何錦，馬雪梅，龐雅婕，牛雪

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心，河北保定070151）

水、土資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可或缺的核心要素，二者在空間上的匹配程度直接影響著區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與資源的可持續(xù)利用[1-5]。三江平原是我國(guó)重要的商品糧基地，也是我國(guó)主要的高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)區(qū)，其水土資源總體上表現(xiàn)出土地資源豐富，水資源欠缺的態(tài)勢(shì)，而并非慣稱的“水土資源豐富”[6-9]。尤其是近幾十年來(lái)，人類大規(guī)模的開(kāi)墾農(nóng)田，導(dǎo)致濕地退化嚴(yán)重、水土流失加??；灌區(qū)大規(guī)模開(kāi)采地下水，導(dǎo)致地下水位迅速下降、空間上水土資源匹配失衡加劇。因此開(kāi)展該地區(qū)的水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)顯得十分必要。

一些學(xué)者對(duì)于該區(qū)域水土資源評(píng)價(jià)方面開(kāi)展了一些研究。如馬曉洪等[10]人研究了小三江平原地區(qū)水土資源綜合承載力，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)水土資源承載力處于較弱水平。任守德等[11]利用投影尋蹤主成分分析模型進(jìn)行了三江平原農(nóng)墾建三江分局農(nóng)業(yè)水土資源承載力評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)效果較好。韓麗偉等[12]、劉建英等[13]對(duì)三江平原地下水承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)，但沒(méi)有考慮地表水資源的利用以及和土地資源的開(kāi)發(fā)利用之間的關(guān)系。前人研究多集中在區(qū)域尺度評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇及評(píng)價(jià)方法研究等方面[14-20]，針對(duì)地塊尺度下水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)研究較少。

本文在借鑒區(qū)域土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，選擇與三江平原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)水土評(píng)價(jià)指標(biāo)因子，利用AHP法建立水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系，并以蛤蟆通河流域?yàn)槔捎猛恋乩矛F(xiàn)狀圖斑為評(píng)價(jià)單元，對(duì)其農(nóng)田土壤及地下水進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)當(dāng)?shù)赝恋刭Y源開(kāi)發(fā)利用、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整以及地下水資源合理利用都具有重要的意義。

1 水土質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.1 水土質(zhì)量的影響因素

本文所指的水土質(zhì)量是與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的土地地球化學(xué)元素以及相關(guān)水環(huán)境條件相互組合、彼此作用所形成的綜合效應(yīng)。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，影響水土質(zhì)量的主要因素是土壤系統(tǒng)及灌溉水系統(tǒng)。

（1）土壤系統(tǒng)：土壤系統(tǒng)所涉及的影響因素很多。其物理、化學(xué)屬性是從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，但其屬性多達(dá)幾十項(xiàng)，彼此之間影響關(guān)系復(fù)雜。在充分考慮前人開(kāi)展的土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，選擇國(guó)內(nèi)土地質(zhì)量評(píng)價(jià)較為常用的大量養(yǎng)分元素及重金屬元素指標(biāo)，以增強(qiáng)土地質(zhì)量評(píng)價(jià)的科學(xué)性和通用性。

（2）灌溉水系統(tǒng)：由于灌溉水源的多樣化，既有地表水又有地下水，制約其質(zhì)量的因素也有很多。本文針對(duì)采用井灌地區(qū)，主要考慮的是地下水水質(zhì)及水量等方面的指標(biāo)。

1.2 水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)選定

1.2.1 灌溉水質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的選定對(duì)于評(píng)價(jià)結(jié)果有著重要的影響?；谌皆卮蟮貕K、土壤污染較少、農(nóng)田灌溉多利用地下水等特點(diǎn)，綜合分析影響土地質(zhì)量的水土指標(biāo)，確定水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系中準(zhǔn)則層為地下水質(zhì)量系統(tǒng)和土地質(zhì)量系統(tǒng)（圖1）。其中地下水質(zhì)量系統(tǒng)包括地下水資源保障程度、地下水水質(zhì)等級(jí)、水溫、主要含水層富水性和主要含水層水位埋深等五項(xiàng)指標(biāo)。每一個(gè)指標(biāo)分為5個(gè)級(jí)別并給出每一級(jí)別的指數(shù)，建立地下水質(zhì)量指標(biāo)體系（表1）。

圖1 水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.1 Comprehensive assessment indicators system for water and soil quality

地下水資源保障程度方面：主要反映的是地下水資源對(duì)于農(nóng)業(yè)用水的供應(yīng)程度。在參考已有研究成果[14]的基礎(chǔ)上，將其劃分為＞95%、75%～95%、50%～75%、25%～50%、＜25%五個(gè)級(jí)別進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)。

地下水質(zhì)方面：主要反映地下水質(zhì)量是否滿足灌溉用水要求。因《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5084—2005）中未對(duì)適合農(nóng)田灌溉水質(zhì)的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行具體分級(jí)。本次參照《地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（DZ/T 0290—2015）對(duì)灌溉水進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)。

灌溉水溫方面：根據(jù)前人研究成果[21]，農(nóng)業(yè)灌溉水的水溫應(yīng)大于15 ℃，但不宜高于35 ℃，最適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)的水溫為26～30℃。按照等距原則將地下水溫劃分為26～30℃、21～25℃或31～35℃、16～21℃、10～15℃、＜10℃或＞35℃五個(gè)級(jí)別進(jìn)行評(píng)價(jià)。

主要含水層富水性和含水層水位埋深方面：參考前人調(diào)查成果[22]，區(qū)內(nèi)主要開(kāi)采含水層為向陽(yáng)川組和濃江組潛水含水層，含水層厚度較大，富水性較好，水位埋深為5～30 m；將區(qū)內(nèi)富水性及地下水位埋深劃分為＞5 000 m3·d-1和＜10 m、3 000～5 000 m3·d-1和10～20 m、1 000～3 000 m3· d-1和20～50 m、500～1 000 m3·d-1和50～100 m、＜500 m3·d-1和＞100 m五個(gè)級(jí)別進(jìn)行評(píng)價(jià)。

式中：F 水文為評(píng)價(jià)單元水土質(zhì)量地下水屬性分值；n為評(píng)價(jià)因子的總數(shù)，F(xiàn)i為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的給定指數(shù)；Ki為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。

表2 灌溉水質(zhì)量等級(jí)指數(shù)表Tab.2 The class index of irrigation water quality

1.2.2 土地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

土地質(zhì)量系統(tǒng)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)包括土壤養(yǎng)分元素指標(biāo)（氮、磷、鉀）和土壤環(huán)境元素指標(biāo)（砷、鎘、汞、鉛、鉻、鎳、銅、鋅等有毒有害元素）。其中土壤養(yǎng)分地球化學(xué)評(píng)價(jià)在參照國(guó)內(nèi)相應(yīng)研究成果給出評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[23-25]，在氮、磷、鉀等土壤單指標(biāo)養(yǎng)分地球化學(xué)等級(jí)劃分基礎(chǔ)上（表3），按照公式（2）計(jì)算土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合得分F養(yǎng)綜，根據(jù)計(jì)算所得的土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合得分（表4），來(lái)判別土壤養(yǎng)分地球化學(xué)等級(jí)。

表3 土壤養(yǎng)分地球化學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)（據(jù)參考文獻(xiàn)[24]）Tab.3 The geochemical assessment indicators of soil nutrients

表4 土壤養(yǎng)分地球化學(xué)等級(jí)（據(jù)參考文獻(xiàn)[24]）Tab.4 Geochemical classification for soil nutrients

式中：F 養(yǎng)綜為評(píng)價(jià)單元土壤養(yǎng)分地球化學(xué)分值；n為評(píng)價(jià)因子的總數(shù)；Fi為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的給定養(yǎng)綜指數(shù)；Ai為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。

同時(shí)，土壤環(huán)境地球化學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)依據(jù)土壤單項(xiàng)污染指數(shù)，其等級(jí)為單指標(biāo)劃分出的環(huán)境等級(jí)最差的等級(jí)（表5）。按照公式3計(jì)算土壤污染物i單項(xiàng)指標(biāo)污染指數(shù)為Pi。

式中，Ci為土壤中i指標(biāo)的實(shí)測(cè)濃度；Si為污染物i在GB15618中土壤污染物二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。

表5 土壤環(huán)境地球化學(xué)評(píng)價(jià)等級(jí)（據(jù)參考文獻(xiàn)[25]）Tab.5 Standard value for soil environmental geochemistry classification

1.2.3 層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重

本文采用層次分析法[26-27]（AHP）計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，具體流程不在贅述，對(duì)所篩選出的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行兩兩判斷比較，計(jì)算各層權(quán)重；然后分別對(duì)每一層的評(píng)價(jià)指標(biāo)建立判斷矩陣，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，并計(jì)算得出各指標(biāo)在該層中的權(quán)重；最后對(duì)總體進(jìn)行一致性檢驗(yàn)并獲得每一項(xiàng)指標(biāo)的綜合權(quán)重，建立了表6所示的水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包括2項(xiàng)準(zhǔn)則層（分別為地下水質(zhì)量系統(tǒng)、土壤質(zhì)量系統(tǒng)）和16項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。若評(píng)價(jià)指標(biāo)為“+”，則代表該指標(biāo)為正向指標(biāo)，表示該指標(biāo)值越大，水土質(zhì)量越高；若評(píng)價(jià)指標(biāo)為“-”，則代表該指標(biāo)為負(fù)向指標(biāo)，表示該指標(biāo)值越大，水土質(zhì)量越低。

1.3 數(shù)據(jù)處理及分析

本次利用“二調(diào)”圖斑（自然地塊）作為評(píng)價(jià)單元進(jìn)行評(píng)價(jià)。所謂地塊就是土地自然性狀相對(duì)一致的獨(dú)立土地單位，是土地質(zhì)量評(píng)價(jià)和級(jí)別劃分的最小空間單位，在圖上表現(xiàn)為一定大小的圖斑。采用圖斑作為評(píng)價(jià)單元，能夠增加評(píng)價(jià)的實(shí)際應(yīng)用性。

表6 水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重表Tab.6 Water-soil quality comprehensive assessment indicator weights

若同一個(gè)評(píng)價(jià)單元中有多個(gè)數(shù)據(jù)則求其平均值作為評(píng)價(jià)值，當(dāng)評(píng)價(jià)單元中沒(méi)有評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)時(shí)，采用插值方法賦值[28-29]。然后根據(jù)公式1－3計(jì)算求得的地下水質(zhì)系統(tǒng)指標(biāo)、土壤養(yǎng)分地球化學(xué)指標(biāo)和土壤環(huán)境地球化學(xué)指標(biāo)的分值，按照公式4計(jì)算水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的分值，根據(jù)表7確定水土質(zhì)量分級(jí)結(jié)果，并對(duì)評(píng)價(jià)圖斑進(jìn)行渲染，從而生成水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)圖件。

F為水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)得分；F 水、F 養(yǎng)、F 環(huán)分別為水文地質(zhì)屬性評(píng)價(jià)、土壤養(yǎng)分地球化學(xué)評(píng)價(jià)和土壤環(huán)境地球化學(xué)評(píng)價(jià)分值；K 水、K 養(yǎng)、K 環(huán)分別為水文地質(zhì)屬性評(píng)價(jià)、土壤養(yǎng)分地球化學(xué)評(píng)價(jià)和土壤環(huán)境地球化學(xué)評(píng)價(jià)權(quán)重。

本次將三江平原農(nóng)墾區(qū)水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)等級(jí)劃分為5級(jí)（表7）：Ⅰ級(jí)表示水土綜合質(zhì)量較高，區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)土地質(zhì)量?jī)?yōu)良，地下水資源保障能力高，有很大的開(kāi)發(fā)潛力；Ⅱ級(jí)區(qū)表示水土質(zhì)量良好，仍有一定的開(kāi)發(fā)潛力；Ⅲ級(jí)表示土地質(zhì)量中等或地下水開(kāi)發(fā)利用水平已經(jīng)很高，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的潛力很小，Ⅳ級(jí)表示農(nóng)業(yè)土地質(zhì)量很差，地下水資源已接近或達(dá)到臨界值，農(nóng)業(yè)水土地資源已基本開(kāi)發(fā)殆盡；Ⅴ級(jí)表示土地質(zhì)量及地下水資源已經(jīng)無(wú)法支撐當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)繼續(xù)開(kāi)發(fā)。

表7 水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)等級(jí)劃分及圖示表Tab.7 The classification and graphic representation of water-soil quality comprehensive assessment

2 實(shí)例分析

2.1 研究區(qū)概況

三江平原位于黑龍江省東北部，是由松花江、黑龍江和烏蘇里江匯流沖積而成的沼澤化低平原。區(qū)內(nèi)耕地面積為383.24 萬(wàn)hm2，占三江平原總面積的35.08%，年產(chǎn)糧食130億kg，是我國(guó)北方主要商品糧基地。研究區(qū)選擇三江平原核心農(nóng)業(yè)種植區(qū)-寶清縣蛤蟆通河灌區(qū)，隸屬于農(nóng)墾紅興隆分局八五二農(nóng)場(chǎng)，灌區(qū)始建于1979 年，總面積2.96萬(wàn)hm2。區(qū)內(nèi)土地肥力充足，土地環(huán)境質(zhì)量清潔，主要農(nóng)作物為玉米、水稻、大豆。由于近些年來(lái)規(guī)模化水稻種植面積的逐年擴(kuò)大，一些地區(qū)的地下水處于超采狀態(tài)，水土資源存在不合理現(xiàn)象，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的快速發(fā)展[30-31]。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及評(píng)價(jià)方法

評(píng)價(jià)區(qū)主要位于寶清縣蛤蟆通河灌區(qū)，地理坐標(biāo)132°18'E—133°3'E，46°4'N—46°50'N。評(píng)價(jià)單元為區(qū)域內(nèi)第二次土地調(diào)查所形成的土地利用現(xiàn)狀圖斑。包括基本農(nóng)田圖斑數(shù)5 281塊，面積1 099 km2，其中旱田843.78 km2，水田256.12 km2。地下水資源保障程度根據(jù)《雙鴨山市2016年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》①雙鴨山市統(tǒng)計(jì)局.雙鴨山市2016年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[M]，2017.和《黑龍江農(nóng)墾統(tǒng)計(jì)年鑒—2016》②黑龍江省農(nóng)墾總局統(tǒng)計(jì)局.黑龍江農(nóng)墾統(tǒng)計(jì)年鑒-2016[M]，中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2017.中地下水開(kāi)采資料和地下水資源量分區(qū)計(jì)算獲得，土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)自前人工作成果③張立，劉國(guó)棟，崔玉軍，等.黑龍江省“兩大平原”示范區(qū)綜合改革試驗(yàn)區(qū)寒地富硒土地環(huán)境調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告[R].黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院，2017.，含水層富水性、地下水水質(zhì)、地下水位數(shù)據(jù)來(lái)自本次工作獲得資料。評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分和權(quán)重計(jì)算方法按照上文所述進(jìn)行。

2.3 水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)述

評(píng)價(jià)區(qū)位于完達(dá)山南麓與撓力河沖積平原交界地帶。在地貌上可以分為南部的構(gòu)造剝蝕丘陵區(qū)和北部山前臺(tái)地與平原區(qū)。丘陵區(qū)為本區(qū)的補(bǔ)給區(qū)，降水量大，植被發(fā)育，切割較深，主要賦存基巖裂隙水。山前臺(tái)地和平原區(qū)地形開(kāi)闊，上層均有厚度不等的亞粘土覆蓋，補(bǔ)給、徑流條件較差，主要賦存第四系松散巖類孔隙水和新近系碎屑巖裂隙孔隙水（圖2、圖3）。

基巖裂隙水含水層為華力西期花崗巖、侏羅系砂巖和白堊系火山巖。水力特征為承壓，含水層厚度20～30 m，水位埋深5～31 m，單井涌水量48～120 m3/d?；鶐r裂隙水接受大氣降水補(bǔ)給后，絕大部分經(jīng)短途向研究區(qū)北部流動(dòng)，以泉的形式排出地表流入河流，同時(shí)又有一部分潛流至溝谷第四系松散砂礫石含水層中，補(bǔ)給低平原地下水。

圖2 蛤蟆通河流域基本農(nóng)田水文地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 The hydrogeological map of the Hamatong river basin

圖3 研究區(qū)不同類型地下水分布示意剖面圖Fig.3 The groundwater distribution schematic diagram of the Hamatong river basin

第四系孔隙水主要分布于低平原區(qū)，含水巖組由中更新統(tǒng)至全新統(tǒng)沖積、沖湖積、沖洪積砂、砂礫石組成。地下水類型大多屬微承壓水，承壓水頭5～50 m。地下水埋深變化較大，從山前向平原中部埋藏變淺。含水層厚度從山前向低平原中部方向由薄變厚，最厚達(dá)68.65 m。富水性從弱到強(qiáng)，單井涌水量從100 m3/d到3 000 m3/d。

新近裂隙孔隙水主要埋藏于第四系之下，埋藏較深，地表未有出露，含水層巖性為泥質(zhì)粉細(xì)砂巖、含礫砂巖，膠結(jié)較差。同時(shí)，砂礫巖含水層上部覆蓋一層穩(wěn)定的泥巖隔水層，因此該含水層垂向排泄微弱，主要以側(cè)向徑流補(bǔ)給為主，水位埋深一般在15～40 m左右，徑流方向與第四系孔隙水流方向一致，即由東南向西北流動(dòng)，最終排出區(qū)外。

2.4 評(píng)價(jià)結(jié)果

2.4.1 地下水資源保障程度

地下水資源量采用水量均衡法計(jì)算，本次地下水資源評(píng)價(jià)的水量均衡期為2000—2013年，經(jīng)過(guò)計(jì)算研究區(qū)內(nèi)農(nóng)田灌溉需水量82.1×104t/km2～109.7×104t/km2，按照地塊地下水資源量和地表水量分區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，剝蝕堆積臺(tái)由于地下水資源量較少，多種植旱田，需水量也相對(duì)較少，地下水資源保障程度45%～82%（II－IV），一級(jí)階地地下水資源較豐富，多種植水田，地下水資源保障程度非常高（I），甚至低洼區(qū)仍為常年積水的洼地。

2.4.2 地下水水質(zhì)等級(jí)

研究區(qū)內(nèi)共采集水樣111組，機(jī)民井點(diǎn)調(diào)查285個(gè)，按照評(píng)價(jià)規(guī)范對(duì)水樣進(jìn)行評(píng)價(jià)，因?yàn)榈貐^(qū)地下水為原生鐵錳超標(biāo)，而《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》并未對(duì)適合農(nóng)田灌溉水的鐵錳值進(jìn)行限定，故參照三江平原原生鐵錳的平均背景值5.48 mg/l進(jìn)行評(píng)價(jià)。具體評(píng)價(jià)結(jié)果地下水等級(jí)為Ⅰ級(jí)的77組，結(jié)果地下水等級(jí)為Ⅱ級(jí)的34組?？傮w評(píng)價(jià)結(jié)果，該區(qū)域內(nèi)地下水適合或者較適合農(nóng)田灌溉水水質(zhì)要求，個(gè)別地區(qū)除外。

2.4.3 地下水水溫分級(jí)評(píng)價(jià)

參照農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)灌水的水溫應(yīng)小于35℃，最適宜植物生長(zhǎng)的水溫為27℃，評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)地下水水溫6～10℃，比較低。但是通過(guò)改進(jìn)渠道結(jié)構(gòu)、曬水池等方式普遍可以將水溫提高至20～25℃，故將研究區(qū)內(nèi)水溫全部按第III級(jí)別進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.4.4 主要開(kāi)采含水層富水性及埋深

研究區(qū)內(nèi)主要開(kāi)采含水層為第四系含水層，含水層巖性為砂、含礫砂和砂礫石，地層富水性較好，北部撓力河和第四系地層厚度大的蛤蟆通河中下游兩岸，地層單井涌水量大于3 000 m3/d。八五三農(nóng)場(chǎng)四分場(chǎng)、五分場(chǎng)和六分場(chǎng)大面積水稻種植，屬于地下水強(qiáng)開(kāi)采區(qū)，多年無(wú)限制的開(kāi)采地下水已出現(xiàn)降落漏斗，單井涌水量多為1 000～3 000 m3/d，比如八五三農(nóng)場(chǎng)六分場(chǎng)附近區(qū)域。在南部剝蝕臺(tái)地等地勢(shì)較高地帶，由于含水層厚度較薄，地層單井涌水量一般為500～1 000 m3/d，部分地區(qū)小于500 m3/d。

在第四系孔隙水系統(tǒng)中，地下水總體流向?yàn)樽詵|南向西北，最終排泄于撓力河，在八五三農(nóng)場(chǎng)一帶由于大量開(kāi)采地下水用于農(nóng)業(yè)灌溉，造成地下水埋深增大，水位埋深10～20 m，水位埋深按Ⅱ級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，漏斗區(qū)外平原區(qū)地下水位埋深在1～5 m之間，水位埋深按Ⅱ級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.4.5 水文地質(zhì)屬性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

運(yùn)用前文所述水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)方法，以“二調(diào)”圖斑作為評(píng)價(jià)單元，利用ArgGIS中的空間分析功能進(jìn)行水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示：評(píng)價(jià)區(qū)基本農(nóng)田水土質(zhì)量整體級(jí)別較高（圖4）。其中I類（優(yōu)良）耕地面積為538.7 km2，占比49.1%；主要分布在河流的河漫灘、一級(jí)階地、部分二級(jí)階地和河道兩側(cè)附近區(qū)域，該地區(qū)地下水資源保障程度高，含水層厚度大，水位埋深較淺；II類（良好）耕地面積為406.9 km2，占比37.1%，主要分布在河流的二級(jí)階地、少部分一級(jí)階地和水庫(kù)周邊及水庫(kù)排水溝渠兩側(cè)；III 類（中等）地區(qū)面積為153.4 km2，占比13.9%，主要分布在山前或者隆起區(qū)周圍剝蝕堆積臺(tái)地，第四系厚度較小、基巖裂隙水富水性差或無(wú)地表水使用區(qū)域。

圖4 蛤蟆通河流域基本農(nóng)田水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)圖Fig.4 Comprehensive evaluation of water and soil quality of basic farmland in Humatong river basin

通過(guò)與傳統(tǒng)土地質(zhì)量地球化學(xué)綜合評(píng)價(jià)圖（圖5）進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：新的水土評(píng)價(jià)指標(biāo)體系圖件表現(xiàn)出了蛤蟆通河流域土地養(yǎng)分充足、重金屬污染相對(duì)較低的總體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特征，但部分地區(qū)地下水富水性較差，地下水資源保障能力較弱，加之長(zhǎng)時(shí)間無(wú)序開(kāi)采，已出現(xiàn)一定規(guī)模的地下水位降落漏斗，含水層供水能力下降，因此此類地段的水土綜合質(zhì)量已經(jīng)下降至中等程度，表現(xiàn)出一定程度上的退化趨勢(shì)。

因此，在保證現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)格局條件下，如何合理調(diào)配地表水和地下水資源是保障糧食安全生產(chǎn)的首要問(wèn)題。應(yīng)該合理布置開(kāi)采井、提高地表水用水規(guī)模和農(nóng)田灌溉效率，推廣節(jié)水農(nóng)業(yè)，從而保證當(dāng)?shù)厮临|(zhì)量不下降，防止水資源枯竭等問(wèn)題的擴(kuò)大。

圖5 蛤蟆通河流域基本農(nóng)田土地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)圖Fig.5 Comprehensive evaluation of basic farmland soil quality in the Humatong river basin

3 結(jié)論

（1）基于對(duì)三江平原水土開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀的基本分析，確定了影響當(dāng)?shù)厮临|(zhì)量的主要因素，劃分了地下水質(zhì)量、土地質(zhì)量?jī)蓚€(gè)二級(jí)指標(biāo)和16個(gè)三級(jí)指標(biāo)（地下水資源保障程度、地下水水質(zhì)等級(jí)、含水層富水性及埋深、土壤中氮、磷、鉀、砷等），同時(shí)利用層次分析法計(jì)算了各指標(biāo)的綜合權(quán)重，以蛤蟆通流域?yàn)槔龢?gòu)建了三江平原水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

（2）評(píng)價(jià)結(jié)果表明蛤蟆通河灌區(qū)有86.2%的耕地水土質(zhì)量屬于良好級(jí)別以上，只有在部分地下水質(zhì)量較差地區(qū)，水土質(zhì)量處于中等水平；與傳統(tǒng)的土地質(zhì)量調(diào)查評(píng)價(jià)相比，區(qū)內(nèi)三等土地有明顯的增加，顯示出地下水質(zhì)量已經(jīng)對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)有一定的制約性。

目前，水土質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系的理論研究和實(shí)踐尚處于探索階段，對(duì)于各個(gè)指標(biāo)的選取也存在一定爭(zhēng)議。本文中對(duì)于地下水質(zhì)量系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)選取及等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的劃分，還需要根據(jù)具體的評(píng)價(jià)地段作進(jìn)一步的研究。