三江平原基于地下水补排平衡的适宜水稻种植规模研究_吴镇江.pdf

节水灌溉Water Saving Irrigation三江平原基于地下水补排平衡的适宜水稻种植规模研究吴镇江1，孙青言1，陆垂裕1，秦紫东2，郭辉2，杨晶亮3（1.中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 100038；2.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080；3.水利部小浪底水利枢纽管理中心，郑州 450099）摘 要：三江平原水稻面积变化及其引发的地下水开发利用活动对当地地下水动态变化产生了严重影响。为明确三江平原地下水补排特征及其存在的问题，基于2000-2014年变化情景下的土地利用构建动态水循环模型，在其他参数和假设不变的情况下，建立逐年的静态水循环模型及预测水文模型，模拟在各土地利用情景和规划水稻种植规模下的水文过程，对比各情景下的地下水通量，探求地下水补排平衡下的水稻种植规模。结果显示：基于动态水循环现状模型分析，三江平原地下水超采严重，年均地下水蓄变量为-3.13 亿m3；对现状水资源配置格局下各静态土地利用模型对比，在2005年的水稻种植规模下，年均地下水蓄变量为-0.25 亿m3，实现了地下水补排平衡；建立在水资源配置新格局下的预测模型，对各子流域中的水稻面积同比放大，确定在水稻种植规模为304.1 万hm2时，地下水年均蓄变量为-0.84 亿m3，三江平原实现了地下水补排平衡。关键词：土地利用变化；水量平衡；适宜水稻面积；MODCYCLE；三江平原；地下水采补平衡；水稻种植规模中图分类号：S271；P641 文献标识码：A DOI：10.12396/jsgg.2022232吴镇江，孙青言，陆垂裕，等.三江平原基于地下水补排平衡的适宜水稻种植规模研究 J.节水灌溉，2023（3）：9-16.DOI：10.12396/jsgg.2022232.WU Z J，SUN Q Y，LU C Y，et al.Study on the suitable rice planting scale based on the balance of groundwater replenishment and drainage in Sanjiang Plain J.Water Saving Irrigation，2023（3）：9-16.DOI：10.12396/jsgg.2022232.Study on the Suitable Rice Planting Scale Based on the Balance of Groundwater Replenishment and Drainage in Sanjiang PlainWU Zhen-jiang1，SUN Qing-yan1，LU Chui-yu1，QIN Zi-dong2，GUO Hui2，YANG Jing-liang3（1.State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin，China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100038，China；2.Heilongjiang Provincial Water Conservancy and Hydroelectric Power Investigation，Design and Research Institute，Harbin 150080，China；3.Xiaolangdi Project Construction and Management Center，MWR，Zhengzhou 450099，China）Abstract：The change of rice area and the groundwater development and utilization activities in Sanjiang Plain have a serious impact on the local groundwater dynamics.In order to clarify the characteristics of groundwater recharge and drainage and the existing problems in the Sanjiang Plain,a dynamic water cycle model was built based on the land use under the changing scenarios from 2000 to 2014.With other 文章编号：1007-4929（2023）03-0009-08收稿日期：2022-09-06基金项目：黑龙江省应用技术研究与开发计划资助项目（GA19C005）；黑龙江省重点研发计划项目（JD22B001）；流域水循环模拟与调控国家重点实验室自主研究课题（SKL2022ZD02）。作者简介：吴镇江(1998-)，男，硕士研究生，主要从事水文模拟及地下水方面研究。E-mail:。通讯作者：孙青言(1984-)，男，正高级工程师，主要从事水文模拟及地下水方面研究。E-mail:。9三江平原基于地下水补排平衡的适宜水稻种植规模研究 吴镇江 孙青言 陆垂裕 等parameters and assumptions unchanged,a year by year static water cycle model and a prediction hydrological model were established to simulate the hydrological process under various land use scenarios and planned rice planting scale,to compared the groundwater flux under various scenarios,and to explore the rice planting scale under the balance of groundwater recharge and drainage.The results showed that based on the analysis of the status quo model of dynamic water cycle,the groundwater overdraft in Sanjiang Plain was serious,and the annual groundwater storage variable was-313 million m3;Comparing various static land use models under the current water resource allocation pattern,under the rice planting scale in 2005,the annual average groundwater storage variable was-0.25 billion m3,realizing the balance of groundwater recharge and discharge;The prediction model was established under the new pattern of water resources allocation,and the rice area in each sub basin was enlarged on a year-on-year basis.It was determined that when the rice planting scale was 3.041 million hm2,the annual average groundwater storage variable was-0.84 billion m3,and the Sanjiang Plain has achieved the balance of groundwater recharge and discharge.Key words：land use change；water balance；suitable rice area；MODCYCLE；Sanjiang Plain；balance of groundwater exploitation and replenishment；rice planting scale0引 言三江平原是我国重要的粮食生产基地，其水稻种植面积占全区耕地面积的55%左右1。20世纪90年代以来，随着水稻种植规模的增加，地下水开采量急剧增加，形成了局部范围的地下水降落漏斗2。因此，掌握三江平原地下水动态变化规律及其影响因子对该地区水稻种植规模规划有重要的指导意义。目前适宜水稻种植规模的评价方法较为多元化，主要包括：计算地下水可开采模数和农业需水量3,4；建立 GIS 和DNDC模型估算作物耗水量5；建立模拟分析数学模型6；建立以线性规划为基础、以灌溉效益最大化为目标的优化模型7；对生态需水约束计算8；通过多标准评估（MCE）和GIS技术分析土地适宜性9 规划适宜的水稻种植规模。很多学者也针对三江平原开展了适宜水稻种植规模研究，王韶华等3通过对地下水可开采模数和农业需水量进行分析评价，在考虑了三江平原环境用水的前提下分析了适宜水稻种植的面积；刘伟等10通过时间序列模型建立了三江平原597农场的地下水埋深预测模型，为597农场和整个三江平原的井灌水稻提供了决策依据；付强等11建立了非平稳时序模型，运用随机过程模拟三江平原创业农场井灌水稻的地下水动态变化，对三江平原的适宜井灌水稻规模做出规划。然而，影响地下水补排平衡的因素除了水稻种植规模，还有降水、地表水等其他水文过程12,13，如果仅进行地下水模拟难以精确反映其他因素对地下水采补平衡的影响，可能使水稻种植规模的确定不够准确。因此本文以与地下水紧密耦合的综合性水文模型 MODCYCLE14,15为工具，从降水-土壤水-地表水-地下水各环节开展水稻种植规模变化对地下水补排关系的影响分析，为三江平原的水资源调配和种植结构调控提供参考。1研究区域概况三江平原位于黑龙江省东北部，是黑龙江、松花江与乌苏里江汇流的三角地带（见图1）。由于该地区在气候、水文、地形地貌、农业管理等方面的相似性，一般将其作为整体，单独进行水资源管理和水循环研究。三江平原土地总面积约10.9 万km2，其中平原区面积占三江平原总面积的52.8%，是三江平原人类社会活动的主要区域1,16。三江平原土地利用类型较为复杂，受人类活动的影响，不同土地利用类型间存在明显的相互转化，其中2000-2014年间水稻变化最为剧烈，占区域总面积的比重从9.0%增加到22.8%2,17（图2），致使地下水降落漏斗扩大，对地下水的影响逐年加剧。2研究方法2.1技术思路利用2000、2005、2010、2014年的土地利用数据（见图3），对 2000-2014年内缺失土地利用数据的年份进行线性插值，构建基于动态土地利用模式的三江平原现状水循环模型，通过率定和验证18，实现了对于现状水循环过程的近似模拟。利用该模型，开展现状水稻种植规模下三江平原地下水的采补平衡分析。现状年地下水处于超采状态，说明当前水稻种植面积并非三江平原的适宜水稻种植规模。基于现状水循环模型，利用模拟期内每年的土地利用数据（包括插值获得的土地利用数据）分别建立对应的静态土地利用模式的水循环图1三江平原概况Fig.1Overview of Sanjiang Plain10三江平原基于地下水补排平衡的适宜水稻种植规模研究 吴镇江 孙青言 陆垂裕 等模型，通过对比模型模拟的地下水水量平衡结果，确定现状水资源配置格局下适宜的水稻种植规模（图4）。为了进一步提高水资源保障能力，改善地下水的超采现状，三江平原积极开展地表水工程建设，提高地表水利用率，降低对地下水的依赖，将建立新的水资源配置格局，规划相应的水稻种植规模。以现状水循环模型为基础，在水资源配置新格局和规划水稻种植规模下，建立 2014 年的静态土地利用模式水循环模型，其中，模型采用 2014 年的土地利用数据，水稻面积在各子流域扩大为 2030 年规划水稻种植规模，模拟该水稻面积下的地下水平衡状态。在此基础上，若三江平原地下水没有实现采补平衡，继续调整水稻面积直到地下水实现采补平衡，从而确定水资源配置新格局下的水稻适宜种植规模。2.2模型原理MODCYCLE是与地下水数值模拟紧密耦合的分布式水文模型，已在很多区域进行了成功应用19-21。其水文过程模拟可以分为两个部分，一方面是陆面水文过程，主要是通过DEM构建子流域和剖分网格单元以及通过土壤类型、土地利用等数据划分HRU；另一方面是地表水网过程的模拟，包括主河道、水库、渠道等的逐级汇流与分水过程，以及客水、点源的汇入、用水消耗等。二者通过地表径流的汇流过程、引水灌溉和地表-地下水作用等进行耦合14。层次化的水量平衡校验机制是 MODCYCLE 的核心原理14。遵循先独立后整体的原则，从水文响应单元、渠道、水库、主河道、网格单元地下水、子流域地下水等进行独立层次的水量平衡核查；再进行平原区含水层、子流域中间综合层次的水平衡校验；最后进行数值模拟区、全流域整体综合层次的水平衡校验，由此形成了具有强关联的水量平衡核查机制。MODCYCLE 模 型 可 以 对 灌 溉 和 排 水 过 程 进 行 模 拟。MODCYCLE模型对灌溉的模拟类似于对到达地表的降水量的处理，即从水文响应单元的土壤表层开始，模拟其积水、产流/入渗、层间下渗、壤中流、深层渗漏等各个过程22。水稻或其他水生作物种植与一般旱作作物种植的区别在于其生长期间内田间需保持有水层，判断是否需要灌溉应该根据地表的积水深度来进行，这就产生了“水稻自动灌溉”操作14,15。与地下水数值模拟的紧密耦合是 MODCYCLE 的特点之一。MODCYCLE 模型在平原区地下水模拟中采用数值算法，以网格单元的形式计算地下水的所有各项补给、排泄与均衡情况。地下水含水层不再有仅分浅层和深层的限制，而是至少分两层以上，含水层可以无限划分。除第1层含水层为潜水含水层外，其他含水层均为承压含水层。在平原区，子流域无需计算各项补给和排泄项，但可以通过平原区子流域与网格单元的空间嵌套关系，根据网格单元上的模拟数据对子流图3水稻分布Fig.3Distribution of rice图4技术思路图Fig.4Technical thinking map注：LU为土地利用。图2水稻面积变化Fig.2Rice area change11三江平原基于地下水补排平衡的适宜水稻种植规模研究 吴镇江 孙青言 陆垂裕 等域的补给、排泄和蓄量变化进行统计15。土地利用的动态更新也是MODCYCLE的重要功能。以年尺度作为时间单位，以子流域作为基本模拟单元，通过线性插值补充土地利用缺失年份的数据，并在水循环模拟过程中动态更新年度土地利用数据。为了保证土地利用更新前后水文循环模拟的连贯性，下一年通过新的土地利用数据划分的HRU会继承上一年度模拟的HRU蓄水量。2.3模型构建构建模型所用数据繁多（表1），大致分为空间分布数据（子流域、河网、土地利用、土壤类型等）、地下水数值模拟数据（水文地质参数、边界条件、初始条件等）、气象驱动数据（降水、风速、气温等）及人类驱动数据（农业用水、非农业用水等）。本研究先通过三江平原的实际河网和DEM 数据划分出 1 705 个子流域图 5（a），同时在兴凯湖平原和三江低平原进行地下水数值模拟，在垂向上将地下水含水层分为浅层和深层，在水平上剖分为 206206 的网格 单 元，将 平 原 地 区 划 分 为 13 076 个 有 效 单 元图5（b）。3结果分析与讨论为深入挖掘三江平原地下水补排平衡与水稻种植规模的关系，本研究首先对模型进行校验和验证，然后分别对现状地下水动态变化、现状水资源配置格局下及水资源配置新格局下的地下水水量平衡通量对比分析，并以地下水补排平衡为目标，探究在各静态土地利用情景下及水资源配置新格局下三江平原的适宜水稻种植规模。3.1模型校验本研究选择了6个代表性水文站的流量数据和平原地区的21个观测井的地下水位数据（见图1），以2000-2008年作为率定期，以2009-2014年作为验证期，通过确定性系数R2和纳什系数NSE对模型进行性能评估，用于率定和验证的参数选择及各水文站和观测井的评价结果见表2表4。除此之外，也对通过模型的灌溉排水功能模拟出的稻田灌溉量与灌溉站点的实测灌溉量进行了拟合和验证18。3.2现状地下水动态分析准确的评价地下水位的波动变化，可以加强对区域水文循环和地下水补排关系的认识23。在2000-2014年间，三江平原各地地下水位变化情况不同，大多数地区的地下水位降低但变幅较小，但也有部分区域地下水位变化幅度较大，地下水位最多降低-26 m（图6）。通过构建动态土地利用模式下的水循环模型，对三江平原2000-2014年的地下水补排通量进行分析。研究期内，三江平原补给量和排泄量呈总体增大趋势，年际间呈动态波动趋势，但总排泄量高于总补给量（图7），年均补给量为63.55 亿表1模型输入参数和数据Tab.1Model input parameters and data数据类型空间分布数据地下水数值模拟数据气象驱动数据人类驱动数据输入数据子流域、河网、土地利用、土壤类型、农业种植结构等水文地质参数、边界条件、初始条件等降雨、风速、气温、空气湿度、辐射等农业用水、非农业用水、水库调蓄、外调水、人类开采量等图5三江平原子流域及平原区地下水网格单元Fig.5Sanjiangping atomic basin and groundwater grid element in plain area表2水文循环和地下水数值模拟的关键参数选择Tab.2Selection of key parameters for hydrological cycle and groundwater numerical simulation项目水文循环地下水数值模拟参数MXSURPONDALPHA_BFESCOSURLAGSOL_AWCSOL_KGWDMNHYSC1SC2含义最大地表积水深度/mm基流因子/d土壤蒸发补偿因子地表径流延迟系数土壤层有效供水能力饱和渗透系数/(mmh-1)基流浅层含水层水位阈值/m导水系数/(md-1)第1类贮水系数第2类贮水系数推荐范围015001.000.011.001.024.001.0025.005.0最终率定值11000.050.080.900.925.05.00.010.250.018252.52.50.257.50.0080.1750.0040.17512三江平原基于地下水补排平衡的适宜水稻种植规模研究 吴镇江 孙青言 陆垂裕 等m3，年均排泄量66.68 亿m3。在地下水排泄通量中，潜水蒸发变化幅度较小，年均2.57 亿m3；基流与降水的年际变化密切相关，年均9.74 亿m3；开采量作为主要的地下水排泄量，降水是对其影响最直接的因素，年均开采量为54.37 亿m3。地下水蓄量变化是描述地下水补排关系的主要标量，在研究期内，三江平原的年均地下水蓄变量为-3.13 亿 m3（表5），地下水量呈严重减少趋势，水稻种植规模的增加造成庞大的地下水灌溉开采应是这一问题的主要原因。因此，通过对现状地下水各通量进行分析，在当前的水资源配置格局和水稻种植规模发展趋势下，三江平原未实现地下水补排平衡。3.3现状水资源配置格局下适宜水稻种植规模基于现状水循环模型，在其他参数和假设不变的情况下，利用模拟期内每年的土地利用数据(包括插值获得的土地利用数据)分别建立对应的静态土地利用水循环模型，选取有代表性的2000年、2003年、2005年、2007年进行分析，各模型的地下水通量变化如图8所示。表3代表性观测井和水文站的NSE和R2（地下水位拟合效果）Tab.3NSE and R2 at representative observation wells and hydrological stations（Groundwater table fitting effect）编号G1G2G3G4G5G6G7G8G9G10G11率定期R20.550.580.560.670.720.450.500.680.490.360.82验证期R20.630.600.640.610.660.630.570.750.620.550.58编号G12G13G14G15G16G17G18G19G20G21率定期R20.650.540.830.750.430.490.750.730.840.55验证期R20.760.700.760.660.470.670.800.580.900.69表4代表性观测井和水文站的NSE和R2（地表径流拟合效果）Tab.4NSE and R2 at representative observation wells and hydrological stations（Surface runoff fitting effect）编号S1S2S3S4S5S6率定期NSE0.640.630.550.680.600.64率定期R20.710.750.700.730.710.80验证期NSE0.600.700.590.750.630.65验证期R20.800.810.750.850.670.78图62000-2014年地下水位变幅（单位：m）Fig.6Variation of groundwater level from 2000 to 2014注：负为地下水位降低，正为地下水位升高。图7动态土地利用模式下的地下水动态变化Fig.7Dynamic change of groundwater under dynamic land use mode表5动态土地利用模式下的地下水量平衡亿m3Tab.5Groundwater balance under dynamic land use mode年份200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014年平均总补给量25.3930.2440.2539.9442.5141.6657.0665.4358.3581.3385.6680.44107.88108.0689.0463.55开采量25.3431.8232.3539.5239.6639.7244.2566.0281.3973.8959.0480.2580.2149.5972.5254.37潜水蒸发1.652.221.862.292.532.492.482.992.542.132.632.672.123.694.332.57基流2.861.817.322.813.515.4912.4813.956.015.9914.686.8210.9432.4418.959.74地下水蓄变量-4.45-5.60-1.29-4.66-3.20-6.04-2.15-17.53-31.60-0.689.31-9.2914.6122.34-6.76-3.1313三江平原基于地下水补排平衡的适宜水稻种植规模研究 吴镇江 孙青言 陆垂裕 等研究区内地下水量平衡在不同的土地利用情景下差异较大，通过对各静态LU情景下的地下水通量进行对比，其中最接近地下水补排平衡的是2005年静态LU，其水稻种植规模为102.13 万hm2，年均补给量、开采量、潜水蒸发、基流分别为49.27、37.04、2.86、9.61 亿m3，年均地下水蓄变量仅为-0.25 亿m3，地下水趋近于补排平衡状态。其它土地利用情景下的地下水补排关系各不相同，2000年和2003年的地下水补给量大于地下水排泄量，应是由于水稻种植规模较小（图 2），2007年的地下水补给量小于地下水排泄量，地下水储量严重亏损。因此，通过 2000-2014年的土地利用数据分别构建静态LU水循环模型，确定在现状水资源配置格局及2005年的水稻种植规模下，三江平原地下水可实现补排平衡。3.4水资源配置新格局下适宜水稻种植规模根据三江平原相关规划，预计到2030年水稻种植规模将在2014年基础上增加64.81 万hm2，增加到300.4 万hm2，对水资源的需求进一步增加。为此，三江平原规划通过引松工程、引黑工程、兴凯湖引调水工程在2030年新增调水75.03 亿m3，对界河和松花江两岸共43个灌区供水，对现有的地下水供水水量置换，可覆盖三江低平原的大部分耕地。基于规划水稻种植规模，建立以2014年末地下水位为初始水位，以水资源配置新格局为供用水数据的预测模型。地下水平衡通量见图9（a），年均补给量、开采量、潜水蒸发、基流分别为 71.61、45.48、3.44、18.15 亿 m3。可以看出，由于调水工程的影响，2014年末地下水开采量较2000年减少了32.56%；基流对水资源配置响应较为敏感，基流排泄量研究期内增加了31.35 亿m3。地下水年均蓄变量4.53 亿m3，地下水补给量大于排泄量，地下水量过多同样也会产生一系列生态环境问题。因此在规划水稻规模下，地下水补排关系未达到平衡状态，还需对规划水稻规模进一步调整。为实现水资源配置新格局下的地下水补排平衡，将预测模型中各子流域水稻面积同比放大至304.1 万hm2，模拟输出的地下水通量见图9（b）和表6。各地下水平衡通量和总体变化趋势和规划水稻面积下的地下水通量变化趋势基本一致，年均补给量、开采量、潜水蒸发、基流分别为 70.35 亿 m3、45.39 亿 m3、4.53 亿 m3、21.28 亿 m3。由于水稻面积的增加，年均潜水蒸发较规划水稻预测模型下的年均潜水蒸发有一定程度的上升；地下水年均蓄变量为-0.84 亿m3，在年地下水的动态变化上满足补排平衡；以2000为基准年，截至2014年，地下水储量增加0.82 亿m3，在全研究期内满足补排平衡；三江平原地下水各地区地下水大都呈正向变幅或处于均衡状态（图10），满足空间区域上的补排关系。4结 论三江平原在2000-2014年土地利用强烈变化和水资源开发利用等多重因素影响下，对生态环境和水文循环产生了强烈扰动。本研究在动态LU模型的基础上构建了不同情景下的静态LU模型、水资源配置新格局下的预测模型，对比了各模型代表的土地利用情景下的地下水量平衡和变化特征，主要结图8不同静态土地利用模式下的地下水动态变化Fig.8Dynamic changes of groundwater under different static land use modes14三江平原基于地下水补排平衡的适宜水稻种植规模研究 吴镇江 孙青言 陆垂裕 等论如下。（1）通过对现状地下水动态分析发现，三江平原的地下水量收支不均衡，随着土地利用的剧烈变化，地下水的开采量大于地下水补给量，地下水补排关系不平衡，年均地下水蓄变量-3.13 亿m3，地下水严重亏损。（2）不同情景下静态土地利用模型的地下水通量对比分析显示，在其他参数和假设不变的情况下，以2005年的土地利用作为研究期内的静态土地利用数据，三江平原的年均蓄变量仅为-0.25 亿m3，确定了现状水资源配置格局下实现地下水补排平衡的适宜水稻种植规模为102.13 万hm2。（3）在新的水资源配置、引水和置换格局下，建立规划水稻种植面积下的预测模型进行分析。在2000-2014年间，三江平原年均蓄变量为4.53 亿m3，将现状水资源配置下的地下水严重亏损局面扭亏为盈，解决了三江平原现状的地下水超采，但在规划水稻种植面积下，地下水并未实现补排平衡，需要进一步修正。（4）将预测模型中各子流域水稻面积同比放大，建立以地下水补排平衡为导向的预测模型。当规划水稻面积放大至304.1 万hm2，三江平原地下水年均蓄变量为-0.84 亿m3，研究期内的地下水实现补排平衡。参考文献：1 杜国明,张扬,李全峰.21世纪以来三江平原农作物种植结构演化研究J.农业现代化研究,2019,40(5):736-744.DU G M,ZHANG Y,LI Q F.Research on the evolution of crop planting structure in the Sanjiang Plain since the 21st century J.Agricultural Modernization Research,2019,40(5):736-744.2 刘伟朋,崔虎群,刘伟坡,等.三江平原地下水流场演化趋势及影响因素J.水文地质工程地质,2021,48(1):10-17.LIU P W,CUI H Q,LIU W P,et al.Evolution trend and influencing factors of groundwater flow field in Sanjiang Plain J Hydrogeology Engineering Geology,2021,48(1):10-17 3 王韶华,刘文朝,刘群昌.三江平原农业需水量及适宜水稻种植面积的研究J.农业工程学报,2004,20(4):50-53.WANG S H,LIU W C,LIU Q C.Research on agricultural water demand and suitable rice planting area in the Sanjiang Plain J.Chinese Journal of Agricultural Engineering,2004(4):50-53.表6适宜水稻种植规模下的地下水动态变化亿m3Tab.6Dynamic change of groundwater under suitable rice planting scale年份200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014年平均总补给量51.7354.8864.8769.0266.6663.8670.5174.7560.7575.6776.8866.7988.9591.5478.4970.35开采量54.0551.4150.4255.4349.0649.7541.7553.6857.2842.8131.2440.4342.5524.5536.5145.39潜水蒸发4.234.623.774.444.894.264.375.144.694.694.124.504.244.945.034.53基流7.005.9013.1212.5616.6216.0622.5923.5714.2018.1329.4022.0430.1450.5337.3721.28地下水蓄量变化-13.54-7.04-2.43-3.40-3.91-6.221.80-7.63-15.4210.0412.12-0.1812.0111.53-0.43-0.84图9规划水稻面积下的地下水动态变化和适宜水稻面积下的地下水动态变化Fig.9Dynamic changes of groundwater under planned rice area and suitable rice area图10适宜水稻种植规模下2000与2014年地下水位变幅（单位：m）Fig.10Variation of groundwater level in 2000 and 2014 under suitable rice planting scale注：负为地下水位降低，正为地下水位升高。15三江平原基于地下水补排平衡的适宜水稻种植规模研究 吴镇江 孙青言 陆垂裕 等 4 SOLANGI G S,QURESHI A L,JATOI M A.Impact of rising groundwater on sustainable irrigated agriculture in the command area of Gadeji Minor,Sindh,PakistanJ.Mehran University Research Journal Of Engineering&Technology,Mehran University of Engineering&Technology,36(1):156-166.5 殷志强,秦小光,李长生.东北三省主要农作物耗水量与缺水量研究J.科技导报,2009(13):42-49.YIN Z Q,QIN X G,LI C S.Research on water consumption and water shortage of main crops in three northeastern provinces J.Science and Technology Herald,2009,27(13):42-49.6 刘农,吴玉柏,黄俊友,等.淮北地区水稻适宜发展规模的研究J.南京航空航天大学学报,1994(S2):342-348.LIU N,WU Y B,HUANG J Y,et al.Research on the suitable development scale of rice in Huaibei area J.Journal of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,1994(S2):342-348.7 MOHAN S,JOTHIPRAKASH V.Development of priority-based policies for conjunctive use of surface and groundwaterJ.Water International,2003,28(2):254-267.8 李伟丽,张伟东,王璐.基于生态需水约束下辽河平原水稻布局调整J.中国农业资源与区划,2016,37(2):161-167.LI W L,ZHANG W D,WANG L.Adjustment of rice layout in Liaohe Plain based on ecological water demand constraints J.China Agricultural Resources and Zoning,2016,37(2):161-167.9 Suraj Kumaret al.Climate change projections of rainfall and its impact on the cropland suitability for rice and wheat crops in the Sone river command,BiharJ.Theoretical and Applied Climatology,2020,142:433-451.10 刘伟,刘东,马永胜.时间序列模型在井灌水稻区地下水位预测中的应用：以三江平原为例J.农机化研究,2007(11):183-186,189.LIU W,LIU D,MA Y S.The application of time series model in the prediction of groundwater level in well-irrigated rice area:taking the Sanjiang Plain as an example J.Agricultural Mechanization Research,2007(11):183-186,189.11 付强,门宝辉,王志良,等.非平稳时序模型在三江平原井灌水稻区地下水动态变化中的应用J.系统工程理论与实践,2003(1):132-138.FU Q,MEN B