的特点。

（3）在易涝、易碱地区能起到除涝治碱的作用。易涝、易碱在我国西北、华北和东北地区均有分布，在这些地区发展井灌（井排）是综合治理旱、涝、碱的重要有效措施。井灌的除涝治碱作用主要表现为：能调节地下水量平衡，降低（或控制）潜水水位；改变表土盐分垂直分布；增大雨季土壤和“地下水库”蓄水能力。国内外大量试验表明，井排（垂直排水）和水平排水相比，具有水位降深大、占地小、无需修建大量土建工程、达到灌排两用的目的的特点。在我国北方由于发展地下水灌溉而使涝碱地得到治理的例子很多，如河南省的温县、封丘、开封，河北省的南皮、曲周，山东的荏平等。井灌在河北、河南、山东、宁夏等地的盐碱地改良中已起着非常重要的作用。

（4）地下水是发展喷灌、微喷灌、滴灌、渗灌等节水灌溉技术的理想水源，因为地下水含沙量极少，比较清澈干净，不会阻塞灌水器，也不会像含泥沙量大的地表水那样，喷洒在植物叶上会阻塞植物的气孔而危害植物。