景电高扬程灌区次生盐碱地危害与治理建议

梁彦信

（甘肃省白银市景泰县水务局，730400，景泰）

景电高扬程灌区次生盐碱地危害与治理建议

梁彦信

（甘肃省白银市景泰县水务局，730400，景泰）

通过分析甘肃省景电灌区次生盐渍地的分布、形成原因及对景电工程灌溉效益和区内经济发展的不利影响，探讨治理盐碱地的主要措施，得出景电灌区要以水利工程措施为基础，以坚持全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理为指导思想，从全局和系统的观点出发，采用综合措施（包括工程与非工程措施）兴建排水系统，使工程建设优化配置、高效利用和有效管理密切结合。

高扬程灌溉；次生盐碱地；危害治理；工程措施

一、景泰县盐碱地现状

景泰县位于甘肃省中部，地处黄土高原与腾格里沙漠过渡地带，是我国黄河中上游重要的高扬程灌溉农业区。由于地下水水位不断抬升，治理资金严重匮乏，土壤盐碱化正在吞噬灌区的大片良田沃土。1990年盐碱地普查，全县盐碱地为4.7673万亩（1亩=1/15 hm2，下同），1998年为8万亩，2000年为13万亩，因灌溉回归水汇集致使灌区地下水水位持续抬升，重度盐碱化土地以每年约6 000亩的速度不断蔓延扩大，且蔓延的速率有逐年加快的趋势。截至2014年，全县受盐碱化影响耕地面积达27万亩，占总水浇地面积的 42.19%，其中：含盐量在0.25%～0.45%的轻度盐碱地面积 4.2万亩，占 16%；含盐量在 0.45%～0.75%的中度盐碱地 7万亩，占26%；含盐量在0.75%～1.5%的重度盐碱地9.5万亩，占35%；含盐量在1.5%以上的因盐碱化而被迫弃耕撂荒3年以上的盐碱地6.3万亩，占23%。盐碱耕地中、重度和弃耕撂荒地面积占比最大达84%，且全部为次生盐渍化土地。

二、盐碱地分布及形成原因

景泰县次生盐渍地主要分布在景电一、二期灌区及五佛自流灌区，形成盐碱化的主要原因：一是地形地质条件的限制，景电一期灌区地处狭长封闭盆地内，土壤为灰钙石，土层在2～8 m之间，土层下面为第四纪沉积砂层及碎石，厚度1～4 m，再下面为第三纪红砂砾岩，结构密实，不透水层厚度达50～500 m。二是无排水系统，灌区既无天然排水沟道，又无工程排水设施，有灌无排是导致地下水水位升高的主要原因。据勘查，草窝滩盆地在上水前并无地下水存在，自1974年景电一期提灌工程上水后，由于灌溉回归水的大量入渗，灌区内草窝滩盆地东南部、白墩子盆地中部潜水埋深变浅，从1980—1985年草窝滩盆地地下水水位上升了5.8 m，平均每年上升1.16 m；景电灌区（景泰县受益范围）年提黄河水量 28 581.12万 m3，年降水、灌溉、渠系和径流入渗量5 926.70万m3；年蒸发消耗量1 193.74万m3，年排泄出水量1 230.84万 m3，地下水年均衡结果＋3 492.12万m3。因地下水排泄量远小于其综合入渗补给量，加之有灌无排、灌排失调，致使地下水水位急剧上升达到或超过潜水蒸发临界埋深（2.15 m），强烈的蒸发使地下水中的盐分通过土层中的毛细管道聚集于土壤表层，形成次生盐渍土。三是土壤因素，按照现代土壤物理学理论，内陆土壤盐碱地的成因是含有盐分的土壤母质风化后产生盐分，随地下水水位升高，经土壤毛管蒸发后积集于表土层的结果。景泰地区属荒漠灰钙土，土壤中不同程度含有盐分，在 0～30 cm 的土层中含盐量为0.272%～1.3%,土壤中的盐分是由岩石风化过程产生，各种岩石风化都会形成一种可溶性盐，含盐量高达1.53%～2.85%，因此，土地排水不畅是最常见的土壤盐碱化次生灾害。四是气候因素，景泰地区属大陆性干旱气候，年蒸发量高达3 338 mm，为年均降水量185 mm的18倍，强烈的蒸发作用使土壤中盐分随水分通过土壤毛细管上升集结，水分不断蒸发，盐分却积存在地表，危害农作物生长。

三、盐碱地造成的危害

景电灌区自然条件优越，地理位置独特，灌溉保证率高，农业产业化水平高，社会经济发展迅速，是国家重要的商品粮基地和景泰县发展特色农业经济的重要基地。但由于多年来景电一、二期灌区灌溉回归水的汇聚及自身排水工程不配套，使得地下水水位急剧上升，水文地质条件重新转换，次生盐渍地面积不断扩大，由原来的1 900亩增长至 3.3万亩，到2005年扩大为12.25万亩，而且这种蔓延趋势还在不断加剧。据有关研究及水盐动态观测预报表明，若不采取排水措施，地下水水位将以平均每年0.26 m的速度上升，景电一期灌区可能在上水灌溉50年内全面发生次生盐渍化。

次生盐渍地的产生不但降低了景电工程效益，而且严重影响了区内经济的健康稳定发展。地下水水位上升引起盐渍化甚至沼泽化，导致这些地区不少农户房屋墙体开裂或地基下沉，撂荒弃耕面积不断增加，使他们“有地不能种，有房不敢住”，缺乏基本的生产生活条件。

四、盐碱地治理措施

1.生物治碱

种植枸杞是景泰生物治碱、增加农民收入的有效途径。灌区盐碱化程度较轻的乡镇都大面积种植枸杞，在粮食作物难以生长的环境里，保障了农民的土地收入。

2.化学治碱

通过在盐碱地上喷施化学改良剂及撒石膏粉等方法改良盐碱土，使部分盐碱化程度较轻的耕地恢复生产能力。但这些方法对重度盐碱化的土地改良效果不明显，且所需成本较大，无法大面积推广。

3.工程治碱

盐碱地综合治理先要正确处理好水利工程措施与综合措施的关系，国内外的经验证明，治理盐碱地必须采取综合措施进行综合治理，主要有工程治碱、生物治碱和化学治碱等措施。但是水利工程措施是先导、是基础，因为“盐随水来，盐随水去”，没有水字当头，其他措施也收效甚微且难以巩固，兴建排水系统是综合治理措施中的关键所在，也是综合治理盐碱地的前提，因此，景电灌区治理盐碱地采取的措施是以水利工程措施为基础。土壤盐渍化的预防和治理是项复杂且综合性很强的工作，要因地制宜，贯彻“预防和治理相结合、改良与利用相结合、多种措施相结合”的方针。主要的工程措施有：

①运用暗管排水降低潜水位，其优点是可以减少清淤工程量，不占地面积；缺点是工程造价高，暗管容易被泥沙淤积堵塞，施工维修难度大，管理困难。

②建设开挖机电浅井破坏隔水层，由于下伏隔水层影响形成的盐渍土要用开挖浅井的方法破坏隔水层来治理，浅井深度以挖穿隔土层至0.5 m为宜，然后回填碎石至隔水层以上0.3 m左右，最后再用表土回填至地面即可，井距、井深以30 m为宜，呈梅花状布井。但这种方法对重度盐碱化且不透水层厚的广阔土地改良效果不明显，不但排水降幅控制范围小、效果差，而且影响农田机械耕作，工程所需建设及后期运行成本巨大，无法大面积推广。

③明沟排水，其优点是管理维修方便，缺点是每年要进行清淤，占地面积多，田间建筑物多，是目前大田主要的排水形式。由于盐碱地发生的原因主要是地下水水位升高造成的，开抗排水沟时，由于水位高，遇到部分地段有淤泥、流沙，将给施工造成一定困难。所以采取打木桩或水泥桩，干砌、浆砌块石挡土墙的办法，以固定渠形。边坡两侧也可种植柳树、红柳固定渠堤。景泰县在治碱措施上以工程措施为主，修建各级排水渠道，达到治理目的。

由于景电一期灌区草窝滩盆地四周被低山丘陵环绕封闭，第三纪红砂砾岩结构密实，不透水层厚度深，所处地质地形条件特殊，在灌区东北部地势平缓，缺乏天然排水通道，仅在盆地东南处有一狭窄的地下水出流断面，水力坡度小，出流很弱，土壤因地下水水位上升极易盐碱化。为降低地下水水位，建设排水治碱工程首先必须打通盆地低山、丘陵环绕封闭不透水层，在盆地东北开凿主干排水隧洞并进行永久性浇筑衬砌，开辟新的排水通道成为该区治理盐碱地的控制性咽喉工程。

在此基础上灌区内布设开挖干、支明渠排水沟，具体要求：干、支排水为明渠排水，纵坡根据各排水区因地制宜，但不能小于 1/1000，横断面设计根据土壤地质条件要求不滑坡，边坡稳定，便于清淤。黏土层边坡系数一般在1∶1，砂壤土层边坡系数为1∶1.2～1∶1.5，干排渠底宽1.5 m，支排渠底宽1 m，土方堆放距开挖线15 m，支排位置选在控制面积大的最低洼处，以便地下水汇集排出，斗排选在两灌溉斗渠的中间，不影响田间灌溉系统的布置，农排间距200～300 m，设计干排水面比支排水面低0.2 m，支排比斗排水面低0.2 m，斗排水面比农排水面低0.2 m，农排最低深度1.9 m、斗排2.1 m、支排2.8 m、干排4 m不等。灌水冲洗方面，当地下水水位降低后对弃耕盐碱地进行深翻、暴晒、灌区淋盐，亩灌水400～500 m3（7月份一次，冬灌一次），第一年种耐碱作物土大麦，三年达到初治和高治。

利用排水工程降低地下水水位，排除土壤及地下水中的盐分，同时控制地下水水位，不使土壤返碱，因地制宜采取综合措施，分步骤、有计划地进行治理，以保证排水通畅，遏制盐碱化进一步加剧的势头。这一治理措施在草窝滩盆地、马鞍山等地的工程应用中已收到明显的效果，被多年实践证明是适应于本地区治理土壤次生盐渍化的一个费省效宏的实用技术。

五、盐碱地治理中存在的主要困难和问题

一是没有专项治理资金。因经费不足、施工难度大，即使工程规划到位也因无法建设而正常发挥效益，而且排水工程运行期间，排水渠清淤比开挖更困难，每年都需要大量资金来维持运行，目前盐碱区因此仍在遭受盐碱化的侵蚀。二是缺乏综合治理盐碱地技术支撑。没有治理盐碱地整体规划，即使已经建设的治理盐碱地工程，也仅限于局部排水治碱的简单功能及种植枸杞和压沙治碱的技术层面上，对于国家和国际上的新技术还不甚了解，这也严重制约着景泰县盐碱地治理工作，使盐碱地面积继续扩大。三是灌溉部门只进行灌区灌溉而忽视灌区排水，形成对灌排系统的人为割裂，在一定程度上加剧了灌区次生盐渍化趋势。四是缺少专门管理机构。建立管理机构在排水工程和灌溉工程中同等重要，要有专门的机构对盐碱地治理工程进行管理，采取定期检查、维护等，才能保证工程正常运行。

六、推进盐碱地治理的几点建议

一是提高认识，强化领导，以推动盐碱地治理开发工作。二是项目扶持，争取中央和省级的项目资金扶持，将景电灌区列为盐碱地治理试点县。三是产业化发展，应把盐碱地开发治理工作纳入全县重点工作，当作一种产业来发展。四是在调查摸底的基础上聘请专业队伍制定全县盐碱地开发治理总体规划，坚持因地制宜，鼓励广泛探索新工艺、新技术，为全县盐碱地治理提供强有力的技术支撑。五是改革不合理的灌溉制度，实行计划用水、合理用水，采用衬砌渠道、管道灌溉和喷灌、小洼灌溉。

下一步，景泰县治理盐碱地的指导思想是坚持“全面规划，统筹兼顾，标本兼治，综合治理”的方针，采用综合措施（包括工程与非工程措施），使工程建设优化配置、高效利用和有效管理密切结合，积极实践探索，走出一条适合景电高扬程灌区盐碱地治理与防治的新路。

[1]景泰县水利电力局.景泰县盐碱地普查报告[R].1990.

[2]景泰县农技中心.景泰县盐碱地情况的调查报告[R].2011.

[3]景泰县水利电力局.景泰县治理盐碱中低产田规划报告 [R].1990.

责任编辑 安天杭

Harm of secondary salinization land and control measures in Jingdian high-lift irrigation district

Liang Yanxin

Key measures for restoration of secondary salinization land in Jingdian irrigation district of Gansu Province are discussed,on the basis of examination of distribution and formation of salinization and its negative impact on benefit generation and health development of local economy.Suggestions are made accordingly,with emphasis on integration of structural and non-structural measures,construction of drainage system,as well as optimization of water structure layout and improve efficiency of water use and management,under the principle of comprehensive planning, balanced development,highlighting integrated approach for solving all kinds of water problems.

high-lift irrigation;secondary salinization land;damage and control;engineering measures

S156.4

B

1000-1123（2016）07-0055-03

2015-09-15

梁彦信，高级工程师。