新疆阿克陶縣平原區(qū)鹽堿地成因分析及治理措施建議

范忠盛

(新疆克孜勒蘇水文水資源勘測(cè)局，新疆阿圖什市845350)

阿克陶縣位于新疆西南部，處于天山與昆侖山交接的帕米爾高原東麓，塔里木盆地西部邊緣，阿克陶由西、南、北三面高山環(huán)繞，地勢(shì)東北低西南高，自然地形將阿克陶縣分成山地牧區(qū)和平原農(nóng)區(qū)。阿克陶縣平原區(qū)處于蓋孜河以南庫(kù)山河和蓋孜河兩河沖洪積平原上，地形西南高，東北低。灌區(qū)南部主要是庫(kù)山河沖洪積沉積層，西南部是庫(kù)山河、蓋孜河沖洪積沉積層，北部地區(qū)是蓋孜河的沖洪積沉積層。由這些沖洪積層組成沖洪積平原地形平坦、開(kāi)闊，南高北低。平原區(qū)坡降一般在7‰左右。庫(kù)山河和蓋孜河對(duì)阿克陶縣平原區(qū)地下水補(bǔ)給以及鹽分運(yùn)移起著重要作用。阿克陶縣河流出山口沖洪積扇形地到平原區(qū)，巖性由粗顆粒的砂卵礫石逐漸遞變到細(xì)顆粒中細(xì)砂與亞砂土互層，巖層的透水性能由強(qiáng)變?nèi)?，地下徑流由暢變緩，水質(zhì)由好變差，地下水埋深由深變淺，地下水位抬高，在平原區(qū)中下游表現(xiàn)為潛水溢出與潛水的大量蒸發(fā)蒸騰形成次生鹽堿化。根據(jù)調(diào)查，現(xiàn)狀阿克陶縣平原區(qū)鹽堿地治理主要通過(guò)排渠排水和豎井開(kāi)采措施降低地下水埋深，但區(qū)內(nèi)鹽堿化仍然普遍發(fā)生，由此，研究其鹽堿地的成因?qū)χ卫睇}堿危害具有實(shí)際意義。

1 自然條件

阿克陶縣氣候受地形影響較大，平原區(qū)屬典型的大陸干旱性氣候，四季分明，光熱充足，干旱少雨，平原地區(qū)多年平均氣溫11.1℃;多年平均降水量75.7 mm;多年平均水面蒸發(fā)量1 400 mm。干旱指數(shù)為18.5，屬典型干旱區(qū)。

阿克陶縣平原區(qū)處于由蓋孜河和庫(kù)山河形成的沖、洪積扇上，兩河流出山口多年平均徑流量分別為11.57億m3和6.47億m3。河流上游所流經(jīng)的山區(qū)及丘陵地帶多為第三系地層，該地層主要由粘土巖、砂巖及粉砂巖組成，局部地區(qū)的粘土巖中夾有3～5 cm的石膏層，這些粘土層為高含鹽地層。在地表河流及地下水的溶濾作用下，使這部分鹽份含量較高的水通過(guò)地表水的灌溉入滲及地下水的逕流運(yùn)動(dòng)進(jìn)入平原區(qū)。在沖洪積扇的扇緣一帶，由于地層顆粒細(xì)，地下水流速緩慢，逕流不暢，使地下水水位雍高，當(dāng)?shù)叵滤裆钚∮?.0m時(shí)，潛水蒸發(fā)蒸騰量則會(huì)增大，不斷將下層土壤中的鹽分隨毛細(xì)水帶至土壤上部沉積，形成土壤鹽堿化。

2 鹽堿地分布與地下水埋深關(guān)系

阿克陶縣平原區(qū)現(xiàn)有鹽堿地面積約20.43萬(wàn)畝，主要分布鄉(xiāng)鎮(zhèn)為皮拉勒鄉(xiāng)、玉麥鄉(xiāng)、加馬鐵列克鄉(xiāng)、托塔依農(nóng)場(chǎng)等平原區(qū)中下游地區(qū)。據(jù)《阿克陶縣鹽堿地改良利用規(guī)劃報(bào)告》，在1 m土層土壤含鹽量中，皮拉勒鄉(xiāng)由南至北離子總量為0.2% ～2.15%，托塔依地區(qū)為2.6%，加馬鐵力克地區(qū)為0.69%。土壤類(lèi)型為 SO4－ Na.Ca、SO4－ Na.Mg。PH 值皮拉力地區(qū)為 8.1 ～9.4、托塔依地區(qū)8.6、加馬鐵列克地區(qū)為8.67。這些區(qū)域地下水位埋深3～5 m，皮拉力、加馬鐵列克一帶地下水位埋深1～3 m，局部地段(如洼地)埋深小于1m。由區(qū)內(nèi)地下水埋深變化可以看出(圖1)，地下水埋深變化特征大體在5月至8月期間因機(jī)井開(kāi)采灌溉地下水埋深為下降期，8月至翌年4月水位為上升期;這期間，灌區(qū)大量引用地表水灌溉和地下水開(kāi)采相應(yīng)減小有關(guān)，灌區(qū)地下水年變幅為在2.3 m左右。由地下水埋深動(dòng)態(tài)曲線還可看出，區(qū)內(nèi)地下水埋深呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明區(qū)內(nèi)地下水補(bǔ)給量大于排泄量，從鹽堿地治理措施看，灌區(qū)地下水開(kāi)采(排水)還應(yīng)有所增大。

圖1 阿克陶縣平原區(qū)地下水埋深動(dòng)態(tài)曲線圖

3 鹽堿地普遍發(fā)生的條件因素分析

阿克陶縣平原區(qū)鹽堿地區(qū)域主要與地下水埋深環(huán)境有關(guān)，據(jù)調(diào)查，鹽堿區(qū)域地下水埋深一般小于5 m，主要為次生鹽漬化發(fā)生區(qū)域。其原因是地下水埋深較淺，區(qū)內(nèi)地下水排泄大量以垂直蒸發(fā)蒸騰排泄為主，形成次生鹽漬化?，F(xiàn)狀阿克陶縣平原區(qū)鹽堿地治理主要通過(guò)排渠排水和豎井開(kāi)采措施降低地下水位。通過(guò)鹽堿地監(jiān)測(cè)資料看，受鹽堿地監(jiān)測(cè)田塊南側(cè)排渠影響，輕度鹽堿地和中度鹽堿地田塊靠近排渠一側(cè)，地下水埋深相對(duì)較深，埋深等值線表現(xiàn)為大致平行于排渠走向，而重度鹽堿地監(jiān)測(cè)田塊埋深相對(duì)較淺，埋深等值線表現(xiàn)為與排渠走向相交狀。反映出排渠在輕度鹽堿地和中度鹽堿地田塊具有降低地下水埋深的作用，而在重度鹽堿地監(jiān)測(cè)田塊排渠降低地下水埋深的作用不顯著。

由鹽堿地監(jiān)測(cè)田塊地下水位等值線圖可以得出，輕度鹽堿地田塊地下水的徑流方向?yàn)楸蔽飨蚰蠔|流動(dòng);中度鹽堿地西半部田塊地下水的徑流方向大致為由北向南方向，東半部田塊地下水徑流方向大致則改變?yōu)橛赡舷虮绷鲃?dòng);重度鹽堿地監(jiān)測(cè)田塊地下水徑流方向大致為由南向北流動(dòng)。以上地下水徑流方向的明顯差異反映出排渠對(duì)地下水補(bǔ)給與排泄的控制作用。輕度鹽堿地田塊和中度鹽堿地西半部南側(cè)的排水渠對(duì)地下水有排泄作用;中度鹽堿地東半部和重度鹽堿地田塊南側(cè)排水渠對(duì)項(xiàng)目區(qū)地下水具有補(bǔ)給作用，其原因是排渠內(nèi)水位高于田間地下水位的結(jié)果。從上分析可以得出，阿克陶縣平原區(qū)排渠內(nèi)水位過(guò)高也是加重土壤鹽堿化程度的原因之一，應(yīng)盡快疏通排渠，發(fā)揮排渠排水降低地下水位的作用。

從區(qū)域地下水埋深狀況分析，現(xiàn)狀地下水排水、開(kāi)采措施強(qiáng)度不夠，未能有效降低地下水位。據(jù)阿克陶縣2012年水資源公報(bào)，阿克陶縣平原區(qū)引地表水量為3.949 1億m3，地下水開(kāi)采量為0.346 9億m3。阿克陶平原農(nóng)田綜合灌溉定額829.8 m3/畝，遠(yuǎn)高于新疆綜合灌溉定額610.4 m3/畝的水平。地下水開(kāi)采量只占地下水總補(bǔ)給量2.387 5億m3的14.5%，從新疆地下水開(kāi)發(fā)利用的經(jīng)驗(yàn)看，區(qū)內(nèi)在地下水埋深較淺，潛水無(wú)效蒸發(fā)消耗了大量水資源，并導(dǎo)致土壤積鹽，從灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展考慮，地下水開(kāi)發(fā)利用還需加強(qiáng)。

4 鹽堿地區(qū)域地下水水質(zhì)

阿克陶平原灌區(qū)地表水引水量相對(duì)較大，加之蓋孜河、庫(kù)山河的徑流滲漏補(bǔ)給，阿克陶平原區(qū)地下水質(zhì)相對(duì)較好。通過(guò)2年的鹽堿地監(jiān)測(cè)田塊監(jiān)測(cè)井及排渠水樣的水質(zhì)化驗(yàn)分析，鹽堿地監(jiān)測(cè)田塊潛水ph值為7.4～8.7，為弱堿性水;SO4

2－含量66.6 ～1 860 mg/L;Cl－含量10.0 ～1 110 mg/Ll;礦化度為225～4 520 mg/L。鹽堿地潛水化學(xué)類(lèi)型主要以HCO3.SO4型為主，其次是 HCO3.SO4.CL 型、SO4.CL 型和HCO3型。排渠水質(zhì)Ph值為8.3～8.6，為弱堿性水;地下水礦化度為660～1 270 mg/L，為微咸水;地下水總硬度為14～15.3 mn/L，為極硬水;氯化物為 136～146 mg/L;硫酸鹽為503～672 mg/L，地下水化學(xué)類(lèi)型為HCO3.SO4型。排堿渠水質(zhì)礦化度、硫酸鹽、pH值、氯化物隨排堿渠流程向下游方向呈逐漸增加趨勢(shì)。

由上可以得出，區(qū)內(nèi)淺層地下水水質(zhì)相對(duì)較好，區(qū)內(nèi)淺層潛水特別是排渠內(nèi)水質(zhì)可以利用灌溉，或與地表水混合灌溉。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)阿克陶平原地下水埋深較淺區(qū)域，普遍存在次生鹽漬化現(xiàn)象，其原因是地下水開(kāi)采以及排水力度不足，建議區(qū)域適度增大排水力度，采用豎井排灌、排渠排水和生物排水等綜合措施，將鹽堿地區(qū)域的地下水埋深降低到3.5 m以下為目標(biāo)。

(2)現(xiàn)階段應(yīng)重視并加大疏通溝內(nèi)排水工作，防止排渠排水不暢而雍高溝內(nèi)水位，造成排渠高水位補(bǔ)給周邊農(nóng)田而加重鹽堿地的發(fā)生，條件合適可將排渠水源揚(yáng)水至林地灌溉或與地表水混合灌溉農(nóng)田，以降低排渠水位，加速排渠排水。

(3)建設(shè)節(jié)水型社會(huì)，提高渠道的防滲能力，加大和推廣農(nóng)田節(jié)水灌溉面積，以減少渠道和田間對(duì)地下水的滲漏補(bǔ)給，提高水資源利用效率。