现代农耕与地下水

腰坝滩地总面积964平方公里，灌区总面积64平方公里，可耕地10万亩，灌区主要靠潜水含水层和承压水含水层中的水。2005年末内有耕地70384亩，是全盟最大的地下水灌区，种植小麦、玉米、高粱、谷子、大麦、葵花、西瓜、籽瓜等。

腰坝农业开发于20世纪50年代，当地的农牧民开挖大口井灌溉，到1967年灌溉面积为3600亩，年产粮料22.5万斤。1968年，腰坝地区做了全面的勘探，政府对井渠、道路、林、田、机、电做全面规划。1970年，宁夏回族自治区批准腰坝为全旗的饲草料基地；1973年共打机井348眼，修水库4座、塘坝40座、地下管道50公里，开垦荒地6540亩，当年产粮料80多万公斤。1979年7月1日，阿拉善左旗划归内蒙古自治区，1949年后，左旗曾经先后为宁夏和甘肃的辖区。到1981年，腰坝共开发耕地3.8万亩，年产粮料500万公斤以上。1983年8月19日，《人民日报》头版头条《种草种树威力大，奇旱缺雨不靠天》，报道了腰坝10年开发的成就。1990年，灌区的老式锅锥井被机井取代，共有机井284眼，平均深度100米内，灌溉43293亩；平均井距450米，灌溉面积250亩。农业灌溉采用450×450米南北向方田。现代化农业开垦有了成就！

1995年，阿拉善左旗实施“沿山经济战略”，加大粮、饲草基地开发，成为全旗最大的粮料基地，耕地逐年增加。2005年有机井346眼，灌溉耕种7万余亩，年用水量4000万立方米。2005年，全镇有12个嘎查2965户，总人口8781人；6月末，牲畜总数105054头（只）；其中农牧业2026户、7577人，人均收入2697元；有乡镇企业原煤和化工，从业人员731人，年产值5412.3万元。在全盟名列前茅。

表6-4 腰坝绿洲地下水历年开采纪录

资料来源：《阿拉善盟腰坝绿洲地下水资源承载力及可持续利用的研究》，西安：长安大学，2005，第24页。

聪明的人类发明了电和电动力机井，毫不费力将上亿年积存在地下深层的水提出来，灌溉农田，增加物质经济的收获。在1985年以后，灌区中部和西南部上部潜水水质恶化，立即采取的措施是封闭上部30米以内的潜水层，开采深层地下水。进入20世纪90年代后，地下水开采量增大，地下水位比开发前平均下降4米，最深达9米，水质恶化。矿化度由开采前小于1克/升，上升到1.2克/升，最高达3.2克/升。后来，腰坝西南部水质恶化后，采取的措施是引贺兰山水解决工程和生活用水，有11处自来水工程。

地下水水质如何会恶化？小麦平均每亩地灌水量高于600～800立方米，玉米每亩平均超过500～600立方米，远远高于小麦和玉米实际生长需水量。冬季保墒的灌水量通常是178～232立方米。不平整的大田不能均衡受水，盐分就过于聚集到没有浇透的地方，影响作物生长。大跃进的开发模式、粗放的耕作方式，增加了不必要的灌溉用水。

李佩成的团队采集了大量的数据，做了细致的分析，给出三个基本的发现。第一，腰坝地下水补给主要来自贺兰山大气降水侧向补给水量，每年只有2000万立方米。而绿洲灌溉用水量现在每年达4070万立方米。有近一半的灌溉用水采自深层含水层静储量。超量开采导致全区水量持续下降，1989～2005年，地下水以年均0.22～0.33米的速度，平均下降3.5～4.8米。

另两个发现是地下水质恶化。腰坝绿洲开发初期，地下水矿化度平均小于0.6克/升。1985年，据区内百余眼井取样分析，矿化度上升到1.8克/升。2005年、2006年取样矿化度上升到2.5克/升。通常水中有一毫克镁，但超过一克，水就难以适合人饮用和作物灌溉。

根据在绿洲21个采样点取水测定：Ⅰ类水不存在；Ⅱ类水能够满足人饮用和灌溉，约占腰坝面积的35%；Ⅲ类水约占41%面积；Ⅳ类水不存在；Ⅴ类面积约占24%，主要分布在靠近陶苏湖的西南面。按照客观赋权法——污染物浓度超标，Ⅴ类水地区的地下水含氟量超过饮用水标准，不能饮用，也不宜灌溉。就是说，在1985～2005年的20年间，四分之一的土地已经变得不适合人类居住。

第三个发现，由于地下水水质恶化，土壤盐渍化程度也在加重。绿洲灌溉区内16个耕层取样，土壤耕层全盐量在0.039%～0.227%。干旱的绿洲无地表径流常流水补给，暴雨季节的洪流成为地表短暂补给来源。

腰坝地下水补给有两个主要来源：北坝头蓄积洪水，源于柳门子沟，并由南寺沟通往腾格里沙漠的季节性河流，补给北部地下水，它们是地表水入渗地下后补给的主要来源。南坝头的水没有垂直渗入地下，洪水大量消耗与蒸发，一部分绕过绿洲边缘，进入陶苏湖。

但腰坝有一个致命的侧向径流补给。绿洲与西边沙漠中的巴彦达来湖之间有条宽4～5公里的南北巨大沙梁，分布有高约10米，向西缓倾。沙梁中赋存的潜水水位高于腰坝绿洲的地下水位，成为西侧补给源，而南部侧补来自陶苏湖，这两个湖都是盐碱湖。

春季小麦和夏季玉米的灌溉开采量大，地下水大面积下降，7月中旬到8月中旬的开采高峰期，水平均下降2～4米，最大达18米，10月有所回升；11～12月是第二个大规模灌溉时期，到了1～3月地下水又有所回升。2005年的测定：9～12月水位明显下降13.92米。历年开采量增加，水位加速下降（见图6-7）。

图6-7a 历年地下水开采量变化曲线

资料来源：《阿拉善盟腰坝绿洲地下水资源承载力及可持续利用的研究》，西安：长安大学，2005，附图4，第33页。

由于腰坝地下结构——呈簸箕状地形，中间低，东北和南地势高——在灌溉高峰季节，绿洲地下水位呈现漏斗形状：边缘地下水高于中部——东北为1275～1269米，南部为1272米，西南的陶苏湖为1268米，而中心水位标高比较低（1265～1266米）。此时，地下水径流向低位中心流动，包括陶苏湖，向漏斗中心流移，水力坡度大，侧向补给流速也增大。到了恢复期（12月至来年3月），地下水的径流主要由绿洲北、西北、西南方流向中心地带。此时，西南部的地下水位标高（1278.4～1279.2米）和北部的水位（1278.6～1279.6米）较东部水位（1277.3米）高出1.1～2.3米。陶苏湖的上层咸水源源不断地补给了绿洲的地下水。

图6-7b 观测井3月、6月历年水位变化图

资料来源：《阿拉善盟腰坝绿洲地下水资源承载力及可持续利用的研究》，西安：长安大学，2005，第24、25页。

在自然状态下，陶苏湖是排水基准，湖内蒸发量大时，绿洲地下水向外运移。当绿洲中部地下水下降，陶苏湖从排水基准变成补给水，改变了自然状态的地下水径流循环，使径流区变成排泄区，排泄区变成径流区。

“盐随水来，盐随水去，水去盐留。”由于绿洲地下水位低于西南部的陶苏湖和西部的沙梁，土壤中的盐分难以排出绿洲盆地，大量盐分沉积在土壤中。虽然表土盐渍化程度不严重，但采用深层潜水灌溉的过程，造成钙镁等矿酸沉积，最后导致碱害加重。