黄河三角洲土地整理模式规划与设计
精品 黄河三角洲土地整理新模式规划与设计黄河三角洲土地整理新模式规划与设计 杨奠基杨奠基 利津县国土资源局利津县国土资源局 利津县处于渤海凹陷中心的南部,境内古为渤海水域,二千余年来 处于一面由河流泥沙淤淀,一面为海水浸渍的发育成土过程,底部土壤 均不同程度的受到过海水的浸渍,所以底部均为原生重盐土,含盐量极 高。但由于成土年代差异甚大(中南部近二千年,中北部为近百年或近 几十年) ,并且,受地形、水文、海潮侵袭、植被和人为活动等条件的影 响,其上、中、下层自然脱盐程度有很大差异,因而造成境内潜水埋深 与矿化度变化十分复杂。我县由于地势低洼,比降平缓,地貌复杂,地 下潜水南北各受河、海水所压,所以潜水位高,而出流微弱。又因土地 构型粘砂不等,地势岗洼各异,用排水状况的不同,所以各乡镇潜水深 度有很大差异。据省、地水利部门物探勘测浅层地下水位全咸区, 550 米以内无淡水,个别地片有少量淡水,但水量微弱,不能用于大量开采 灌溉。所以我县地下水没有发展井灌的条件,唯一灌溉水源是黄河水。 黄河是本区域的主要灌溉水源,不但水量丰富、水质优良、而河身 处地较高,发展引黄灌溉可按自然比降控制境内全部面积。经化验资料 分析:黄河水氢离子浓度 PH 值再 8—8.3 之间,弱碱性水;总硬度在 3 —6 之间,属弱硬水;矿化度 1 克/升,一般作物均宜于生长;灌溉系数 ka 均大于 18,说明是属于良好的水质。通过水质分析,说明黄河水是很 可编辑修改 精品 好的灌溉水源。 但是,随着黄灌的发展,由于用水管水的不当,如大型河道、灌渠 两侧无截渗措施,稻、旱地块插花排列,有灌无排、以排代灌、灌排混 用,或排沟太浅,沟距太远,不能速排。大水漫灌,以沟代库或农业措 施不良等原因,促使潜水位迅速升高,土壤大面积次生盐渍化,撂荒面 积不断增加。总之,因为用水的失误,是促使土壤由潮土逐渐向盐土发 育过渡的主要条件。也是造成我县粮棉产量长期低而不稳的重要原因。 一、当前各种开发模式分析一、当前各种开发模式分析 近年来,各级政府和当地人民高度重视土地的开发整理,创造了许 多改良盐碱地的模式,如上农下渔、深沟排碱、蓄淡压碱、暗管排碱等, 为农业的发展做出了积极的探索。 上农下渔是一种生态模式,但由于坑塘中的水主要来自高矿化度地 下水,无法循环流动,渔业养殖效益不明显,现已逐渐演化为单纯挖沟 筑台田。主要问题一是台田面积小,最大10 亩左右,很难被规模化、现 代化的大农业所应用;二是条田沟内的水无排泄渠道,长期囤积且含盐 量高,无法灌溉应用,使得台面耕地只能作为等雨浇灌的旱田,产量低 而不稳;三是台田开发成本较高,每开发出一亩耕地,仅投入机械费人 工费大约需 4500 元,若再加上桥涵配套,每亩耕地开发成本约为 6000 元;四是开发出的耕地面积不到开发总面积的40%,后备资源利用率低。 深沟排碱是多年来一直沿用的开发模式,此措施以挖深沟淋盐为主, 配以淡水压碱洗盐。 挖排碱沟可以降低地下水位,减少土壤盐分含量,但排 碱沟每年要清淤1次,否则排碱沟容易淤积堵塞,洗盐排碱效果降低,导致土 可编辑修改 精品 壤的次生盐渍化。 淡水洗盐,虽然降低了土壤的含盐量,但随着盐分的淋溶, 大量土壤养分也随之流失。同时由于当地土质疏松,排沟坡比较大,占 地较多。在实际应用中除干支级排沟能够达到地下水临界深度,斗农级 排沟的深度往往当年就淤塌到地下水临界深度以上,起不到调控地下水 的作用。在雨季及灌溉时节,更会因沟内存水,导致地下水位迅速升高。 种稻改碱是当年投入当年见效的改碱措施。在有足够水源的低洼盐 碱地,通过改种水稻时泡田和长期淹灌 ,可以减少土体盐分并抑制盐分上 升,通过连续几年种植水稻,土壤可得到良好的脱盐改良,东营市种稻改良 盐碱地2.7多万公顷。 引黄种稻还能使稻田不断积累粘质土,改良土壤质地, 但应注意稻田要集中布置,不能水旱插花,稻区外围要有深2.5-3.0 m的渗沟, 否则会造成盐碱“搬家”,旱地盐化。对土质粘重,地势低洼,种稻后排水不 畅,土体下部积盐的稻田,不宜种植其他旱作物,否则会迅速返盐。 淤灌改碱:由于蒸发强烈,地下水补给盐分的土壤通过引黄淤灌沉积 0.2-0.5 m厚的黄河泥沙,可形成新的淡土层,填高了地面并淋洗盐分,但沉 淤土壤厚度应在30 cm以上。淤灌后应及时加强管理,完善排灌工程,降低 地下水位,防止土壤再度盐渍化。大引、大蓄、大灌会使区域水盐平衡失 调,土壤盐渍化迅速发展。 暗管排碱是利用人工或机械将排碱管埋入1.6-2.0 m 深的地下。2000 年 9 月东营市从荷兰引进了技术,开始了暗管改碱工程,面积达 1 万 hm2。 暗管排碱技术实施一次性投入较大。暗管埋深、间距、管径要按土壤含 盐量、地下水埋深、矿化度、渗透系数、土层厚度及地形来设计,不能一 个标准,否则达不到预期的效果。现有的施工机械埋深只能达到 1.8 米左 可编辑修改 精品 右,很难使地下水位降至临界深度以下,排碱效果不理想。 二、二、土地整理新模式的规划设计土地整理新模式的规划设计 (一)总体设想(一)总体设想 通过对当前土地整理模式的研究分析,地下水排泄不畅、有灌无排 导致地下水位上升,因地下水矿化度高、蒸发量过大而使耕地表层积盐 是影响耕地质量的主要因素,同时由于在实际应用中斗农级排沟很难达 到设计效果却占用了大量土地(一般占土地开发整理项目区的15-18%) , 在设计思路中第一能够快速排除在雨季和暴雨后的地面积水。即保证在 一定降雨强度下,迅速排除地面积水,不致发生直接淹没庄稼的洪涝灾 害。一日暴雨(降雨 150mm)2-3 日排除;第二是地下水位控制,在秋 冬在秋冬降水少蒸发量大的季节和雨季,将地下水位降至能切断毛管水 上升地表的聚盐临界深度;第三通过取消排碱沟、有效利用田间道路上 空等方式提高有效耕地率,使整理项目的有效耕地率可达到93%以上。 (二)模式设计方式(二)模式设计方式 通过采用浅而密的大口井群强排高矿化度地下水,可以使项目区内 地下水位在短时期内迅速降低:在雨季到来时可及时腾空地下库容,使 地表积水快速入渗并淋洗土体中的盐分,减少地表径流量、减轻表层养 分流失,减少渍害;在秋冬降水少蒸发量大的季节,将地下水位降到临 界深度以下,避免地下高矿化度潜水通过毛细作用向表层汇集盐分,从 根本上避免次生盐渍化的发生;通过一段时期对土地水盐平衡的控制, 地下 5 米以内的潜水逐渐淡化,在干旱时期可用来灌溉农田,从单纯渠 灌逐步过渡到井渠结合的灌溉方式,降低外来灌溉用水中盐分的沉积。 可编辑修改 精品 在井型设计上采用深 5-10 米、底部直径 1.5-5 米、上口直径 0.5-1.5 米的截头圆锥形完整井,井壁地下 5 米以上用可渗透材料制作。通过扩 大井径增加 5 米以上部分渗透面积,提高夹粘夹沙土质中潜水的汇集速 度;同时增加井体容积、减少上部占地面积,延长抽水系统的连续工作 时间。5 米以下部分和井底封闭,避免深层高矿化度潜水的过度入渗, 避免过度浪费抽水能源。 设计首端与斗级渠道连接、尾端与斗级排沟连接的硬化农渠,渠道 与斗级排沟连接处加设节制闸。灌溉时关闭节制闸,农渠中的水溢流灌 溉;日常开启节制闸,由大口井