暗管排水技術(shù)在魯北地區(qū)的應(yīng)用

暗管排水技術(shù)在魯北地區(qū)的應(yīng)用

魯北地區(qū)面積大，鹽堿地，中低產(chǎn)地廣泛。長期以來,因受鹽堿化困擾,土地資源得不到有效開發(fā),致使經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢,暗管排水技術(shù)可以有效地解決這一問題。1黑管排水技術(shù)的功能和效率分析1.1.1有效控制地下水位1.1.2加速土壤鹽分去除1.1.4增加土壤肥力，改善土壤溫度1.2暗管排水工程效益分析暗管排水工程效果最終將反映在作物生長發(fā)育及產(chǎn)量上。根據(jù)現(xiàn)有暗管排水試驗(yàn)田觀測資料,在相鄰地塊、相同作物、施肥、耕作及田間管理?xiàng)l件下,暗管排水區(qū)的作物成苗率、長勢、根系發(fā)育、單產(chǎn)量均明顯好于一般地塊,特別是暗管排水工程運(yùn)行2～3年后,效果則極為明顯。根據(jù)現(xiàn)有暗管排水地塊資料分析,較大地塊(666.67hm2設(shè)計(jì)、施工和管理黑管排水工程2.1項(xiàng)目設(shè)計(jì)2.1.1黑色管道的排水系統(tǒng)2.1.2排水和黑管的合并深度和距離2.1.3環(huán)保材料的選擇2.1.4管道、長度和比例的降低2.1.5材料的過濾和包裝2.2開溝、鋪管和鋪反濾料施工暗管排水系統(tǒng)施工應(yīng)選擇在春秋干燥季節(jié)。工程施工可由人工施工或機(jī)械施工。人工施工(或輔以機(jī)械)開溝、鋪管和鋪反濾料施工難度大,質(zhì)量難于控制,易受環(huán)境變化影響。機(jī)械施工主要是以鋪管機(jī)施工,施工方便、速度快,質(zhì)量能夠保證,但購置鋪管機(jī)的一次性費(fèi)用較大。2.3地下水位調(diào)控工程完成后能否充分發(fā)揮作用,關(guān)鍵在于排水控制的管理技術(shù),必須加強(qiáng)管理養(yǎng)護(hù)。在管理上要根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件和水鹽環(huán)境,制定不同時(shí)期地下水位調(diào)控標(biāo)準(zhǔn),特別是冬灌后和春灌前兩個(gè)土壤返鹽時(shí)期地下水位。要設(shè)立專門的管理機(jī)構(gòu),確保在不同時(shí)期滿足地下水位標(biāo)準(zhǔn)要求。每次排水時(shí)間都要根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況和水位回落速度及停排后水位回升情況進(jìn)行合理調(diào)整。3高效節(jié)水措施暗管排水工程在魯北地區(qū)可解決土地鹽堿化問題。同時(shí),還能減小地面排溝斷面,減輕溝坡坍塌,節(jié)約大量土地。暗管排堿可能在一定程度上加重旱情,但如果與噴灌、滴灌等高效節(jié)水措施結(jié)合,可以解決這一問題。魯北地區(qū)土地資源豐富,鹽堿地、半鹽堿地、中低產(chǎn)田面積大,暗管排水改堿前景廣闊。1.1暗管排水區(qū)的地下水埋深比選實(shí)施暗管排水,就是利用透水管的吸水和集水管排水作用,有效地降低地下水位至作物根系適宜的埋深以下,使作物免除漬害。根據(jù)觀測結(jié)果,并與臨近非暗管排水區(qū)進(jìn)行對(duì)比分析,暗管排水區(qū)的地下水埋深比對(duì)比區(qū)平均低0.8m,從而抑制了土壤水分蒸發(fā)和表層積鹽。暗管排水調(diào)控地下水位的根本目的在于抑制土壤返鹽,并且在合理灌排淋洗作用下,加速土體的脫鹽,達(dá)到淡化表層地下水的效果。1.1.3排水系統(tǒng)的組成地下水位過高或土壤上層滯水,就會(huì)造成土壤過濕,作物根層土、水、肥、氣、熱失調(diào),使作物減產(chǎn)。通過暗管迅速、有效地降低地下水位,可以改變作物根層土壤水分狀況,使作物在整個(gè)生育期內(nèi)保持適宜的土壤含水量。同時(shí),在排水后的土層內(nèi),土壤膠體由溶膠狀態(tài)變?yōu)槟z狀態(tài),促使土壤結(jié)構(gòu)化,土壤孔隙率增大,特別是非毛細(xì)孔隙的增加,提高了土壤含氣量和通透性,有利于作物根系發(fā)育。土壤通透性的提高,使土壤內(nèi)好氣性細(xì)菌活動(dòng)加強(qiáng),減弱了土壤的還原作用,減少了土壤中的有毒物質(zhì),提高土壤肥力。排水暗管根據(jù)其工作性質(zhì)可分為田間吸水管和集水管兩類。由吸水管直接排入明溝的型式稱為單式暗管排水系統(tǒng);吸水管水不直接排入明溝,而是排入集水管,集水管把水排入明溝或下一級(jí)集水管,最終排出的稱為復(fù)式暗管排水系統(tǒng)。排水暗管的埋深和間距布置是否合理,直接關(guān)系到排水工程的投資和效益。地下水位適宜的控制深度應(yīng)該是一年中蒸發(fā)強(qiáng)烈季節(jié)不致引起土壤表層積鹽的潛水深度,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料經(jīng)試驗(yàn)確定。暗管(主要是指吸水管)的間距和埋深是密切聯(lián)系的統(tǒng)一體。一般來說埋深大、間距可放寬;埋深小,間距應(yīng)縮小。這與工區(qū)內(nèi)的氣候、土質(zhì)、作物種類、鹽堿化程度、施工技術(shù)等多種因素有關(guān),應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)合理確定。國內(nèi)外曾經(jīng)用于暗管排水的管材主要有磚瓦管、灰土管、陶管、砼管、水泥濾水管和波紋塑料管等。波紋塑料管由于其耐腐蝕強(qiáng)、易開孔、易連接、吸水性好、適宜機(jī)械化作業(yè)等優(yōu)點(diǎn),目前吸水管采用較多。集水管一般采用PVC硬塑料管。根據(jù)現(xiàn)有工程經(jīng)驗(yàn)和暗管埋深、間距、控制面積、吸水管內(nèi)徑一般在7cm左右,管長一般在200～350m之間,最長不超過500m,比降一般控制在1/400～1/800之間,集水管直徑一般采用15～25cm,管長不宜超過1500m,比降一般在1/500～1/1000之間。為延長工程使用壽命,防止泥沙進(jìn)入暗管造成淤積堵塞,需要在吸水管外鋪設(shè)透水過濾材料。過濾材料可分為有機(jī)材料和無機(jī)材料兩種。有機(jī)材料是指如稻殼、麥桿、鋸末、棕樹皮、玻璃絲布、土工合成材料等。目前效果好、壽命長、較經(jīng)濟(jì)的有機(jī)材