黄河三角洲地区台田改碱模式探讨
2016-04-08刘相峰东营市水利局山东东营257091
刘相峰(东营市水利局,山东东营257091)
黄河三角洲地区台田改碱模式探讨
刘相峰
(东营市水利局,山东东营257091)
【摘要】介绍了黄河三角洲的地貌特点和盐碱地成因,分析了目前常用的3种改碱模式,笔者结合多年工作经验,对“台田改碱”模式进行初步探讨,以供参考。
【关键词】黄河三角洲;盐碱地;台田改碱
黄河三角洲是一典型扇形三角洲,属河流冲积物覆盖海相层的二元相结构,西南高,东北低,高程13~1m,自然比降1/8000~1/12000。由于黄河三角洲新堆积体的形成以及老堆积体不断被反复淤淀,造成三角洲平原大平、小不平,微地貌形态复杂,主要地貌类型有河滩地(河道)、河滩高地与河流故道、决口扇与淤泛地、平地、河间洼地与背河洼地、滨海低地与湿洼地以及蚀余冲积岛和贝壳堤(岛)等。
1 盐碱地成因
1)土壤因素。盐碱地土壤类型一般属潮土类型,壤质土毛管水上升速度较快,积盐较快。地下水影响土壤盐碱的关键问题是地下水位的高低及地下水矿化度的大小,地下水位高,矿化度大,容易积盐。
2)气候因素。黄河三角洲地区降水量小,蒸发量大,溶解在水中的盐分容易在土壤表层积聚。夏季雨水多而集中,大量可溶性盐随水渗到下层或流走,这就是“脱盐”季节;春季地表水分蒸发强烈,地下水中的盐分随毛管水上升而聚集在土壤表层,这是主要的“返盐”季节。项目区盐碱土有明显的“脱盐”“返盐”季节。
2 常用改碱模式
1)台田模式。台田模式由台田和排碱沟相间排布构成,将挖沟土方用于抬高耕作面高程,台上种植作物,台下排水排碱。台田常用于地势较低、地下水较高、排水不畅的区域。优点是排碱效果好,造价低;缺点是出地较少。由于综合效益突出,1997年被山东省政府定义为“东营模式”加以推广。
2)条田模式。常用于地势较高,排水通畅的区域,主要在田地内开深沟排碱,田面宽度在60~80m之间,沟开挖土方一般用于修筑田间路,不用于抬高耕作面。条田模式的优点是出地较多,造价省;缺点是对土地要求较高。
3)暗管模式。暗管改碱是遵循“盐随水来、盐随水去”的水盐运动规律,将充分溶解土壤盐分而渗入地下的水体通过管道排走,从而达到有效降低土壤含盐量的目的。暗管模式的优点是出地最多;缺点是造价高,后期维护较难。
3 台田改碱模式介绍
项目区位于东营市河口区北侧,土地盐碱化程度高,地下水位高,在2.5~2.8m左右。植物根系很容易扎到地下水位以下,由于区域地下水均为咸水,农作物均无法生长。因此为保证改碱效果,考虑投资和产出的效益,选择采用台田模式。
3.1水源及灌排体系布置
项目区水源为北水源,水位在2.5m左右。通过西侧排沟引水至南侧2号斗沟,采用灌排一体,通过农沟将水引致每个台田,灌溉尾水也通过农沟汇集至斗沟排出,排水水
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位在1.5m左右。
3.2台田设计
1)台田宽度设计。宽度设计主要考虑排水和工程2个因素。从排水角度考虑,台田设计太宽,不利于排水。根据东营地区的经验和水力渗透坡降,排水沟间距应不大于100m。从工程角度考虑,台田的修筑一般采用挖掘机。挖掘机臂长一般在10m左右,台田的设计宽度一般在20~30m之间。根据以上分析,本工程台田设计底宽30m。
2)台田高度设计。高度设计主要考虑植物生长根系的长度,本项目台田主要种植棉花,主根入土深度在120cm左右,侧根主要分布在地表以下10~30cm土层内,上层侧根扩展较长,一般可达60~100cm,往下渐短,形成一个倒圆锥形的强大根系网。因此台田高度+地下水埋深要大于1.2m,项目地下水埋深最高在0.5m,因此台田设计高度不小于0.7m,本工程取0.8m,即黄海高程3.3m。
3)堰台设计。为保证台田和排沟之间不发生滑坡,在台田和排沟之间设置堰台,堰台宽2m。
4)挡水堑设计。在台田上设置挡水堑,挡水堑高0.5m,两侧边坡1∶1。
3.3排水(碱)沟设计
排水(碱)沟设计主要考虑排碱深度和土方平衡。根据项目实际情况,确定排水(碱)沟底相对于地面深度为3.0m。排水宽度根据台田土方需要设计,经计算主要排水(碱)沟设计宽度为2.0m。3.4台田效益
项目实施后,可增加耕地25.33hm2,项目区可种植棉花等作物,年新增农业种植业产值108.5万元,农民人均增收2700元。
(责任编辑崔春梅)
作者简介:刘相峰(1964—),男,高级工程师
收稿日期:2015-12-31
【中图分类号】S156.4
【文献标识码】B
【文章编号】1009-6159(2016)-02-0014-01