华北平原农田区地下水开采量对降水变化响应.pdf

第 l 7卷 第 1 I 蝈 2 t X 6年 1月 水科学进展 ADVANCES I N W A F E R S CI ENC E V I1 ． 1 7． N t l l J a 1 ． ，2 0 0 6 华北平原农 田区地 下水开采量对 降水变化 响应 张光辉 ，费宇红 2 ，刘克岩 ，王金哲 1 ． 中刚地质科学院水文地质环境地质研究所，河北 石家庄0 5 0 0 6 1 ；2 ， 河海 大学 ，江苏 南京2 1 0 0 9 8 3 ． 河北省水义水资源助测 局 ，河北 壬 家庄0 5 0 0 3 1 摘要 通过区域农业开采量 、区域平均年末浅层地 下水位对 区域年降水量变化 的响应 特征研 究 ，结 果表明 区域农 业开采量与年降水量之间存在两极互逆效应 ，即在枯水年份 ，作物需耗水量 和区域 农业 开采量增 大 ；在丰水 年份 ． 作物需耗水量和 区域农业开采量减 小。上述规 律 ，突现 了在连续枯 水年份 地下水 对农业 安全 保障 的特 殊作 用。由 此 ，提 出了农业开采量的利用水平 、合理性 和节 水潜 力以及预测的新的评价方法 。 关键词 华北平原 ；农业用水 ；降水 ；地下水 开采 ；互逆效应 中国分 类号 P 4 2 6 ， 6 ；P 6 4 1 8 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 1 ． 6 7 9 1 2 0 0 6 0 1 ． 0 0 4 3 0 6 华北平原多为半干旱农业区，多年平均降水量为 5 3 4 m m ／ a ，水面蒸发量多大于 1 2 0 0 m m／ a ，大气降水难 以 满足作物生长耗水 的需求。例如在 山东禹城实验研究结果，大气降水仅 能满足冬小麦生 育期作物 耗水量 的 3 3 ． 8 ％、春玉米 5 8 ． 8 ％和冬小麦一 夏大豆 5 5 ， 1 ％E 1 ] 。地下水灌溉是确保华北平原农业稳产 、增产的关键所在 。 在华北平原 中、西部地区，农业用水 占总用水量的 7 O ％以上 ，其中地下水是主要供水源 表 1 ，以至农业需耗 地下水开采量 简称农业开采量 对年降水量变化具有较强的响应性。 表 1 华 北平原地下水供给量 占农业用水总量 7 5 ％以上分 区的用水状况 Ta bl e l Si t u a t i o n o f pu mp i ng g r o u ndwa t e r f o r a gr i c u l t ur e i n Nor t h Ch i na Pl a i n 注 *指 水挠地 ． 不包括水 田和菜田。 吴凯等⋯、孙明等[ 、杨永辉等[ 和贾金生等[ 通过实验研究阐明了不 同降水量条件下大田作物需耗水规 律和机理 ，但是如何研判一个区域农业开采量的合理性 、可靠性及其节水潜力仍然是水资源评价及规划中重要 科学难题[ 一 9 l 。因此 ，探讨农业开采量对降水量变化的响应规律 ，对研究如何增强水资源紧缺地区农业供水安 全性和农业 用水大户 合理 、高效地利用地下水资源具有重要意义。 收稿 日期 2 0 0 4 0 5 1 7 ；修订 日期 2 0 0 4 ． 0 8 0 2 基金项 目中 意 国际合 作项 目 ⋯ 海 河 流 域水 生 态 环境 调 查 与评 价 ’项 目中 的专 题 3 ” ；国家 自然 科学 基 金资 助 项 目 4 0 4 7 2 1 2 6 作者简介张光辉 1 9 5 9一 ．男 ，辽 宁沈 阳人 ．中国地质科 学院水文地质环境 地质研究所研 究员 ，膊士生导师 ．主要从 事水 循环 演化 与水资源持续利用研 究。E - m a i l H u a n j i n g h e i l ff o ． n e t 维普资讯 4 4 1 资料选取 与原理 水利 学进展 农田作物需耗水量 We． 一 般 由地 I- ‘ 水 毛细供水量 、降水 供给培 ， ， 量 、s k ．．7 2 供给量 Q，即灌溉量 和消耗 卜 壤含水量 △ 成 ， 表达式为 W U i Q △W 实际上， 农田作物需耗水量中包括农m蒸散和灌溉渗漏两部分的水量消耗。 分入渗补给浅层地 F 水。 带 I 7卷 指作物生长消耗 降水供 给的水 1 后者部分储存在土壤中， 另⋯部 对于式 J 来讲 ， 由于研究区内浅层地 F水位埋深较大 ，以垒 0 。另外 ， 时间较 长的均 衡期 内，△W 0 T a y l o r ，1 9 8 3 。于是 ， 有 I 尸 Q P ， “ 2 即华北平原的作物需耗水量土要由降水供给量 ， J 千 以开 采地下水为主的灌溉量 Q 组成，地表水灌溉量 ， 占有限量。从表 l 可见，在多数研究分区的 Q中 Q”占 8 0 ％以上，所 以降水量变化不仅引起 降水对农 作 物需耗水的供给嚣改变 ，而且还引起灌溉量的改变，并丰要表现在农业开采量 Q 的变化上。 此 ，在遴选研究样本过程中，考虑到降水量 、开采量及地下水位埋深的实际监测数据存在由点源到面应 用均化的局限性，以及降水和开采刘 浅层地 水位变化影响的地域对应性和时效不对称 性的问题 ；还考虑到 值大小与灌溉面积 、种植结构和用水水 密切相关性。为了最大限度地减小上述问题 的不确定性影响，本 文采用邢台、邯郸和石家庄所辖平原区的农 [ 【 J 区浅层地下水 指潜水及微承 水 开采量及对应 区年降水量和区 域平均年末浅层地下水位埋深 主要指潜水 作为丰要研究依据 ， 选用海河平原农 田区地下水开采量及相应范围 的农业大田灌溉量和降水量作为研究背景资料。另外，考虑到灌溉面积的相对稳定性 表 2 ，主要选取 1 9 8 6 2 0 0 0年系列相关数据_ 1 。 ． 表 2 1 9 8 6 2 0 0 0年研究 区农 田灌溉面 积 Ta b l e 2 I r r i g a t e d a r e a o f l a n d f o r g r o w i n g f i e l d c r o p s in N O r t h C h i n a P l a i n i n 1 9 8 62 0 0 0 万 h m*- ／ 8 注 丧中再分仄的水田面积都 十分铂 限， 多不足 1 0 0 0 h m 。 ， 敞未统汁。 2 农业开采量对降水量响应规律 2 ． 1 开 采量 、 地 下水位 埋深 与降 水量互 动动 态过 程 从图 1 a 可见 ， 1 9 8 6 2 0 0 0年期问 北平原农业区浅层地下水J 1 采帚和农田实际灌溉量与年降水量之间呈 互逆变化过程。在 1 9 8 6 、1 9 8 9 、1 9 9 2 、1 9 9 7年和 1 9 9 9年降水偏卡 占 年 份，农业开采量和灌溉量都呈现峰值；而 杠 1 9 8 7 1 9 8 8 、1 9 9 0 、1 9 9 41 9 9 6和 1 9 9 8年降水偏丰年份 ，外采 和灌溉最早现谷值。在邯郸 、邢台和石家庄 平原农业区，不仅农业开采量与埘应 年降水精密切互动 ，I } 1 _ 区内平均年末浅层地下水位埋深也呈逆 向动态 变化规律 图 1 b ～图 l d 。降水 量增 大 ，7 F 采 量 减小 ，降 水对 浅 层地 下 水 补 给增 多 ，浅 层 地 下水 位 埋 深 变 小 ；降 水量减小 ，开 采量 增 大 ，降 水埘 浅层地 下 水补 给减 p，浅层 地下水 位 深 变大 。 维普资讯 第 1 期 2 ． 2开采 量与 降水量 相关 特征 { f 份 g 皇 、 卿 篷 瘩 吕 、 嘲 * 盥 廿 张 光辉 等 华北平原农 田区地 。 水开采世对降水变化响 应 口降水量 一 灌溉量 一 歼采萤 a 牛北平原农业 年 份 4 0 2 0 O O 8 0 6 0 4 0 2 0 o o 口降水量一 地下水埋深 一开采量 c 邢台农业区 E 壁 娃 - 怅 E 、 酝 - E 翠 警 l 2 0 0 3 0 0 譬40 0 5 0 0 薹 。 6 0 0 辟7 0 0 8 0 0 年 份 1 2 0 0 3 0 0 窨 4 0 0 、 5 0 0 蚓6 0 0 薹7 0 0 8 0 0 9 0 0 [ ] 降水量* 一地下水埋深 一 丹聚 晕 b l f f【 郸农 [x u I 【 ＼ ’ 口降水量 一地下水 深 J F 采嚣 d 石家庄农 『 区 宣 、 嚣 目 E 一 、 蚓 45 图 1 1 9 8 62 0 0 0年研 究区农业年开采量 、年末地 下水位埋 深与年降水量互动过程 Fi g． 1 Dy n a mi c p r o c e s s a mo n g t h e pu mp a g e f o r a g r i c u hu r e ．g r o u n d wa t e r l e v e l a nd p r e c i pi t a t i o n i n No Ah Ch i n a Pl a i n f r o m 1 98 6 【 n 2 X 0 图 2表明，随着年降水量的增大，农 田作物需耗水从降水中获取的供给量相应增大，而农 田灌溉量减小 图2 a ， 农 田区浅层地 F 水开采量也随之减小 图 1 a 。在 1 9 8 6 2 0 0 0年期问 ， 华北农 田区的灌溉量与降水 量之间变化率为 一 0 ． 1 7 4 ，开采量与降水量之问变化率为 一0 ． 1 9 1 ， 均衡点 的年降水量 5 1 8 ． 2 m m、 年灌溉量 4 7 3 ． 8 m lT l 和年开采量 3 9 1 ． 4 m m 图 2 a 。在邯郸农业 区，开采量与降水量 的变化率为 一0 ． 3 3 1 ，均衡点的年降水量 和年开采量分别为 5 1 1 ． 1 m m和 2 8 1 ． 7 m m；邢台农业区 ，年开采量与年降水量的变化率为 一0 ． 3 3 6 ，均衡点的年 降水量和开采量分别为 4 8 7 ． 3 mm和 3 0 2 ． 3 m m；石家庄农业区 ，年开采量与年降水量的变化率为 一 0 ． 3 5 4 ，均衡 点的年降水量和年开采量分别为 4 7 9 ． 2 m m和 3 5 4 ． 4 m m 图 2 b 。 鲁 吕 、 牛 丑 硎 一 已 廿 H f ‘ ，l J， J 、 D ＼ 3 5 0 ， r 采晕 J 、 ’ --．．．⋯ 灌溉用水最 开采量趋势 S O ． 1 3 0． 8 0． 3 0 - 5 。 一 ， x -2 5 年降水量距_甲／ mm 吕 鲁 ～ 宋 廿 x lIl5q 。 石 家 庄 破 0邢 台 趋势线 ．0 ． 1 5 0 ． 5 0 - 1 0 短 1 5 0 2 5 f ．40 7 0 年降水量距l甲 ， mm 图 2 1 9 8 6 2 0 0 0 年 研究区农业年用水量 、 年开采量与年降水量 之问相关关系 Fi g． 2 Re l a t i o n s h i p b e t we e n g r o u n d wa t e r p u mp a g e n r a g r i c u l t u r e a n d p r e e i p i t a t i o n i n No r t h Chi n a P l a i n i n 1 9 8 62 0 0 0 换言之 ， 在地下水灌溉面积和用水水平稳定前提 下， 年降水量每增加 或减少 1 0 0 IT l m， 则 引起邯郸 、 邢 台 和石家 庄农 业年 开采 量减 小 或增 大 2 s ． 4～ 4 0 ． 1 fn m 相当 于 1 ． 1 亿 ～1 ． 9亿 m ， 华 北平 原农 田地 下 水 歼年采 量 E 、 磷 g 草 一 ～ 如 加 m 维普资讯 4 6 第 l 7卷 减少 或增大 1 9 ． 1 ～1 9 ． 2 ra m 相 于 1 1 ． 6亿 ～I 1 ． 7亿 I n ， 具 体结果{ n 1 表 3所示。在 1 9 8 62 0 0 0年期J1 l J ，华北 平原年降水量的极大 一极小差率达 一3 2 ． 5 ％ ～3 9 ． 7 ％ 、 年”采 极差率 一1 1 ． 2 ％ ～ 1 3 ． 1 ％，其中邯郸平原 年降水量极差率 一4 7 ． 4 ％ ～5 1 ． 1 ％和农业开采量极差率 一2 4 ． 6 ％ ～3 3 ． 8 ％、邢 台平原 一4 2 ． 3 ％ ～3 9 ， 9 ％ 和 一l 8 ． J ％ 一2 7 ． 7 ％，石家庄 平原 一 3 9 ． 9 ％ 7 4 ． 7 ％和 一3 3 ． 8％ ～十l 8 ． 9 ％。 表 3 不同分 区降水量变化 引起农业开 采量 变化值 Tab l e 3 Re l a t i o ns h i p b e t we e n gr o u ndwa t e r p um p a g e f o r a g r i c u l t ur e a n d pr e c i p i t a t i o n i n d i ffe r e n t a r e a of No r t h Ch i na Pl a i n *存在研究区面积增 大引起 的均化效应 。 3 机 制 图 2中均衡点的年开采量和年降水量是一个区域性 的、 1 5年 巾尺度 期间作物需耗水闽值 ，它基本反映出 一 个地区农 田作物需耗水量大小和农业消耗地下水的水平 ，其量值的大小与各分区气候条件 和实际灌溉面积有 关 表 4 ， 弱化了种植结构或用水水平等方面局部随机性变化影响。就是 c 兑，在用水水平和种植结构基本稳定 前提下 ， 包括引水工程 ， 一个地区农业开采量的大小取决于当地降水和蒸发等水热气候条件及灌溉面积。 表 4 研究 区不 同单元均衡点开采量 、变化率与降水量及灌溉面积 Ta b l e 4 S i t ua t i on o f ba l a n c e d g r o u ndwa t e r pu mpa g e f or a g r i c u l t ur e a nd i t s pr e c i p Jit a t i o n a nd i r r i g a t e d a r e a i n diffe r e nt a r e a o f No ah Chi na Pl a i n 研究表明，由于各研究分区的气候条件不 同， 所以它们 的作物需耗水量 。 也各不相同 表 5 ，随降水量 增大而减小 图 3 ，以至各分 区的均衡点开采量及其对应降水量也囚 不同而变化。 图 3 是华北平原各三级区的单位面积农 田经济灌溉定 额和 1 9 9 8年农业大 田 水浇地 实际灌 溉量与 l 9 8 6 2 0 0 0年系列分区区域平均年降水量之 间关系 ，它反映无论是研究区的农 田作物极限需 耗水量 指经济灌溉定 额 ， 还是单位面积灌溉量都与当地年降水量呈密切负相关关系。从邯郸、邢 台和石家庄分区来看，均衡点降水 量由 5 l 】 ． 2 m m降至 4 7 9 ． 2 m m， 则单位面积实际均衡农业开采量 开采模数 从 2 ． 8 31 0 fi l m ／ h m - a 增至 3 ． 5 4 l 0 住r n m 3 ／ h m a 图 3中 △点 ， 介于农田作物极限需耗水量与 1 9 9 8年单位面积实际灌溉量之间 详见图 3 、表 4 和表 5 。 当然 ，不同作物的需耗水量各不相同。由懋正等研究表明 ，在石家庄山前平原冬小 麦的需耗水最 3 5 1 ． 9 ～ 4 9 1 ． 5 m m和夏 玉米 3 8 6 ． 6 5 2 1 ． 0 m m。吴 凯等在 l 9 8 6 一l 9 9 5年 期问 的山东 禹城 实验 研 究 结果 I l _ ，冬小 麦 生育 维普资讯 第 1 期 张光辉等 华北平 原农 }fl 区地 F水开采量对 降水 变 化响应 4 7 一___一r～ 一～一～一一⋯ 一 ⋯●一一一一一 _l一一一 期作物需耗水量平均 4 8 5 ． 5 m m，夏大豆生育期作物需牦水量平均 3 6 2 ． 5 m m，眷玉米生育期作物需耗水量平均 4 1 3 ． 8 m m，夏玉米 生育期作物需耗水量平均 3 9 7 ． 9 m m 。本文研究结果 ，在邯郸 、邢 台和石家庄平原 ，以种植小 麦、玉米 、棉花和豆类为主，所以若以冬小麦和夏玉米的作物需耗水量值作为基数 ，则邯郸 、邢台和石家庄农 业 区开采地下水供给水量 占相应作物的需耗水量的 5 8 ． 2 ％ 一8 8 ． 9 ％。随着降水量的增大，作物消耗降水供给水 量增多，其 中偏丰水年份 占6 2 。 6 ％ ～8 0 ． 2 ％，而偏枯水年份降水供给作物需耗水量仅 占 1 5 ． 2 ％ 一3 2 ． 1 ％，因此 农业开采量随降水量增火而减小。1 9 8 61 9 9 5年农 田实验研究结果是冬小麦农 田需 耗水量 4 l 3 ． 8 m m，夏玉米 3 9 7 ． 9 m m。以至在相同降水 量条件下 ，种植夏玉米所消耗的降水供给量小于冬小麦⋯。 华北平原各三级区经济灌 溉定额、农业大 田实际 用水量与年降水量 关系【 - 0 - l 1 ] Re l a t i o ns hi p a mo ng i r r i g at e qu o t a，a c t u a l i r r i ga t e d yi e l d o f lan d f or g r o wi ng fie l d c r o p s an d i t s pr e c i p i t a t i o n i n d mr e nt ar e a o f No r t h China P l a i n 4 意义与应用方法 年降水量 ／ T n m 图 3 华北平 原各 分 区单位 面积农 田经济 灌溉 定额 、实 际灌溉量与年 降水量关 系 F i g、 3 Re l a t i o ns h i p a mo n g i r r i g a t e q u o t a，a c t u a l i i g a t e d y i e l d， b a l a n c e d g r o u n d wa t e r p u mp a g e f o r a g r i c u l t ur e a n d i t s p r e c i p i l a t i o n i n d i ffe r e n t a r e a o f No rth Ch i n a Pl a i n 农业区浅层地下水开采量对年降水量变化的响应规律及其研究方法 ，具有如下应用意义 1 在枯水年份不仅农业开采量显著增大 ，丽 『 且地下水对农业 粮食 安全的保障作用与责任更加显著 ， 所 以在地下水资源规划与利用中，应采取 “ 丰限枯保”的农业区地下水开采对策 ，需要更加重视连续枯水期地下 水对农业安全保障的地下水资源储备 ，适度限制丰水年份农业对地下水 的开采数量 ，以便进一步增强连续干旱 年份期问地下水对农业用水的供给安全保障能力。 2 可借鉴图 2一图 3的表达方式和 内涵，研判和率定农业开采量 的利用水平 、合理性和节水潜力 ，以及 检核相关统 计资料的可靠性 。如果数据点进入图 2 a 中右上限区或左下限区，为异常点 ，需要查明原因 ；若在 左上限区或右下限区，属于正常值 ，其中左上限区是偏枯水年份农业开采量状况，右下限区表示偏水年份农业 开采量状况。若数据点落在趋势线上方 ，表明农业开采量尚有节水潜力 ；数据点在趋势线下方 ，表明该农业区 高效用 水 。 在上述分析基础上，通过图 3检核实际农业开采量 的节水潜力大小 ，评价实际农业开采量的合理性和现状 利用水平。如果实际开采量落在区域平均、单位面积地下水可开采量趋势线与经济灌溉定额趋势线之间 ，表明 该 区农业开采量处于合理状态。实际开采量愈接近经济灌溉定额趋势线 ，表明该地区农业开采量愈高效 ，节水 潜力愈小 ；相反 ，农业开采量偏高，节水潜力愈大。如果实际开采量落在区域平均 、单位面积地下水可开采量 趋势线之上或经济灌溉定额趋势线之下 ，都属于异常情 况，需要查明原因。 3 根据降水预测成果 ，利用图 2方法可推测 未来年份的农业开采量 ，指导农业生产。图 2中趋势线 ，应 u l u l 0 一 、 蛹*已匝 旧翠番 S S 表 № a 维普资讯 4 8 水科学进展 第 l 7卷 是 预测 理论值 。 4 为评估未来不同气候条件下地下水开发利用的经济价值和水价确定 提供科学依据。在丰水年 份 图 2 的右下限区 ， 地表水资源较充裕 ， 农田作物消耗降水供给水量较多 ，而对开采地下水供给的依赖性降低 ，所以 开采地下水供给农业的必要性和经济价值相对低，市场水价应走低 ；在枯水年份 图 2的左上限区 ，特别是连 续枯水期，不仅地表水资源短缺 ，而且农 田作物需耗水对地下水供给的依赖性增强 ，农业开采量必然增大，所 以开采地下水的必要性和经济价值相对高 ，市场水价应走高。 参考文献 [ 1 ]吴凯， 陈建耀， 刘土平 ， 等 ． 华北平原禹城地区作物耗水特性与农业水利用率研究[ M] ． 北京 气象出版社 ，1 9 9 7 ． 1 3 1 1 3 7 ． [ 2 ]刘昌明 ． 发挥南水北调的生态效益修复华北平原地下水f J ] ． 南水北调与水利科技， 2 0 0 3 ， 2 4 1 l 7 一J 9 ． [ 3 ]孙 明， 王立琴 ， 薛 明霞 ． 农业区地下水开采量统 计方法研究 [ J ] ． 地下水 ， 2 0 0 1 ， 2 3 2 7 1 7 3 ． [ 4 ]杨永辉， 郝小华，曹建生 ， 等 ． 太行山山前平原区地下水下降与降水 、 作物的关系[ J ] ． 生态学杂志， 2 0 0 1 ， 2 0 6 4 7 ． [ 5 ]贾金生， 刘昌明 ． 华北平原地下水动态及其对不同农业开采量响应的计算[ J ] ． 地理学报 ， 2 0 0 2 ， 5 7 2 2 0 1 2 0 9 ． [ 6 ]沈振荣 ， 李原园 ， 裴 源生 ． 中国农业用水安全与灌溉面积发展将面临 的十大 挑战[ M] ． 北 京 中 国农业科 技 出版社 ，1 9 9 8 ． 4 8 7 2． [ 7 ]沈振荣， 汪 林，于福亮 ， 等 ． 节水新概念真实节水的研究与应用[ M] ， 北京 中国水利水电出版社 ， 2 0 0 0 ． 1 2 7 ， 1 4 5 1 5 3． [ 8 ]斯蒂芬， 福斯特， 等 ． 华北平原地下水灌溉农业的评估和可持续发展[ R ] ． 世界银行 、 全球水伙伴地下水管理指导组 ， 2 0 0 2 ． [ 9 ]由懋正 ． 农业资源评价管理与利用[ M] ． 北京 气象出版社，1 9 9 8 ． 4 55 3 ， 1 2 1 1 4 0 ， 2 2 4 ． [ 1 O ]海河水利委员会 ． 海河流域农业用水与节水研究[ R ] ． 天津 海河水利委员会， 2 0 0 1 ． 71 3 ， 3 5 ， 4 5 5 0 ． [ 1 1 ]海河水利委 员会 ． 海河流域水资源规划[ R ] ． 天津 海河水利委员会 ， 2 0 0 1 ． 7 2 ，1 2 4 1 2 6 ， 2 3 3 2 3 6 ． Re g i o na l g r o un d wa t e r p u mp a g e f o r a g r i c ul t ur e r e s p o nd i ng t o p r e c i p i t a t i o n i n No r t h Ch i n a P l a i n Z HA N G G u a n g h u i ，F E I Y u h o n g ’ ，L I U Ke ． y a h ，WAN G j i n z h e 1 ． I n s t i t u t e o fH y d r o g e o l o g y a n d E n v i r o n m e n t a l C , e o g y ，C A G S ，S h ij i a z h nan g 0 5 0 0 6 1 ，C h i n a ； 2 ． H o h a l U n iv e r s it y ，N a n j i n g 2 1 0 0 9 8 ，C h i na ； 3 ． B u r e a u W a t e r R e s o u r c e s S u r v e y o fH e b e i ，S h ij i a z h u a n g 0 5 0 0 3 l ，C h i n a Ab s t r a c t Ac c o r d i n g t o t h e p r i n c i p l e o f t h e c o n s u mp t i o n d e ma n d o f t h e wa t e r y i e l d f o r g r o wi n g fie l d c r o p s a nd i t s r e l a t i o n s h i p wi t h t h e p r e c i p i t a t i o n，t h e d y n a mi c v a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c o f t h e r e g i o n a l g r o u n d wa t e r p u mp a g e f o r a c u l t u r e a n d t h e s h a l l o w g r o u n d wa t e r l e v e l r e s p o n d i n g t o t h e p r e c i p i t a t i o n i n No ah Ch i n a P l a i n f rom 1 9 8 6 t o 2 0 0 0，t h i s p a p e r s u g g e s t s t h e r e g u l a r c o n t r a r y c h a n g e o f t h e r e g i o n a l g ron n d wa t e r p u mp a g e f o r a g r i c u l t u r e r e s p o n d i n g t o t h e p r e c i p i t a t i o n，t h e c o n s u mp t i o n d e ma n d o f t h e wa t e r y i e l d a n d t h e a n n u a l p u mp a g e i n c r e a s e s o r d e c r e a s e s wi t h t h e a n n u a l p r e c i p i t a t i o n．Th e p a r t i c u l a r s a f e g u a r d rol e o f g rou n d wa t e r t o t h e s a f e t y o f t h e i r r i g a t i o n o f t h e g r a i n c r o p s i n No rth Ch i n a Pl a i n d u rin g s u c c e s s i v e l o w d r y y e a r s i s i n d i c a t e d f r o m a b o v e r e s u l t s ．A n e w me t h o d i s s u g g e s t e d t o e v a l u a t e t h e u s e d l e v e l ，t h e r a t i o n a l i t y a n d t h e s a f e p o t e n t i a l i t y o f t h e a c t u a l r e g i o n a l g rou n dw a t e r p u mp a g e for a g ric u l t u r e，a n d p r e d i c t f u t u r e p u mp a g e，wh i c h i s s i g n i fic a n c e t o t h e s t u d y o f t h e r a t i o n a l u s e o f t h e g r o u n d wa t e r a n d t h e e n s u re s a f e t y for t h e s u p p l y wa t e r f o r t h e a g ric u l t u r e a r e a s s h o r t o f wa t e r r e s o u r c e s ． Ke y wo r d s No r t h Ch i n a P l a i n；wa t e r s u pp l y for a g r i c u l t u re ；p r e c i p i t a t i o n；g r o u n d wa t e r e x p l o i t a t i o n；c o n t r a ry e f f e c t T h e s t u d y i s fi n a n c i a l l y s u p p o r t e d b y t h e N a t i o n a l Na t u r S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a No 、 4 0 4 7 2 1 2 6 ． 维普资讯