文档介绍：基于盐碱地浅层水控制的竖井排水
关键技术研究与示范
项目立项建议书
利津县国土资源局杨奠基
二○一二年五月三日
基于盐碱地浅层水控制的竖井排水关键技术研究与示范
项目立项建议书
利津县国土资源局杨奠基
一、项目研究的背景
黄河三角洲因为成陆时间短,地下水矿化度高,不适当的开发极易导致土壤盐渍化,从而发生草甸植被的逆向演替,甚至退化成寸草不生的光板地。黄河三角洲地区的土壤类型主要是潮土和盐土两大类。从内陆向近海,土壤逐渐由潮土向盐土递变,多数土地后备资源土壤呈现高盐性,且地势低洼,地下水位很浅。
盐渍土的形成离不开水,盐随水来,盐随水去。潜水埋深小于潜水临界埋深的细土平原,土壤及包气带蒸发失水,可通过毛细管源源不断地得到潜水水量和盐分补给,持续的蒸发可使土壤不断积盐。若降水或地表水下渗量较小,难以在土壤层中形成有效的脱盐过程,土壤中的盐分含量就会越来越高,最终发育成盐渍土。预防盐碱灾害主要应从控制地下水位着手。要使土壤不致盐碱化,一方面不让地下水位高于临界水位,另一方面是减少地下水通过毛细作用升到地面蒸发。根据溶质运移理论,土壤的盐分运移主要是通过对流和水力弥散作用。土壤中的盐分,有的形成固体结晶聚集在土壤表层;有的存在于土壤水形成盐溶液。在现实的工程中,关键是创造条件,通过水分运动把土壤中的各种状态的盐分转化为自由溶液中的盐分,并自土壤中排除。目前,为了开发利用这些土地资源,发展农业,当地政府和人民创造了许多盐碱地的改良模式,如上农下渔、深沟排碱、蓄淡压碱等,为农业的发展做出了积极的探索。
上农下渔是一种生态模式,但由于坑塘中的水主要来自高矿化度地下水,无法循环流动,渔业养殖效益不明显,现已逐渐演化为单纯挖沟筑台田。主要问题一是台田面积小,最大10亩左右,很难被规模化、现代化的大农业所应用;二是条田沟内的水无排泄渠道,长期囤积且含盐量高,无法灌溉应用,使得台面耕地只能作为等雨浇灌的旱田,产量低而不稳;三是台田开发成本较高,每开发出一亩耕地,仅投入机械费人工费大约需4500元,若再加上桥涵配套,每亩耕地开发成本约为6000元;四是开发出的耕地面积不到开发总面积的40%,后备资源利用率低。
深沟排碱是多年来一直沿用的开发模式,此措施以挖深沟淋盐为主,配以淡水压碱洗盐。挖排碱沟可以降低地下水位,减少土壤盐分含量,但排碱沟每年要清淤1次,否则排碱沟容易淤积堵塞,洗盐排碱效果降低,导致土壤的次生盐渍化。淡水洗盐,虽然降低了土壤的含盐量,但随着盐分的淋溶,大量土壤养分也随之流失。同时由于当地土质疏松,排沟坡比较大,占地较多。在实际应用中除干支级排沟能够达到地下水临界深度,斗农级排沟往往因倒比降引起排水沟积水及排水沟塌坡等问题,当年就淤塌到地下水临界深度以上,起不到调控地下水的作用。在雨季及灌溉时节,更会因沟内存水,导致地下水位迅速升高。得出的结论是,利用深沟排水,“沟大、桥大、占地大、效果不大”。
种稻改碱是当年投入当年见效的改碱措施。在有足够水源的低洼盐碱地
,通过改种水稻时泡田和长期淹灌,可以减少土体盐分并抑制盐分上升,通过连续几年种植水稻,土壤可得到良好的脱盐改良,。引黄种稻还能使稻田不断积累粘质土,改良土壤质地,但应注意稻田要集中布置,不能水旱插花,- m的渗沟,否则会造成盐碱“搬家”,旱地盐化。对土质粘重,地势低洼,种稻后排水不畅,土体下部积盐的稻田,不宜种植其他旱作物,否则会迅速返盐。
淤灌改碱:由于蒸发强烈,- m厚的黄河泥沙,可形成新的淡土层,填高了地面并淋洗盐分,但沉淤土壤厚度应在30 cm以上。淤灌后应及时加强管理,完善排灌工程,降低地下水位,防止土壤再度盐渍化。大引、大蓄、大灌会使区域水盐平衡失调,土壤盐渍化迅速发展。
- m深的地下。2000年9月东营市从荷兰引进了技术,开始了暗管改碱工程,面积达1万hm2。暗管排碱技术实施一次性投入较大。暗管埋深、间距、管径要按土壤含盐量、地下水埋深、矿化度、渗透系数、土层厚度及地形来设计,不能一个标准,否则达不到预期的效果。,很难使地下水位降至临界深度以下,不能从根本上平衡项目区内的水盐动力,排碱效果不理想。
二、项目研究目的与意义
“竖井排水”在排降地下水位、淡化地下水质、加速土壤脱盐以及防治作物渍害等方面效果比较显著,一直作为一项快速改良滨海盐土的优良技术。但黄河三角洲地区曾经试验过的竖井排水改良技术,井深过大(30-40米)、井距过远(
220米以上)、井径细小(一般为Φ40cm),由于井中汇集过多的咸度很高的深层水(表层潜水矿化度一般为5一1