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新疆阿克陶县灌区盐碱地特征分析

2016-12-12努尔拉吾守尔努尔克力迪吾守尔

地下水 2016年6期
关键词:盐碱化盐碱地平原

努尔拉·吾守尔,努尔克力迪·吾守尔

(1.新疆克孜勒苏水文勘测局,新疆 阿图什 845350;2.新疆乌恰县水利局,新疆 乌恰 845450)



新疆阿克陶县灌区盐碱地特征分析

努尔拉·吾守尔1,努尔克力迪·吾守尔2

(1.新疆克孜勒苏水文勘测局,新疆 阿图什 845350;2.新疆乌恰县水利局,新疆 乌恰 845450)

通过对阿克陶县平原灌区盐碱地监测得出,区内盐碱地危害程度随地下水埋深的减小而增大,地下水年平均埋深小于2.26m对应为重度盐碱地;夏季潜水水质明显好于冬季,夏季潜水可以达到灌溉水质要求。由此提出增大灌区潜水开发力度,降低地下水位是有效治理盐碱地危害的措施之一。

盐碱地;潜水埋深;潜水水质;地下水利用

新疆阿克陶县位于天山与昆仑山交接的帕米尔高原东麓,塔里木盆地西部边缘,西、南、北三面高山环绕,地势东北低西南高,自然地形将阿克陶县分成山地牧区和平原农区。山地成土母质普遍含有可溶性盐分,这些盐分随河流以及农业灌溉等运移累积于平原灌区。在蒸发强烈、降雨稀少以及地下水浅埋深干旱气候条件下,土壤水分上升占绝对优势,淋溶微弱,从而在灌区存在着强烈而广泛的积盐过程。形成灌区土壤不同程度的次生盐碱化。根据《新疆土壤》[1](1996年,北京科学出版社)确定的土壤盐碱化分级标准,阿克陶县现有耕地382.76 km2(折57.385万亩),盐碱地20.43万亩,占35.6%。阿克陶县盐碱地危害已成为农业发展的制约因素之一,为此开展盐碱地监测对治理其危害具有实际意义。

1 自然条件

阿克陶县平原区光热条件充足,平原地区多年平均气温11.1℃;多年平均降水量75.7 mm;多年平均水面蒸发量1 400 mm。干旱指数为18.5,属典型的大陆干旱性气候。阿克陶县冲洪积平原中下游,地表岩性一般为粉质粘土、局部地区为粉细砂。地下水埋深较浅,约在1.0~4.0 m之间,由于地下水埋深较浅,排水工程不健全,蒸发强烈,导致土壤盐碱化普遍发生。阿克陶县平原灌区盐碱地成因主要为自然积盐和人为积盐[2]。

1.1 自然积盐

阿克陶县主要由盖孜河和库山河形成的冲、洪积倾斜平原组成,多年平均径流量分别为11.57亿 m3和6.47亿 m3。平原灌区为多层结构含水层与相对隔水层互层组成,含水层由砂卵砾石组成,其岩性分布特征是由上游至下游颗粒逐渐变细,相对隔水层岩性为亚砂土、亚粘土构成。造成平原灌区地下水流速缓慢,迳流不畅,使地下水水位雍高,在地下水埋深小于5.0 m时,潜水蒸发蒸腾不断将盐分带至土壤上部沉积,形成土壤盐碱化。

1.2 人为因素积盐

阿克陶县平原灌区在自然积盐条件下,现状平原灌区引水灌溉量远大于排水量形成人为次生积盐。据2012年克州水资源公报,阿克陶县地表水引水量为3.95亿 m3,平原区地下水开(排)采量为0.347亿 m3,灌排比为11.4:1。灌区存在重灌轻排的现象严重,产生大量田间渗漏,致使地下水位上升,并超过临界深度,促使土壤次生盐渍化。这种农业生产方式加重了灌区内的盐碱化危害程度。

2 盐碱地程度与地下水埋深关系

通过监测,阿克陶县平原区灌区盐碱地程度与地下水埋深关系见表1。地下水年平均埋深2.26 m对应重度盐碱化区,地下水年平均埋深2.65 m对应中度盐碱化区,地下水年平均埋深2.76 m对应轻度盐碱化区,阿克陶县平原灌区盐碱地程度随地下水埋深的减小而加重,符合潜水大量蒸发蒸腾而导致的地表积盐规律[3]。

从现状区域地下水埋深条件看,阿克陶县地下水埋深小于5.0 m的面积较大,潜水无效蒸发消耗了大量水资源,并导致土壤积盐,现状地下水利用未能有效降低地下水位。从灌区可持续发展考虑,地下水开发利用还需加强[4]。

3 盐碱地冬、夏季潜水水质特征分析

阿克陶县平原灌区盐碱地冬、夏季潜水水质主要成份见表2。由表可以明显看出,冬季硫酸盐、氯化物和溶解性总固体平均质量浓度较夏季偏高。冬季硫酸盐平均质量浓度为766.8 mg/L是夏季261.8 mg/L的2.93倍;冬季氯化物平均质量浓度为230.1 mg/L是夏季147.8 mg/L的1.56倍;冬季溶解性总固体平均质量浓度为1 805.3 mg/L是夏季910.1 mg/L的1.98倍;夏季潜水水质好于冬季,这说明夏季在河道以及渠系、田间灌溉等作用下,大量地表水和灌溉水渗漏补给地下水,对地下水具有一定的稀释作用。

从地下水利用方面可以看出,夏季地下水氯化物和溶解性总固体平均质量浓度均小于《农田灌溉水质标准(GB5084—2005)》350 mg/L和1 000 mg/L的标准限值要求,夏季期潜水可以满足灌溉水质要求,从这点看可以,可以在夏季增大灌区潜水的开发力度,为提高灌溉水质保证,机井抽水量近可能与渠水(地表水)混合灌溉。

进一步分析可以看出(图1),冬、夏季潜水各阴、阳离子含量在Piper图上是有明显的差异。冬季阿克陶县盐碱潜水化学类型为SO4·HCO3·Cl -Na+K·Ca·Mg型,阴、阳离子在图中的分布较为集中,各阴、阳离子含量相对均衡,各阴、阳离子含量均未超过50%;夏季阿克陶县盐碱地下水化学类型大部为SO4·HCO3·Cl-Ca·Mg·Na+K型,与冬季相比阴、阳离子在图中分布较为分散,表现出夏季潜水水质向Ca、Mg离子增加趋向,阴离子具有向SO4、HCO3增加趋向,但夏季潜水大部分阴、阳离子含量也均未超过50%。

表1 盐碱地程度与地下水埋深关系 m

表2 盐碱地监测区冬、夏季潜水水质变化表 mg/L

图1 阿克陶县平原灌区潜水冬、夏季化学类型Piper图

4 结语

(1)阿克陶灌区盐碱地成因主要为自然积盐和人为积盐构成,现状农业生产方式加重了灌区内的盐碱化危害程度。监测资料表明,阿克陶灌区地下水年埋深小于2.26 m时,对应为重度盐碱地区。阿克陶县平原灌区盐碱地程度随地下水埋深的减小而加重,为此建议适度增大灌区排水(地下水开采)力度,将盐碱地区域的地下水埋深降低到3.5 m以下为目标。

(2)阿克陶灌区盐碱地潜水水质夏季好于冬季,夏季潜水可以满足灌溉水质要求,从这点看可以,为夏季就地灌溉增大灌区潜水开发力度降低地下水位提供了条件。

(3)阿克陶县平原灌区现状灌(引水)排(开采)比为11.4:1,这种农业生产方式加重了灌区内的盐碱化危害程度。建议加大和推广农田节水灌溉面积,以减少渠道和田间对地下水的渗漏补给,同时在盐碱地灌区降低灌(引)水比重,增大排水比重,使盐碱地得到有效治理。

[1]新疆维吾尔自治区土壤普查办公室.新疆土壤[M].1996.

[2]魏云杰,许模.新疆土壤盐渍化成因及其防治对策研究[J].地球与环境.2005,33(s):593-597.

[3]毛晓敏,杨诗秀,雷志栋.叶尔羌河流域裸地潜水蒸发的数值模拟研究[J].水科学进展.1997,814):313-320.

[4]胡明芳,田长彦,赵振勇,等.新疆盐碱地成因及改良措施研究进展[J].西北农林科技大学学报:自然科学版.2012,40(10):111-117.

TV211.1+2

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1004-1184(2016)06-0033-02

2016-05-23

努尔拉·吾守尔(1965-),男 ,新疆阿克陶人,高级工程师,主要从事水文水资源等方面的研究。

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