摘 要: 紅寺堡灌區(qū)是寧夏扶貧揚(yáng)黃工程開發(fā)建設(shè)的新灌區(qū),是我區(qū)四個(gè)大型揚(yáng)水灌區(qū)之一。為了合理開發(fā)土地資源,防治土壤次生鹽漬化,通過開展該灌區(qū)地下水動態(tài)與水鹽均衡研究,密切關(guān)注土壤次生鹽漬化監(jiān)測、進(jìn)行研究與防治,實(shí)踐證明,發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)是紅寺堡灌區(qū)土壤鹽漬化防治的根本途徑。
關(guān)鍵詞: 發(fā)展; 高效節(jié)水; 防治; 土壤鹽漬化
一、背景
紅寺堡灌區(qū)是寧夏扶貧揚(yáng)黃工程開發(fā)建設(shè)的新灌區(qū),是我區(qū)四個(gè)大型揚(yáng)水灌區(qū)之一,紅寺堡灌區(qū)揚(yáng)黃灌溉移民工程開發(fā)建設(shè),對寧南山區(qū)的脫貧致富,建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè),加速寧夏經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步,具有深遠(yuǎn)的政治意義。為了合理開發(fā)土地資源,防治土壤次生鹽漬化,寧夏水利水電工程建設(shè)管理局一直對該灌區(qū)的地下水動態(tài)情況高度重視。在灌區(qū)開發(fā)建設(shè)前,進(jìn)行了詳細(xì)的水文地質(zhì)勘察。開發(fā)建設(shè)過程中又開展該灌區(qū)地下水動態(tài)與水鹽均衡研究,密切關(guān)注土壤次生鹽漬化監(jiān)測、進(jìn)行研究與防治。取得紅寺堡揚(yáng)水灌區(qū)地下水位動態(tài)監(jiān)測及其變化趨勢分析、灌區(qū)水鹽均衡研究等成果,切合當(dāng)?shù)貙?shí)際,因地制宜提出土壤次生鹽漬化分區(qū)治理措施,對該灌區(qū)開發(fā)、建設(shè)、管理提供了科學(xué)依據(jù)。同時(shí),通過近幾年實(shí)施的土壤次生鹽漬化防治措施,已經(jīng)取得了明顯的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)及社會效益。
二、土壤鹽漬化的成因
1. 鹽化土壤存在是產(chǎn)生鹽漬化的內(nèi)在條件
調(diào)查成果表明,紅寺堡灌區(qū)土壤母質(zhì)含鹽量大于1.0%的鹽土占18.3%,存在灌溉條件下產(chǎn)生土壤鹽漬化的潛在威脅。
2. 不良的水文地質(zhì)狀況是產(chǎn)生土壤鹽漬化的客觀條件
紅寺堡灌區(qū)地處羅山與煙筒山之間,受大羅山隆起構(gòu)造的影響,第三系構(gòu)造上升呈淺埋狀,在柳泉以北已有紅色巖系裸露地表。上覆第四系更新統(tǒng)沖洪積松散層,層厚相對較薄,一般為10~50m,甚至小于10m。在松散底層與第三系界面之間,常堆積一層薄厚不等的含鈣質(zhì)的礫質(zhì)土,該土層透水性差,成為隔水底板,導(dǎo)致灌溉后地下水地下水垂向流通不暢。紅寺堡灌區(qū)干旱少雨、蒸發(fā)強(qiáng)烈。年均蒸發(fā)量E601 1350mm,多年平均降雨量200mm,蒸發(fā)強(qiáng)烈使地下水中的鹽粒子濃度大幅度提高,并順毛細(xì)管迅速上升到表層土壤中并不斷積累,促使土壤鹽漬化。
3. 灌溉是引起土壤鹽漬化的外在條件
隨著開發(fā)面積的逐年增加,移民定居率的提高,灌溉面積逐年增大,灌水量逐年增加,,在灌溉作用下,使灌區(qū)地下水接受補(bǔ)給,局部低洼地地下水水位上升,強(qiáng)烈的潛水蒸發(fā)致使表層土壤中鹽離子濃度提高,使非鹽化土壤也處于次生鹽漬化狀態(tài)。
三、土壤鹽漬化分布范圍
紅寺堡灌區(qū)土壤鹽漬化主要發(fā)布在長山頭三支干控灌區(qū)以及紅三干渠控灌區(qū)的大河鄉(xiāng)、紅寺堡鎮(zhèn)、太陽山鎮(zhèn)局部地段。
紅三干渠控灌區(qū)大河鄉(xiāng)麻黃溝村的紅三干8支稍段,地下水埋深2007年3月為2.86m,9月為1.73m,2005～2008年土壤鹽漬化面積150畝。龍坑村紅三干9支稍段地形為封閉形洼地,四周農(nóng)田灌溉水下滲向低處匯流,下伏第三系紅層為不透水層不利于地下水排泄,使洼地形成沼澤明水湖,水深超過0.5m。在明水湖周邊稍高處近百米范圍內(nèi)耕地產(chǎn)生土壤次生鹽漬化。大河村紅三干10支稍段,2005年土壤鹽漬化面積110畝,占該村耕地面積的3.4%,2008年面積310畝。龍興村新圈二支干12支、9支,2008年調(diào)查次生鹽漬化面積425畝。
紅三干渠控灌區(qū)紅寺堡鎮(zhèn)屬紅三干渠中游灌域,耕地鹽漬化主要發(fā)生在河水村紅三干21支4、5分支稍段,2005年鹽漬化面積250畝,占該村耕地面積的4.8%,2006年開挖排水溝,2007年調(diào)查明水面積縮小了許多。興旺村紅三干21支2、3分支稍段,2005年局部洼地有明水,2006年開了排堿溝后明水面積減小,2008年調(diào)查鹽漬化面積減少了609畝。光彩村紅三干22支2008年調(diào)查鹽漬化面積668畝。興盛村紅三干22支,2007年2月地下水埋深2.02m,年平均埋深1.76m。2005年鹽漬化面積1620畝,2008年面積1720畝,比2005年增加了100畝。其中8斗以下有鹽漬化耕地約1000畝,約50畝不能耕種,其余可種玉米、枸杞,7斗以下有鹽漬化耕地約700多畝,2004年實(shí)施3000畝暗管排水工程,項(xiàng)目區(qū)上游效果較好。
紅三干渠控灌區(qū)太陽山鎮(zhèn)紅三干渠下游灌域,耕地鹽漬化主要發(fā)生在甜水河村紅三干23、24支稍段,柳泉村紅三干27支稍段,永泉村紅三干32―1支稍段,新泉村紅三干32―2支稍段,東泉村紅三干34支稍段,西泉村紅三干37支稍段,豹子灘村紅三干38支稍段及紅崖灣村紅三干40支稍段。
四、水鹽調(diào)控思路
紅寺堡灌區(qū)揚(yáng)黃灌溉加速了灌區(qū)水鹽循環(huán)進(jìn)程,地下水徑流向地勢低洼處匯集,地下水位上升,潛水蒸發(fā)加劇,在低洼處、封閉小盆地發(fā)生土壤次生鹽漬化,致使該地區(qū)的土壤鹽漬化面積零星分布,目前狀況只能因地制宜小范圍治理。在地下水徑流緩慢、排泄以潛水蒸發(fā)為主的地方修建排水溝,將地下水引入紅柳溝、苦水河、甜水河等溝道排出區(qū)外,合理控制地下水水位,在地形比降較大的地區(qū)布置截滲溝。
依據(jù)各均衡分區(qū)水鹽循環(huán)特點(diǎn)和鹽漬化程度及發(fā)展趨勢,擬定水鹽調(diào)控內(nèi)容及措施,以有利于灌區(qū)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展,有利于減輕鹽漬化程度和最終消除鹽漬化為標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)持節(jié)水方針,加強(qiáng)田間管理,農(nóng)業(yè)措施和工程措施相結(jié)合,提高灌溉水利用效率和農(nóng)作物產(chǎn)出效率。
紅寺堡灌區(qū)水鹽調(diào)控主要方法有:1)引水渠道全斷面砌護(hù),采用新式先進(jìn)的田間灌水方式,提高灌溉水利用效率和農(nóng)作物產(chǎn)出效率,從源頭節(jié)水。在節(jié)水灌溉方式方面,除了大面積采用小畦灌溉,部分經(jīng)濟(jì)作物采用噴灌、滴灌外,還可以大面積采用溝灌的方式進(jìn)行田間灌溉。枸杞、玉米、高酸蘋果、葡萄、土豆、中草藥、設(shè)施農(nóng)業(yè)的灌水都可采用溝灌的方式。據(jù)成功的經(jīng)驗(yàn)資料介紹,采用溝灌的方式灌溉,灌溉水進(jìn)入田間時(shí),只占田面面積的60%,而且水在溝中流動速度快,可有效的減少田間滲漏量,不同的作物可節(jié)水20~40%。這樣就能有效的減少田間滲漏量,也減少了灌溉回歸水量,達(dá)到控制地下水位大幅上升的趨勢,減少潛水蒸發(fā)量,遏制土壤次生鹽漬化的發(fā)展。2)布設(shè)截滲溝排水(截滲溝為埋入地下的大口徑暗管排水專用管),將坡地上游的地下水導(dǎo)出區(qū)外。即在產(chǎn)生土壤次生鹽漬化區(qū)域的上游沿等高線方向布設(shè)截滲支溝。截滲支溝布設(shè)根據(jù)耕地地形及面積大小布設(shè)。一般布設(shè)在坡地鹽漬化耕地上游陡坎之下,鹽漬化面積較大的耕地,截滲支溝布設(shè)間距在200~500m之間,不宜大于500m。截滲支溝的深度在2.0~2.5m,截滲支溝的水力坡度要適宜,應(yīng)能滿足排水的設(shè)計(jì)要求,一般在1/1000~1/3000。同時(shí)根據(jù)地形,因地制宜布設(shè)輸水干溝,將截滲支溝排出的水導(dǎo)出鹽漬區(qū)外排向山洪溝道,最終達(dá)到排出多余的水,降低地下水位,防治耕地次生鹽漬化的擴(kuò)展。
其中的主要調(diào)控措施有:1)從管理入手,建立健全各項(xiàng)灌溉規(guī)章制度,實(shí)行計(jì)劃用水,按方收費(fèi),抓好計(jì)劃的制定及落實(shí),責(zé)任到人,層層監(jiān)督,獎(jiǎng)懲結(jié)合,以經(jīng)濟(jì)杠桿促進(jìn)制度的落實(shí)。最終達(dá)到科學(xué)管理,節(jié)約用水的良好運(yùn)行模式。2)從技術(shù)入手,堅(jiān)持節(jié)水方針,推廣各種科學(xué)先進(jìn)的節(jié)水灌溉新技術(shù)新方法,調(diào)整種植結(jié)構(gòu),制定科學(xué)可行的灌水定額,提高灌溉水利用效率和農(nóng)作物產(chǎn)出率。開展科學(xué)試驗(yàn),試驗(yàn)研究出真正適合紅寺堡灌區(qū)的農(nóng)作物布局和種植結(jié)構(gòu),以利于水資源的優(yōu)化配置。
五、土壤鹽漬化防治對策
改良鹽堿地“排、灌、平、肥”有效結(jié)合,即有效排水、高效節(jié)水、平整土地、平衡施肥相結(jié)合。實(shí)踐表明,從發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)對調(diào)控土壤水鹽動態(tài)的作用及區(qū)域水鹽平衡的觀點(diǎn),紅寺堡灌區(qū)防治土壤鹽漬化,必須走發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)之路。主要措施有實(shí)施合理調(diào)控土壤水鹽動態(tài)的最佳節(jié)水防鹽灌溉制度、采用節(jié)水防鹽的灌水技術(shù)、減少輸配水系統(tǒng)的滲水損失以及合理利用水資源。
關(guān)鍵詞: 發(fā)展; 高效節(jié)水; 防治; 土壤鹽漬化
一、背景
紅寺堡灌區(qū)是寧夏扶貧揚(yáng)黃工程開發(fā)建設(shè)的新灌區(qū),是我區(qū)四個(gè)大型揚(yáng)水灌區(qū)之一,紅寺堡灌區(qū)揚(yáng)黃灌溉移民工程開發(fā)建設(shè),對寧南山區(qū)的脫貧致富,建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè),加速寧夏經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步,具有深遠(yuǎn)的政治意義。為了合理開發(fā)土地資源,防治土壤次生鹽漬化,寧夏水利水電工程建設(shè)管理局一直對該灌區(qū)的地下水動態(tài)情況高度重視。在灌區(qū)開發(fā)建設(shè)前,進(jìn)行了詳細(xì)的水文地質(zhì)勘察。開發(fā)建設(shè)過程中又開展該灌區(qū)地下水動態(tài)與水鹽均衡研究,密切關(guān)注土壤次生鹽漬化監(jiān)測、進(jìn)行研究與防治。取得紅寺堡揚(yáng)水灌區(qū)地下水位動態(tài)監(jiān)測及其變化趨勢分析、灌區(qū)水鹽均衡研究等成果,切合當(dāng)?shù)貙?shí)際,因地制宜提出土壤次生鹽漬化分區(qū)治理措施,對該灌區(qū)開發(fā)、建設(shè)、管理提供了科學(xué)依據(jù)。同時(shí),通過近幾年實(shí)施的土壤次生鹽漬化防治措施,已經(jīng)取得了明顯的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)及社會效益。
二、土壤鹽漬化的成因
1. 鹽化土壤存在是產(chǎn)生鹽漬化的內(nèi)在條件
調(diào)查成果表明,紅寺堡灌區(qū)土壤母質(zhì)含鹽量大于1.0%的鹽土占18.3%,存在灌溉條件下產(chǎn)生土壤鹽漬化的潛在威脅。
2. 不良的水文地質(zhì)狀況是產(chǎn)生土壤鹽漬化的客觀條件
紅寺堡灌區(qū)地處羅山與煙筒山之間,受大羅山隆起構(gòu)造的影響,第三系構(gòu)造上升呈淺埋狀,在柳泉以北已有紅色巖系裸露地表。上覆第四系更新統(tǒng)沖洪積松散層,層厚相對較薄,一般為10~50m,甚至小于10m。在松散底層與第三系界面之間,常堆積一層薄厚不等的含鈣質(zhì)的礫質(zhì)土,該土層透水性差,成為隔水底板,導(dǎo)致灌溉后地下水地下水垂向流通不暢。紅寺堡灌區(qū)干旱少雨、蒸發(fā)強(qiáng)烈。年均蒸發(fā)量E601 1350mm,多年平均降雨量200mm,蒸發(fā)強(qiáng)烈使地下水中的鹽粒子濃度大幅度提高,并順毛細(xì)管迅速上升到表層土壤中并不斷積累,促使土壤鹽漬化。
3. 灌溉是引起土壤鹽漬化的外在條件
隨著開發(fā)面積的逐年增加,移民定居率的提高,灌溉面積逐年增大,灌水量逐年增加,,在灌溉作用下,使灌區(qū)地下水接受補(bǔ)給,局部低洼地地下水水位上升,強(qiáng)烈的潛水蒸發(fā)致使表層土壤中鹽離子濃度提高,使非鹽化土壤也處于次生鹽漬化狀態(tài)。
三、土壤鹽漬化分布范圍
紅寺堡灌區(qū)土壤鹽漬化主要發(fā)布在長山頭三支干控灌區(qū)以及紅三干渠控灌區(qū)的大河鄉(xiāng)、紅寺堡鎮(zhèn)、太陽山鎮(zhèn)局部地段。
紅三干渠控灌區(qū)大河鄉(xiāng)麻黃溝村的紅三干8支稍段,地下水埋深2007年3月為2.86m,9月為1.73m,2005～2008年土壤鹽漬化面積150畝。龍坑村紅三干9支稍段地形為封閉形洼地,四周農(nóng)田灌溉水下滲向低處匯流,下伏第三系紅層為不透水層不利于地下水排泄,使洼地形成沼澤明水湖,水深超過0.5m。在明水湖周邊稍高處近百米范圍內(nèi)耕地產(chǎn)生土壤次生鹽漬化。大河村紅三干10支稍段,2005年土壤鹽漬化面積110畝,占該村耕地面積的3.4%,2008年面積310畝。龍興村新圈二支干12支、9支,2008年調(diào)查次生鹽漬化面積425畝。
紅三干渠控灌區(qū)紅寺堡鎮(zhèn)屬紅三干渠中游灌域,耕地鹽漬化主要發(fā)生在河水村紅三干21支4、5分支稍段,2005年鹽漬化面積250畝,占該村耕地面積的4.8%,2006年開挖排水溝,2007年調(diào)查明水面積縮小了許多。興旺村紅三干21支2、3分支稍段,2005年局部洼地有明水,2006年開了排堿溝后明水面積減小,2008年調(diào)查鹽漬化面積減少了609畝。光彩村紅三干22支2008年調(diào)查鹽漬化面積668畝。興盛村紅三干22支,2007年2月地下水埋深2.02m,年平均埋深1.76m。2005年鹽漬化面積1620畝,2008年面積1720畝,比2005年增加了100畝。其中8斗以下有鹽漬化耕地約1000畝,約50畝不能耕種,其余可種玉米、枸杞,7斗以下有鹽漬化耕地約700多畝,2004年實(shí)施3000畝暗管排水工程,項(xiàng)目區(qū)上游效果較好。
紅三干渠控灌區(qū)太陽山鎮(zhèn)紅三干渠下游灌域,耕地鹽漬化主要發(fā)生在甜水河村紅三干23、24支稍段,柳泉村紅三干27支稍段,永泉村紅三干32―1支稍段,新泉村紅三干32―2支稍段,東泉村紅三干34支稍段,西泉村紅三干37支稍段,豹子灘村紅三干38支稍段及紅崖灣村紅三干40支稍段。
四、水鹽調(diào)控思路
紅寺堡灌區(qū)揚(yáng)黃灌溉加速了灌區(qū)水鹽循環(huán)進(jìn)程,地下水徑流向地勢低洼處匯集,地下水位上升,潛水蒸發(fā)加劇,在低洼處、封閉小盆地發(fā)生土壤次生鹽漬化,致使該地區(qū)的土壤鹽漬化面積零星分布,目前狀況只能因地制宜小范圍治理。在地下水徑流緩慢、排泄以潛水蒸發(fā)為主的地方修建排水溝,將地下水引入紅柳溝、苦水河、甜水河等溝道排出區(qū)外,合理控制地下水水位,在地形比降較大的地區(qū)布置截滲溝。
依據(jù)各均衡分區(qū)水鹽循環(huán)特點(diǎn)和鹽漬化程度及發(fā)展趨勢,擬定水鹽調(diào)控內(nèi)容及措施,以有利于灌區(qū)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展,有利于減輕鹽漬化程度和最終消除鹽漬化為標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)持節(jié)水方針,加強(qiáng)田間管理,農(nóng)業(yè)措施和工程措施相結(jié)合,提高灌溉水利用效率和農(nóng)作物產(chǎn)出效率。
紅寺堡灌區(qū)水鹽調(diào)控主要方法有:1)引水渠道全斷面砌護(hù),采用新式先進(jìn)的田間灌水方式,提高灌溉水利用效率和農(nóng)作物產(chǎn)出效率,從源頭節(jié)水。在節(jié)水灌溉方式方面,除了大面積采用小畦灌溉,部分經(jīng)濟(jì)作物采用噴灌、滴灌外,還可以大面積采用溝灌的方式進(jìn)行田間灌溉。枸杞、玉米、高酸蘋果、葡萄、土豆、中草藥、設(shè)施農(nóng)業(yè)的灌水都可采用溝灌的方式。據(jù)成功的經(jīng)驗(yàn)資料介紹,采用溝灌的方式灌溉,灌溉水進(jìn)入田間時(shí),只占田面面積的60%,而且水在溝中流動速度快,可有效的減少田間滲漏量,不同的作物可節(jié)水20~40%。這樣就能有效的減少田間滲漏量,也減少了灌溉回歸水量,達(dá)到控制地下水位大幅上升的趨勢,減少潛水蒸發(fā)量,遏制土壤次生鹽漬化的發(fā)展。2)布設(shè)截滲溝排水(截滲溝為埋入地下的大口徑暗管排水專用管),將坡地上游的地下水導(dǎo)出區(qū)外。即在產(chǎn)生土壤次生鹽漬化區(qū)域的上游沿等高線方向布設(shè)截滲支溝。截滲支溝布設(shè)根據(jù)耕地地形及面積大小布設(shè)。一般布設(shè)在坡地鹽漬化耕地上游陡坎之下,鹽漬化面積較大的耕地,截滲支溝布設(shè)間距在200~500m之間,不宜大于500m。截滲支溝的深度在2.0~2.5m,截滲支溝的水力坡度要適宜,應(yīng)能滿足排水的設(shè)計(jì)要求,一般在1/1000~1/3000。同時(shí)根據(jù)地形,因地制宜布設(shè)輸水干溝,將截滲支溝排出的水導(dǎo)出鹽漬區(qū)外排向山洪溝道,最終達(dá)到排出多余的水,降低地下水位,防治耕地次生鹽漬化的擴(kuò)展。
其中的主要調(diào)控措施有:1)從管理入手,建立健全各項(xiàng)灌溉規(guī)章制度,實(shí)行計(jì)劃用水,按方收費(fèi),抓好計(jì)劃的制定及落實(shí),責(zé)任到人,層層監(jiān)督,獎(jiǎng)懲結(jié)合,以經(jīng)濟(jì)杠桿促進(jìn)制度的落實(shí)。最終達(dá)到科學(xué)管理,節(jié)約用水的良好運(yùn)行模式。2)從技術(shù)入手,堅(jiān)持節(jié)水方針,推廣各種科學(xué)先進(jìn)的節(jié)水灌溉新技術(shù)新方法,調(diào)整種植結(jié)構(gòu),制定科學(xué)可行的灌水定額,提高灌溉水利用效率和農(nóng)作物產(chǎn)出率。開展科學(xué)試驗(yàn),試驗(yàn)研究出真正適合紅寺堡灌區(qū)的農(nóng)作物布局和種植結(jié)構(gòu),以利于水資源的優(yōu)化配置。
五、土壤鹽漬化防治對策
改良鹽堿地“排、灌、平、肥”有效結(jié)合,即有效排水、高效節(jié)水、平整土地、平衡施肥相結(jié)合。實(shí)踐表明,從發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)對調(diào)控土壤水鹽動態(tài)的作用及區(qū)域水鹽平衡的觀點(diǎn),紅寺堡灌區(qū)防治土壤鹽漬化,必須走發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)之路。主要措施有實(shí)施合理調(diào)控土壤水鹽動態(tài)的最佳節(jié)水防鹽灌溉制度、采用節(jié)水防鹽的灌水技術(shù)、減少輸配水系統(tǒng)的滲水損失以及合理利用水資源。
