南水北調受水區(qū)土壤鹽堿化防治措施概述

1、南水北調受水區(qū)土壤鹽堿化防治措施概述作者：李華耀時間：2007-11-25 12:12:00 摘要：分析了土壤發(fā)生鹽堿化的機理，介紹了一些減滲、排水以及控制地下水位的方法，提出了防治土壤鹽堿化的工程措施和管理對策。 關鍵詞：南水北調土壤鹽堿化防治措施 1引言 南水北調是為緩解黃淮海平原地區(qū)嚴重缺水狀況而實施的大型跨流域調水工程。受水區(qū)域包括江蘇北部、河南、山東、河北、北京、天津的廣大平原地區(qū)。這一區(qū)域的地貌和地質特征是地勢平緩，地面高程低，域內洼淀眾多，組成土質的顆粒細密，地下淺層水位埋深淺，含鹽量較高，有很多鹽堿地。南水北調實施后要興建大量的輸、蓄水工程，這些工程的運行水位普遍高出其周邊土地

2、的臨界水位，如不采取措施進行控制，在滲壓作用下，工程內部向外的滲水會抬高工程外周邊地下的淺層水位高于臨界水位，從而造成土地鹽堿化。因此，防治土壤鹽堿化是南水北調工程成敗的一個非常關鍵的技術問題。 2土壤鹽堿化的形成原因 黃淮海平原主要是河流沖擊沉積平原，在平原形成的過程中，河流水體中有大量的鹽分存留在了平原成土母質和地下水的水體中，加之成土母質顆粒細密，造成地下水排水不暢且埋深淺，在蒸發(fā)作用下，地下淺層水經毛細管輸送到地表被蒸發(fā)掉，毛細管向地表輸水的過程中，也把水中的鹽分帶到地表，水被蒸發(fā)后，鹽分就留在了地表及地面淺層土壤中，這樣積累的鹽分多了，又沒有足夠的淡水稀釋并將其排走，就形成了土壤鹽堿

3、化。 毛細管向地表輸水是有一定高度能力的，超過了這個高度，它就無力將地下水輸送到地表，地下水就不會被蒸發(fā)，地面土壤就不會積鹽，也就不會產生土壤鹽堿化。當毛細管向地表輸水量是零時，地下水在地表的蒸發(fā)量也為零。人們把這個零蒸發(fā)的地下水埋藏深度叫做臨界水深，相應的水位叫做臨界水位。 3防治土壤鹽堿化的措施 為了防治土壤鹽堿化，主要措施就是控制淺層地下水位處于臨界水位以下。根據黑龍港地區(qū)鹽堿地改良的試驗成果和成功經驗，采取了一些措施。 3.1鋼筋混凝土暗式箱涵輸水渠 這是典型的無滲漏防鹽堿化措施。鋼筋混凝土箱涵埋置地下，在輸水過程中，水的滲漏接近于零，因此，避免因滲水而抬高輸水渠邊沿線地下水位，進而防

4、治土壤鹽堿化發(fā)生。引灤濟津輸水渠州河段就是采用的這種結構。 3.2堤、壩迎水面襯砌加土工膜減滲 這種結構主要在輸水明渠和水庫減滲工程中采用，其中輸水明渠可以是全斷面襯砌。襯砌的材料可以是現澆混凝土，也可以是預制混凝土板（塊）或塊石。襯砌的作用是穩(wěn)定壩坡和保護土工膜不被破壞以防止老化，下面的土工膜起減滲作用。 3.3水泥土加土工膜減滲 這種減滲結構是在渠道或水庫壩坡表層做5080cm厚的水泥土，水泥土下面鋪設土工膜。水泥土起穩(wěn)定堤坡和保護土工膜的作用。有資料表明：1：10的水泥土，其強度（d360）可達到15MPa，固坡作用很好。土工膜由于在土下避光，老化緩慢，其壽命可達到50年以上。因此，這種

5、結構是一種材料易取，施工簡單，價格低廉的減滲措施。 3.4垂直鋪塑減滲 垂直鋪塑是近幾年國內研制成功并在水利工程中采用的減滲技術。它是利用泥漿固壁原理，由垂直開槽機隨開槽隨將0.351mm厚的土工膜垂直埋設于槽內，利用泥漿濃縮固結，將土工膜固定在基礎槽內，形成一道不透水墻。這一技術垂直鋪塑深度可達到10m。目前已在很多河道堤防、平原水庫等軟基防滲工程中采用。這一技術施工簡單，比起其他防滲方式價格低，減滲效果好。滄州市大浪淀水庫大壩基礎采用此項技術防滲，減滲率達到72。衡水電廠90萬m3儲灰池周圍500m以內農田嚴重次生鹽堿化，部分地方已成沼澤，采用垂直鋪塑后，當年就恢復了耕種。 3.5減滲與截

6、滲排水結合，控制地下淺層水位低于臨界水位 在平原水利工程中，減滲和截滲排水聯合運用的工程措施，對控制地下淺層水位保持在臨界水位以下，防治土壤鹽堿化的效果比單獨減滲措施的效果更好，因此，這種措施在工程中采用較多。這種措施的結構布置是：在堤、壩的迎水面做防滲體，最大限度地減少工程內的水向外滲出；在堤、壩外一定范圍內做截滲排水溝，將工程內滲出的水攔截在截滲排水溝內排走；在工程運用過程中，保持截滲溝內水位始終低于地下臨界水位，有效降低工程向周邊地下的滲水壓力。截滲排水溝至堤、壩的距離，應根據工程情況而定。溝的底寬、深度應根據地質資料以最大限度地攔截工程向外的滲水并保持溝內水位長期在臨界水位以下而定。截

7、滲排水溝與排水河道相通，在入排水河道前應建控制性建筑物（水閘或揚水站），以控制溝內水位。截滲排水溝與周邊農田灌溉渠道相通，旱季可利用溝內水灌溉農田，雨季可利用截滲排水溝排除農田瀝水。滄州市大浪淀水庫采用這種結構型式進行減滲和截滲排水，水庫蓄水運用6年來，平均減滲率達到72，平均截滲率達到70，周邊2km范圍內地下淺層水位始終保持在臨界水位以下，其土壤含鹽量有明顯的降低，原有鹽堿地的鹽堿程度明顯減輕。 3.6灌溉與排水相結合措施 渠水灌溉大部分滲入地下淺層土壤中，如果管理不當，會使地下淺層水位升高，超過臨界水位，造成土壤鹽堿化。因此，在灌溉的同時，要采取措施降低地下淺層水位。 具體措施是：農田灌

8、溉的斗（或農）渠，即是灌溉用水渠道，又是排水渠道。旱季由渠道輸水灌溉，雨季經渠道排瀝。據海河流域平原灌區(qū)的經驗，斗（或農）渠的縱、橫間距在7001000m為宜，使農田形成方田化。渠底高程要低于臨界水位1m以下。渠與排水河道相通，并由控制性工程（水閘、揚水站）控制其水位。在農田集中灌溉的短時間內可使渠中水位略高于臨界水位，其他長時間中必須控制渠中水位低于臨界水位。如果水質允許的話，可以利用地下滲入渠中的水循環(huán)灌溉農田。河北省吳橋縣楊家寺灌區(qū)，自20世紀70年代初采用灌排結合的模式，灌區(qū)內原有近50的鹽堿地，到80年代中期，鹽堿地基本消失，至今已30多年，始終無返鹽堿現象發(fā)生。 3.7渠灌與井灌相

9、結合措施。 在由渠道輸水灌溉農田后，適時利用井水灌溉，可防止由于渠灌引起的地下淺層水位升高，是防治農田鹽堿化的有效措施。井的密度以每眼井控制面積46.67hm2為宜。要以取淺層地下水為主，盡量避免抽取深層地下水。井灌的時間和取水量要根據地下水位情況和渠道配水制度來確定，以控制地下淺層水位不升高，盡量少抽取深層地下水為原則。寧夏引黃灌區(qū)正在采取這種措施，一方面降低地下淺層水位，一方面解決供水資源不足問題。4 結語黃淮海平原面積大，各水文地質條件復雜，土壤鹽堿化的程度不同，防治土壤鹽堿化的措施很多，本文介紹的只是適合于平原地區(qū)一些工程的成功做法。各地應根據自己的特點，旱、澇、堿綜合治理，減滲與排水

10、結合、渠井結合、工程措施與管理措施結合，多項措施聯合運用，才能更有效的防治土壤鹽堿化。只有這樣，才能在南水北調通水后，在解決了缺水的同時，又防治土壤鹽堿化的發(fā)生。參考文獻：1 劉振飛水利水電工程設計與施工新技術M.北京：海潮出版社，2001.2 滄州市水利科學研究所黑龍港地區(qū)鹽堿地改良南皮試區(qū)試驗報告R. 1984.3滄州市水利科學研究所大浪淀水庫周邊地區(qū)環(huán)境地質監(jiān)測報告R.Soil Salinization and Controls in the Water Transferred RegionsAbstract: In this report the mechanism of soil salinization was analyzed, some methods for seepage reduction and drainage, as well as groundwater level control