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鹽堿地排水的必要性和相關技術
[日期:2010-05-12]  來源:  作者:   發(fā)表評論(0)打印



  中國《呂氏春秋》中關于“浴土”的記載,即指通過沖洗的鹽漬土。現(xiàn)代科學研究排水始于19世紀后半期。20世紀前后,人們對排水和土壤鹽漬土的關系進行了綜合研究。波紋塑料管和電子計算機的應用,促進了鹽堿地排水技術的發(fā)展。

  排水是防止土壤鹽漬化的基本措施。在無排水系統(tǒng)的條件下過量灌水,會導致土壤次生鹽漬化。如巴基斯坦自20世紀以來農業(yè)灌溉發(fā)展較快,但排水措施未能跟上,導致60年代土壤鹽漬化、沼澤化面積夸大到占耕地的65%左右,后因發(fā)展了才基本得到控制。中國在黃淮海平原自50年代起發(fā)展引黃灌溉。但排水系統(tǒng)不配套,使地下水位升高,土壤鹽漬化迅速發(fā)展。自60年代初以來采取疏浚河道,建立田間排水系統(tǒng),發(fā)展井灌、井排等措施,土壤鹽漬化面積也逐漸減少。

  水鹽運動規(guī)律 土壤中的鹽分主要隨水分運動。在蒸發(fā)條件下,鹽分由于土壤毛管作用,而隨水分上升地表;在降雨或灌溉時,入滲水挾帶表層鹽分向深層移動或排入排水溝,使表層鹽分逐漸減少。這種鹽隨水流動的現(xiàn)象稱對流運動。在對流的過程中由于鹽溶液通過速度的不均勻性,引起土壤鹽分機械彌散運動。鹽溶液自身由于濃度不同而有擴散運動,此外還有固態(tài)鹽溶解等運動。因此,沖洗排鹽過程可以用水動力彌散(包括擴散和機械彌散)、對流和溶解二維微分方程式表示。

  排水要求 鹽堿地排水因鹽漬地中鹽分類型的不同而有不同的要求。鹽漬土中氯化鈉主要通過對流和擴散運動排除,無溶解過程,不受洗鹽季節(jié)溫度的影響,排水流速可大些。硫酸鈉有溶解過程,受溫度影響較大,冬季排水沖洗含硫酸鈉鹽的效果差,水流速度不能太大。硼能被土壤吸附,因此排水洗硼比排水洗硫酸鹽的速度要慢,需要的水量也多。

  控制地下水埋深在臨界深度以下,是鹽堿地排水的基本要求,也是設計排水溝深度的主要依據(jù)。地下水臨界深度是指在一定的自然條件和農業(yè)技術措施條件下,不致引起耕層土壤積鹽危害作物生長的最淺地下水埋深。影響確定地下水臨界深度的因素有氣候(主要是降雨和蒸發(fā))、地下水礦化等自然條件和耕作栽培、灌溉排水和等人為活動,可采取定位觀測,結合土壤調查分析來確定,也可由地下水蒸發(fā)量和積鹽時間等確定。一般輕質土壤的地下臨界深度在1.8米左右,透水性弱的粘土和透水性強的砂土比輕質土壤的臨界深度低1.3米左右。

  排水措施 鹽堿地排水有豎井排水和生物排水等多種。明溝排水最普遍,但較深的溝易塌坡;暗溝排水發(fā)展較快,但工程投資較大;豎井排水對降低地下水位效果明顯,且可結合,且可結合,能起旱、澇、鹽堿綜合治理的作用,但耗能較多;生物排水主要靠林網和田間作物蒸騰作用來降低地下水位,一些泌鹽植物(如胡楊、等)還有排鹽作用。以上措施應根據(jù)當?shù)刈匀粭l件和經濟條件選用。中國鹽漬地區(qū)一般是在治理河道、打通排水出路的基礎上,修建田間排水工程,實現(xiàn)溝、井、林網相結合。

  采用明溝排水時,一般以農溝控制地下水埋深在臨界深度以下。農溝深度等于臨界深度加排水溝深,再加上排水地段中部的地下水位與排水溝的水位差。如黃淮海平原輕質土地區(qū)農購深度為2.5米左右,粘質土地區(qū)為1.5米左右。排水溝布設間距一般按地下水非穩(wěn)定理論進行計算。由于各地土壤及水文地質條件不同,在實踐中常根據(jù)觀測資料采用經驗公式計算,溝距通常是溝深的80~100倍。

  在土壤鹽漬化程度較重或有防枯要求的地區(qū),在農溝以下還需設置毛溝,以利于加快土壤排鹽和排除地面水。一般毛溝深為1米左右,間距為50~100米。為開墾濱海粘質土壤的鹽堿荒地以種植水稻,還應修筑臨時性的淺密小溝(溝深0.5米,間距7~25米不等),以加速淋鹽。

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