毕业论文：聊城市水资源变化对农业生产的影响.doc

本科生本科生毕业论毕业论文（文（设计设计） ） 题题 目：目：聊城市水聊城市水资资源源变变化化对对 农业农业生生产产的影响的影响 专业专业代代码码： ： 070702 作者姓名：作者姓名： 刘修儒刘修儒 学学 号：号： 2007202020 单单 位：位： 环环境与境与规规划学院划学院 指指导导教教师师： ： 翟翟继继元元 2011 年 5 月 31 日 原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下， 独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外， 论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材 料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。本人承担本声明的相应责任。 学位论文作者签名： 日期 指 导 教 师 签 名： 日期 聊城大学本科毕业论文（设计）聊城大学本科毕业论文（设计） 目目 录录 前言前言-1 1 1 聊城市水资源概况聊城市水资源概况-1 1.1 聊城市气候特点-1 1.2 聊城市河流分布情况-1 1.3 聊城市水资源的特点-3 1.4 聊城市水资源变化-3 2 2 聊城市农业生产的现状聊城市农业生产的现状-4 2.1 聊城市农业生产的发展史-4 2.2 聊城市农业基本状况-5 2.3 聊城市农业水资源利用现状-5 3 3 水资源变化对农业生产的影响水资源变化对农业生产的影响-6 3.1 水资源日益紧缺，威胁粮食生产安全-6 3.2 水资源污染严重，威胁粮食的质量安全-7 4 4 结语结语-8 参考文献参考文献-9 致致 谢谢-10 聊城大学本科毕业论文（设计）聊城大学本科毕业论文（设计） 摘摘 要要 水是人们赖以生存的基础，是农业生产的命脉，聊城市属于资源性缺水地区， 聊城市又是农业大市。水对农业的发展起着决定性作用，本文阐述了聊城市近年 来水资源的变化及农业发展变化，确定了水对农业的影响。 关键词：关键词：水资源变化；水资源污染；农业生产；粮食质量；聊城市 聊城大学本科毕业论文（设计）聊城大学本科毕业论文（设计） Abstract Water is the basis for people to survive, it is the lifeblood of Liaocheng city agricultural production resource shortage region, belonging to agriculture area again, Liaocheng. Water to the agricultural development decisive Liaocheng city, this paper explains the change in recent years and agricultural development of water resources, water changes to determine impact on agriculture. Key words：Water changes；Water pollution；Agricultural production；Food quality；Liaocheng city 聊城大学本科毕业论文（设计）聊城大学本科毕业论文（设计） 1 聊城市水资源变化对农业生产的影响聊城市水资源变化对农业生产的影响 前言前言 水是人类及一切生物赖以生存的物质基础，同时也是工农业生产、社会经 济发展和生态环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源。没有水就没有生命， 更没有社会的进步与发展，水是人类一切文明之源。但是，随着社会经济的发 展与进步，社会对水的需求不断增加，而自然界所能提供的可利用的水资源是 有限的，突出的供需矛盾使水资源成为影响农业生产的的重要因素。 聊城市位于山东省西部，闻名遐迩的京杭大运河穿城而过，京九铁路贯通 南北 ，聊城市东依岱岳与济南市相连，西以卫运河为界与冀南、豫北接壤，北 与德州市毗邻，南滨黄河与水泊梁山隔河相望。地处东经 11516116 32，北纬 35473702之间，境域南北长 159km，东西宽 114km，总 面积 8590 km23。聊城市辖东昌府区、临清市和阳谷、茌平、莘县、冠县、东 阿、高唐等八县市区。聊城地处华北平原缺水区，而且近年来随着聊城城市化 进程的加快和经济的发展，加强对聊城市水资源的保护具有十分重要的意义。 1 1 聊城市水资源概况聊城市水资源概况 1.1 聊城市气候特点聊城市气候特点 聊城市处于暖温带季风气候区，属于半湿润大陆性气候。温度适宜光热充 足、春夏秋冬，四季分明，春季干燥多风，降水稀少，夏季高温多雨，雨热同 期，秋季温和凉爽，降水稀少，冬季寒冷干燥，常有寒流侵袭。这种气候属性 使水文气象特征形成了春季易旱、夏季易涝晚秋又旱的自然气候特点1。 1.2 聊城市河流分布情况聊城市河流分布情况 聊城市河流众多，除黄河和属于黄河流域的金堤河外，有属于海河流域纵 贯全市的徒骇河、马颊河和从边境流过的卫河、卫运河骨干排水河道。古运河 从东南到西北贯穿全境。全市流域面积大于 10 平方公里的支流共有 200 条，其 中流域面积大于 300 平方公里的 10 条，100 平方公里至 300 平方公里的 24 条， 聊城大学本科毕业论文（设计）聊城大学本科毕业论文（设计） 2 形成 了较完整的排水体系2。聊城市水系图见图 1。 图 1 聊城市水系图 聊城市当地地表水资源和地下水资源，都主要来源于大气降水，且降水时 空分布不均，空间分布上从东南向西北依次递减；时间分布上降水的年际变化 与年内变化也很大。根据对多年降雨实测资料分析，聊城市多年平均年降水量 为 559.3mm，折合水量为 48.04 亿 m33。聊城市多年平均当地淡水资源总量为 11.86 亿 m3，人均当地水资源量仅 214m3，为全国人均占有量的 8.3%，远小于 国际公认的维持一个地区经济社会发展所必需的 1000m3的临界值，属于人均占 有量小于 500m3的严重缺水地区。亩均水资源占有量为 144m34，也仅为全国 平均亩均占有量的 8%。聊城市当地水资源总量不足，人均、亩均水资源占有量 偏低，是一个资源性重度缺水区。降水量随季节性变化很大，降水主要集中在 汛期(69 月)，多年平均汛期降水量 407.5mm，占全年降水量的 73.1%，地表 聊城大学本科毕业论文（设计）聊城大学本科毕业论文（设计） 3 径流占年径流量的 85%以上5。特别是近十几年来，非汛期基本无地表径流产 生。另外，降水在时间上与当地主要粮食作物冬小麦的需水时节也不相一致6。 1.3 聊城市水资源的特点聊城市水资源的特点 聊城市水资源量的分布具有明显的区域性:冠县、临清、莘县的西部，水资 源量较少，冠县人均占有水资源量仅有 159m3，亩均 103m3，东阿、在平、阳 谷水资源量较大，东阿人均占有水资源量 343m3，亩均 200m3。全市水资源量 的区域分布自东南向西北方向呈递减的趋势。 本市的客水资源是指沿本市边界的黄河、金堤河、卫运河径流及徒骇河、 马颊河的入境径流其中沿境客水资源，虽然比较丰富,但可利用量少。 1.4 聊城市水资源变化聊城市水资源变化 1956-2010 年降水量观测资料分析表明,聊城市降水量年际变化较大，丰枯 周期变化明显，既存在 1961-1964 年、1969-1971 年、1990-1991 年等连续丰水 年,又存在 1959-1960 年、1965-1968 年、1978-1981 年、1986-1989 年等连续枯 水年段, 年降水量总体上呈减少趋势。1956-2010 年的 55 年间，1956-1979 年多 年均值为 587.74mm，1980-2010 年多年均值为 503.1mm，减少 84.64mm，减少 幅度为 14.4%。聊城市各年段降水量见表 1。 表 1 聊城市各年段降水量 注：数据来源于山东省统计年鉴 聊城市 19562010 年地表水资源量评价成果显示，19561979 年全市多 年平均地表水资源量为 34231 万 m3，19802010 年全市多年平均地表水资源量 为 18041 万 m3，19802010 年多年平均地表水资源量比 19561979 年减少幅 度为 47.3%。年降雨径流关系分析表明，年降雨径流关系点据 19802010 年与 19561979 年相比已出现系统偏离，年径流系数已由 0.068 下降为 0.040，减少 年 代 19611970197119801981199019912000200120101956197919802010 降 水 量 610.4581.0488.4554.4517.5587.2503.1 聊城大学本科毕业论文（设计）聊城大学本科毕业论文（设计） 4 幅度为 41%，昔日绿水碧波的河流，已成为雨季部分时间有水，春冬季河干的 季节性河流。 随着城市化进程的不断加快、工农业生产的快速发展、人口的增加和人们 生活水平的进一步提高，水资源开发利用程度不断加大，地下水超采严重，严 重超标的废水、排放量越来越大，水污染日趋严重，水源水质不断下降。聊城 市2005-2009年工业废水排放量见表2。 表聊城市2005-2009年工业废水排放量 年份20052006200720082009 工业废水排放量（104t）145301157 2 142301921021509 2 2 聊城市农业生产的现状聊城市农业生产的现状 2.1 聊城市农业生产的发展史聊城市农业生产的发展史 聊城是农业大市，垦殖历史悠久，是国家重要的粮食生产区。党的十一届 三中全会以后，当时的地委、行署带领全区人民，认真贯彻落实党在农村的一 系列路线、方针、政策，在全区实行了以家庭联产承包为主的责任制，增强了 农村经济发展的活力，解决了农民的温饱问题。八十年代初，在“粮棉一起抓， 重点抓棉花”的工作方针的指导下，全区粮棉单产、总产均创历史最高水平。 进入九十年代以来，全区重点抓了农村产业结构的调整，在确保粮食稳定增长 的前提下，积极发展多种经营和乡镇企业，促进了农林牧副渔各业的全面发展。 1993 年后，重点实施了以“十大农副产品基地建设”为主的开发项目，使全区 农业和农村经济进入了一个新的发展阶段。1997 年，国家把聊城地区列为地级 市，农业和农村经济获得了更快的发展7。 随着聊城市社会经济的发展，科技的进步，农药的应用范围日益扩大，从 植物病虫害的防治，扩展到除草、植物生长调节等许多方面。农药在保护作物 免受病、虫、草害，使农业获得增产方面的确起到了很大作用；化肥的应用对 粮食的增产也起到了很重要的作用。但是，由于近几年聊城市城市化进程的不 断加快、人口的不断增长，工农业生产的快速发展以及人们生活水平的进一步 提高，水资源需求量不断加大，地下水超采严重，严重超标的废水越来越大， 聊城大学本科毕业论文（设计）聊城大学本科毕业论文（设计） 5 水污染日趋严重，水质不断下降8。由于灌溉水污染，再加上近几年聊城市降 水量呈下降趋势（见表 1） ，聊城市粮食生产的产量与安全都受到了严重的威胁。 2.2 聊城市农业基本状况聊城市农业基本状况 由于聊城市属于暖温带季风气候，四季分明，光照充足，雨量适中，土质 良好，区位独特，自然条件优越9，年平均气温 13以上，活动积温 4500 5000，无霜期 190200 天，年平均降水量 600650 毫米，壤质土占 78；耕 层 pH 值在 7.18.5 之间，酸碱适中，利于各种农作物生长。聊城市现辖八个 县（市、区） ，全境 8590 平方公里，耕地面积 830 万亩，全市总人口 569 万人， 其中农业人口 460.2 万人，农业人均耕地 1.45 亩。全市有效灌溉面积 740 万亩， 占耕地面积的 80，旱涝保收稳产高产田 400 多万亩1，占耕地面积的 40以 上。 2.3 聊城市农业水资源利用现状聊城市农业水资源利用现状 虽然聊城市水资源比较丰富，但是人均占有量较少，由于年内分配不均， 有相当一部分水量在汛期通过河道排泄掉。分析成果表明：现有水库、拦水闸、 坑塘等地表拦蓄水工程条件下，多年平均地表水资源可利用量0.2642亿m3，利 用率仅为8. 5%；频率为75% 的枯水年，地表水资源可利用量0.209亿m3，利用 率也只有51.4%；多年平均地下水资源可利用量7.074亿m3，可利用率为85%11。 但由于提水工具和开采条件的限制，水资源实际利用水平还低于可利用的标准 水资源的总体利用水平比较低。 聊城市既存在严重的水资源紧缺，又存在严重的水资源浪费现象。农业节 水措施滞后，输水渠道多为土渠，渗漏严重，灌溉方式为传统大水漫灌方式， 造成水资源浪费，单位产量用水是发达国家的 2 倍；工业企业及城乡生活用水 偏多，万元产值耗水达 100m3，而经济发达地区的地区仅有 8m310，聊城市的 万元产值耗水量是经济发达地区的 10 多倍，节水意识淡薄，水资源浪费严重。 水资源开发利用缺乏科学性，由于聊城市水资源量时空分布差别较大，开 发利用缺乏科学指导，超量引水与地下水盲目开采现象并存，使水资源供需矛 盾十分突出。主要表现在,西部区域(包括冠县、莘县、临清等县市)超量开采地 下水， 使漏斗区面积居高不下。埋深大于 10m 的深水漏斗区与日俱增。据全 聊城大学本科毕业论文（设计）聊城大学本科毕业论文（设计） 6 市地下水观测资料分析，2000 年 6 月 1 日，全市埋深大于 6m 的漏斗区面积达 4221km2，占全市面积的 49.1%。其中莘县漏斗面积 1330km2，冠县漏斗面积 1046km2，分别占两县总面积的 96.1%和 90.8%；深埋大于 10m 的深水漏斗面 积达到 2187km2，占全市面积的 25.4%11。其中，莘县、冠县深水漏斗面积分 别为 990km2和 828km2，占两县总面积的 71.5%和 71.8%；分布在两县境内的埋 深大于 18m 的漏斗中心区面积达 30km2，占两县总面积的 20.9%，造成西部地 区地表土壤沙化严重，人畜饮水困难。东部区域(包括东阿、茌平两县及东昌府 区南部、阳谷县东部、高唐县南部地区)过量引黄，地下水开采量少，使地下水 位居高不下，易涝易碱区面积持续上升。地下水观测资料显示，2001 年 1 月 1 日，埋深小于 2m 的浅埋区面积为 1115km2，占全市面积的 13%。其中，茌平 县 339km2，东阿县 272km2，分别占全县总面积的 30.7%和 34.6%。到 2005 年 汛前 6 月 1 日，全市仍有 295km2的面积地下水埋深在 2m 以内,汛期遇雨极易形 成涝灾。同时，因地下水位过高，地表土壤盐化碱化程度加重11。 3 3 水资源变化对农业生产的影响水资源变化对农业生产的影响 3.1 水资源日益紧缺，威胁粮食生产安全水资源日益紧缺，威胁粮食生产安全 农业水资源供求矛盾日益严峻农业用水很难得到保证。聊城市虽然水资源 总量丰富但人均占有量和单位面积耕地占有量小，大部分地区都存在不同程度 的水资源短缺问题，而随着社会经济的发展，人们对粮食的数量与质量需求提 出了更高要求，这就要求有更大的供水量。农业水资源的供给能力主要取决于 水资源总量的增长和其它竞争性用途（如工业和生活用水等的增长状况） ，通过 对聊城市几十年来不同部门水资源使用情况的统计。见表 3 从 2007 年 2009 聊 城市农业、工业和生活供水总量减少了 1.58 亿立方米，而农业用水量自 2007 年之后所占比重开始下降，总量趋稳。工业和生活用水基本引自农林或灌溉水 源地，农业用水逐渐被工业和生活用水挤占，其根本原因是单位水资源在工业 和生活部门所产生的效益远远高于在农业部门所产生的效益，因此，随着我国 社会工业化和人口城市化的不断发展，只要有比较利益的存在，农业用水的份 额还将会继续下降。 另外，聊城市大部分水资源主要来源于大气降水，降水量的减少无疑使农 聊城大学本科毕业论文（设计）聊城大学本科毕业论文（设计） 7 业水资源紧缺更加严峻，使部分地区“靠天吃饭”的粮食生产模式受到严峻挑 战， 甚至危及粮食生产安全。 3.2 水资源污染严重，威胁粮食的质量安全水资源污染严重，威胁粮食的质量安全 随着聊城市工农业生产的发展和人口的增加，工业废水和生活污水的排放 量日益增加，大量污染物进入河流、湖泊和地下水等水体，使水和水体底泥的 理化性质或生物群落发生变化，造成水体污染。 表 3 聊城市 2007-2009 年不同部门水资源使用量及份额 农业工业生活年份供水总量 （亿立方米） 用水量 （亿立方 米 份额 （%） 用水量 （亿立方 米 份额 （%） 用水量 （亿立方 米 份额 （%） 200721.5518.8987.71.737.91.687.8 200820.8517.3383.11.587.51.657.9 200919.9716.6783.41.5981.517.6 注：数据来源于山东省统计年鉴。 灌溉水污染直接影响作物的生长发育，使农产品的产量下降或品质变劣。 如 用含三氯乙醛的污水灌溉苗期的小麦后，常常会造成大面积麦苗受害，产量下 降，严重时甚至颗粒无收。一些有毒物质被作物吸收后，会在农产品体内残留 积累，最终对人体造成危害。灌溉水中的铬、汞、砷等一类污染物加入农田后， 很容易被作物吸收，并向籽实中运转、造成过量残留。人类长期食用这样的粮、 菜后，会引起慢性中毒。污染的灌溉水会使土壤受污染,土壤理化性质变劣、肥 力下降14。一些重金属毒物随水体进入农田后，大部分都要沉降到土壤里,造成 污染，并进一步污染作物。灌溉水中的酸、碱及无机盐类大量进入农田，能使 土壤发生酸化、盐渍化或板结。此外，灌溉水污染后，还能直接影响田间操作 的农民的健康,并能腐蚀灌溉系统的设备。灌溉水污染对作物的危害除污染物的 种类和浓度外,还受土壤条件及栽培管理措施等因素影响。土壤类型、土壤质地 及土壤氧化还原条件、土壤 pH 值不同，作物受害的情况也不同。 农药的应用在农业获得增产方面的确起到了很大作用，但是，农药所带来 聊城大学本科毕业论文（设计）聊城大学本科毕业论文（设计） 8 的环境污染也是极其严重的。喷洒的农药挥发后，经大气环流随降水降落到地 面，土壤中的农药有的也会被作物的根吸收,运转到植株体内的其它部位，危害 植物的生长，进而影响作物的产量与完全。 结语结语 水是农业的命脉，水对粮食增产、农业丰收的重要性无可置疑。 从上文可以看出，农业生产与水资源密切相关，水资源对聊城市农业的影 响很大，作为水资源比较短缺的城市，水资源直接制约着农作物的产量。水资 源的短缺已成为制约聊城市农业生产的主要因素，采取有效措施开发利用水资 源，解决农业用水的紧张状况是目前急需解决的重要问题，人工增雨是开发云 中水资源的一条非常有效的手段，投入少，效益高，受益面积大，增加了地表 可利用水的总量，同时利于改善生态环境和清洁空气，因此，人工增雨是开发 云中水资源缓解农业旱情的有效途径12。另外，针对聊城市水资源污染和浪费 现象，鼓励全市人民节约用水，提高水资源利用率，完善污水处理设施也是非 常重要的水资源保护措施。 聊城大学本科毕业论文（设计）聊城大学本科毕业论文（设计） 9 参考文献参考文献 1 李国荣.聊城市地下水开采与补源研究J.山东水利,2005,(08). 2 冯海霞.聊城市水资源可持续利用研究D.山东师范大学,2002. 3 廉丽姝,李为华,朱平盛.山东省