劉相峰(東營(yíng)市水利局,山東東營(yíng)257091)
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黃河三角洲地區(qū)臺(tái)田改堿模式探討
劉相峰
(東營(yíng)市水利局,山東東營(yíng)257091)
【摘要】介紹了黃河三角洲的地貌特點(diǎn)和鹽堿地成因,分析了目前常用的3種改堿模式,筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)“臺(tái)田改堿”模式進(jìn)行初步探討,以供參考。
【關(guān)鍵詞】黃河三角洲;鹽堿地;臺(tái)田改堿
黃河三角洲是一典型扇形三角洲,屬河流沖積物覆蓋海相層的二元相結(jié)構(gòu),西南高,東北低,高程13~1m,自然比降1/8000~1/12000。由于黃河三角洲新堆積體的形成以及老堆積體不斷被反復(fù)淤淀,造成三角洲平原大平、小不平,微地貌形態(tài)復(fù)雜,主要地貌類(lèi)型有河灘地(河道)、河灘高地與河流故道、決口扇與淤泛地、平地、河間洼地與背河洼地、濱海低地與濕洼地以及蝕余沖積島和貝殼堤(島)等。
1)土壤因素。鹽堿地土壤類(lèi)型一般屬潮土類(lèi)型,壤質(zhì)土毛管水上升速度較快,積鹽較快。地下水影響土壤鹽堿的關(guān)鍵問(wèn)題是地下水位的高低及地下水礦化度的大小,地下水位高,礦化度大,容易積鹽。
2)氣候因素。黃河三角洲地區(qū)降水量小,蒸發(fā)量大,溶解在水中的鹽分容易在土壤表層積聚。夏季雨水多而集中,大量可溶性鹽隨水滲到下層或流走,這就是“脫鹽”季節(jié);春季地表水分蒸發(fā)強(qiáng)烈,地下水中的鹽分隨毛管水上升而聚集在土壤表層,這是主要的“返鹽”季節(jié)。項(xiàng)目區(qū)鹽堿土有明顯的“脫鹽”“返鹽”季節(jié)。
1)臺(tái)田模式。臺(tái)田模式由臺(tái)田和排堿溝相間排布構(gòu)成,將挖溝土方用于抬高耕作面高程,臺(tái)上種植作物,臺(tái)下排水排堿。臺(tái)田常用于地勢(shì)較低、地下水較高、排水不暢的區(qū)域。優(yōu)點(diǎn)是排堿效果好,造價(jià)低;缺點(diǎn)是出地較少。由于綜合效益突出,1997年被山東省政府定義為“東營(yíng)模式”加以推廣。
2)條田模式。常用于地勢(shì)較高,排水通暢的區(qū)域,主要在田地內(nèi)開(kāi)深溝排堿,田面寬度在60~80m之間,溝開(kāi)挖土方一般用于修筑田間路,不用于抬高耕作面。條田模式的優(yōu)點(diǎn)是出地較多,造價(jià)省;缺點(diǎn)是對(duì)土地要求較高。
3)暗管模式。暗管改堿是遵循“鹽隨水來(lái)、鹽隨水去”的水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律,將充分溶解土壤鹽分而滲入地下的水體通過(guò)管道排走,從而達(dá)到有效降低土壤含鹽量的目的。暗管模式的優(yōu)點(diǎn)是出地最多;缺點(diǎn)是造價(jià)高,后期維護(hù)較難。
項(xiàng)目區(qū)位于東營(yíng)市河口區(qū)北側(cè),土地鹽堿化程度高,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,由于區(qū)域地下水均為咸水,農(nóng)作物均無(wú)法生長(zhǎng)。因此為保證改堿效果,考慮投資和產(chǎn)出的效益,選擇采用臺(tái)田模式。
3.1水源及灌排體系布置
項(xiàng)目區(qū)水源為北水源,水位在2.5m左右。通過(guò)西側(cè)排溝引水至南側(cè)2號(hào)斗溝,采用灌排一體,通過(guò)農(nóng)溝將水引致每個(gè)臺(tái)田,灌溉尾水也通過(guò)農(nóng)溝匯集至斗溝排出,排水水
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位在1.5m左右。
3.2臺(tái)田設(shè)計(jì)
1)臺(tái)田寬度設(shè)計(jì)。寬度設(shè)計(jì)主要考慮排水和工程2個(gè)因素。從排水角度考慮,臺(tái)田設(shè)計(jì)太寬,不利于排水。根據(jù)東營(yíng)地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)和水力滲透坡降,排水溝間距應(yīng)不大于100m。從工程角度考慮,臺(tái)田的修筑一般采用挖掘機(jī)。挖掘機(jī)臂長(zhǎng)一般在10m左右,臺(tái)田的設(shè)計(jì)寬度一般在20~30m之間。根據(jù)以上分析,本工程臺(tái)田設(shè)計(jì)底寬30m。
2)臺(tái)田高度設(shè)計(jì)。高度設(shè)計(jì)主要考慮植物生長(zhǎng)根系的長(zhǎng)度,本項(xiàng)目臺(tái)田主要種植棉花,主根入土深度在120cm左右,側(cè)根主要分布在地表以下10~30cm土層內(nèi),上層側(cè)根擴(kuò)展較長(zhǎng),一般可達(dá)60~100cm,往下漸短,形成一個(gè)倒圓錐形的強(qiáng)大根系網(wǎng)。因此臺(tái)田高度+地下水埋深要大于1.2m,項(xiàng)目地下水埋深最高在0.5m,因此臺(tái)田設(shè)計(jì)高度不小于0.7m,本工程取0.8m,即黃海高程3.3m。
3)堰臺(tái)設(shè)計(jì)。為保證臺(tái)田和排溝之間不發(fā)生滑坡,在臺(tái)田和排溝之間設(shè)置堰臺(tái),堰臺(tái)寬2m。
4)擋水塹設(shè)計(jì)。在臺(tái)田上設(shè)置擋水塹,擋水塹高0.5m,兩側(cè)邊坡1∶1。
3.3排水(堿)溝設(shè)計(jì)
排水(堿)溝設(shè)計(jì)主要考慮排堿深度和土方平衡。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況,確定排水(堿)溝底相對(duì)于地面深度為3.0m。排水寬度根據(jù)臺(tái)田土方需要設(shè)計(jì),經(jīng)計(jì)算主要排水(堿)溝設(shè)計(jì)寬度為2.0m。3.4臺(tái)田效益
項(xiàng)目實(shí)施后,可增加耕地25.33hm2,項(xiàng)目區(qū)可種植棉花等作物,年新增農(nóng)業(yè)種植業(yè)產(chǎn)值108.5萬(wàn)元,農(nóng)民人均增收2700元。
(責(zé)任編輯崔春梅)
作者簡(jiǎn)介:劉相峰(1964—),男,高級(jí)工程師
收稿日期:2015-12-31
【中圖分類(lèi)號(hào)】S156.4
【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B
【文章編號(hào)】1009-6159(2016)-02-0014-01