新疆阿克陶縣灌區(qū)鹽堿地特征分析

努爾拉·吾守爾，努爾克力迪·吾守爾

(1.新疆克孜勒蘇水文勘測(cè)局，新疆 阿圖什 845350；2.新疆烏恰縣水利局，新疆 烏恰 845450)

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新疆阿克陶縣灌區(qū)鹽堿地特征分析

努爾拉·吾守爾1，努爾克力迪·吾守爾2

(1.新疆克孜勒蘇水文勘測(cè)局，新疆 阿圖什 845350；2.新疆烏恰縣水利局，新疆 烏恰 845450)

通過對(duì)阿克陶縣平原灌區(qū)鹽堿地監(jiān)測(cè)得出，區(qū)內(nèi)鹽堿地危害程度隨地下水埋深的減小而增大，地下水年平均埋深小于2.26m對(duì)應(yīng)為重度鹽堿地；夏季潛水水質(zhì)明顯好于冬季，夏季潛水可以達(dá)到灌溉水質(zhì)要求。由此提出增大灌區(qū)潛水開發(fā)力度，降低地下水位是有效治理鹽堿地危害的措施之一。

鹽堿地；潛水埋深；潛水水質(zhì)；地下水利用

新疆阿克陶縣位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，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)。山地成土母質(zhì)普遍含有可溶性鹽分，這些鹽分隨河流以及農(nóng)業(yè)灌溉等運(yùn)移累積于平原灌區(qū)。在蒸發(fā)強(qiáng)烈、降雨稀少以及地下水淺埋深干旱氣候條件下，土壤水分上升占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，淋溶微弱，從而在灌區(qū)存在著強(qiáng)烈而廣泛的積鹽過程。形成灌區(qū)土壤不同程度的次生鹽堿化。根據(jù)《新疆土壤》[1](1996年，北京科學(xué)出版社)確定的土壤鹽堿化分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),阿克陶縣現(xiàn)有耕地382.76 km2(折57.385萬畝)，鹽堿地20.43萬畝，占35.6%。阿克陶縣鹽堿地危害已成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的制約因素之一，為此開展鹽堿地監(jiān)測(cè)對(duì)治理其危害具有實(shí)際意義。

1 自然條件

阿克陶縣平原區(qū)光熱條件充足，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，屬典型的大陸干旱性氣候。阿克陶縣沖洪積平原中下游，地表巖性一般為粉質(zhì)粘土、局部地區(qū)為粉細(xì)砂。地下水埋深較淺，約在1.0～4.0 m之間，由于地下水埋深較淺，排水工程不健全，蒸發(fā)強(qiáng)烈，導(dǎo)致土壤鹽堿化普遍發(fā)生。阿克陶縣平原灌區(qū)鹽堿地成因主要為自然積鹽和人為積鹽[2]。

1.1 自然積鹽

阿克陶縣主要由蓋孜河和庫山河形成的沖、洪積傾斜平原組成，多年平均徑流量分別為11.57億 m3和6.47億 m3。平原灌區(qū)為多層結(jié)構(gòu)含水層與相對(duì)隔水層互層組成，含水層由砂卵礫石組成，其巖性分布特征是由上游至下游顆粒逐漸變細(xì)，相對(duì)隔水層巖性為亞砂土、亞粘土構(gòu)成。造成平原灌區(qū)地下水流速緩慢，逕流不暢，使地下水水位雍高，在地下水埋深小于5.0 m時(shí)，潛水蒸發(fā)蒸騰不斷將鹽分帶至土壤上部沉積，形成土壤鹽堿化。

1.2 人為因素積鹽

阿克陶縣平原灌區(qū)在自然積鹽條件下，現(xiàn)狀平原灌區(qū)引水灌溉量遠(yuǎn)大于排水量形成人為次生積鹽。據(jù)2012年克州水資源公報(bào)，阿克陶縣地表水引水量為3.95億 m3，平原區(qū)地下水開(排)采量為0.347億 m3，灌排比為11.4：1。灌區(qū)存在重灌輕排的現(xiàn)象嚴(yán)重，產(chǎn)生大量田間滲漏，致使地下水位上升，并超過臨界深度，促使土壤次生鹽漬化。這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式加重了灌區(qū)內(nèi)的鹽堿化危害程度。

2 鹽堿地程度與地下水埋深關(guān)系

通過監(jiān)測(cè)，阿克陶縣平原區(qū)灌區(qū)鹽堿地程度與地下水埋深關(guān)系見表1。地下水年平均埋深2.26 m對(duì)應(yīng)重度鹽堿化區(qū)，地下水年平均埋深2.65 m對(duì)應(yīng)中度鹽堿化區(qū)，地下水年平均埋深2.76 m對(duì)應(yīng)輕度鹽堿化區(qū)，阿克陶縣平原灌區(qū)鹽堿地程度隨地下水埋深的減小而加重，符合潛水大量蒸發(fā)蒸騰而導(dǎo)致的地表積鹽規(guī)律[3]。

從現(xiàn)狀區(qū)域地下水埋深條件看，阿克陶縣地下水埋深小于5.0 m的面積較大，潛水無效蒸發(fā)消耗了大量水資源，并導(dǎo)致土壤積鹽，現(xiàn)狀地下水利用未能有效降低地下水位。從灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展考慮，地下水開發(fā)利用還需加強(qiáng)[4]。

3 鹽堿地冬、夏季潛水水質(zhì)特征分析

阿克陶縣平原灌區(qū)鹽堿地冬、夏季潛水水質(zhì)主要成份見表2。由表可以明顯看出，冬季硫酸鹽、氯化物和溶解性總固體平均質(zhì)量濃度較夏季偏高。冬季硫酸鹽平均質(zhì)量濃度為766.8 mg/L是夏季261.8 mg/L的2.93倍；冬季氯化物平均質(zhì)量濃度為230.1 mg/L是夏季147.8 mg/L的1.56倍；冬季溶解性總固體平均質(zhì)量濃度為1 805.3 mg/L是夏季910.1 mg/L的1.98倍；夏季潛水水質(zhì)好于冬季，這說明夏季在河道以及渠系、田間灌溉等作用下，大量地表水和灌溉水滲漏補(bǔ)給地下水，對(duì)地下水具有一定的稀釋作用。

從地下水利用方面可以看出，夏季地下水氯化物和溶解性總固體平均質(zhì)量濃度均小于《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB5084—2005)》350 mg/L和1 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)限值要求，夏季期潛水可以滿足灌溉水質(zhì)要求，從這點(diǎn)看可以，可以在夏季增大灌區(qū)潛水的開發(fā)力度，為提高灌溉水質(zhì)保證，機(jī)井抽水量近可能與渠水(地表水)混合灌溉。

進(jìn)一步分析可以看出(圖1)，冬、夏季潛水各陰、陽離子含量在Piper圖上是有明顯的差異。冬季阿克陶縣鹽堿潛水化學(xué)類型為SO4·HCO3·Cl -Na+K·Ca·Mg型，陰、陽離子在圖中的分布較為集中，各陰、陽離子含量相對(duì)均衡，各陰、陽離子含量均未超過50%；夏季阿克陶縣鹽堿地下水化學(xué)類型大部為SO4·HCO3·Cl-Ca·Mg·Na+K型，與冬季相比陰、陽離子在圖中分布較為分散，表現(xiàn)出夏季潛水水質(zhì)向Ca、Mg離子增加趨向，陰離子具有向SO4、HCO3增加趨向，但夏季潛水大部分陰、陽離子含量也均未超過50%。

表1 鹽堿地程度與地下水埋深關(guān)系 m

表2 鹽堿地監(jiān)測(cè)區(qū)冬、夏季潛水水質(zhì)變化表 mg/L

圖1 阿克陶縣平原灌區(qū)潛水冬、夏季化學(xué)類型Piper圖

4 結(jié)語

(1)阿克陶灌區(qū)鹽堿地成因主要為自然積鹽和人為積鹽構(gòu)成，現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式加重了灌區(qū)內(nèi)的鹽堿化危害程度。監(jiān)測(cè)資料表明，阿克陶灌區(qū)地下水年埋深小于2.26 m時(shí)，對(duì)應(yīng)為重度鹽堿地區(qū)。阿克陶縣平原灌區(qū)鹽堿地程度隨地下水埋深的減小而加重，為此建議適度增大灌區(qū)排水(地下水開采)力度，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)阿克陶灌區(qū)鹽堿地潛水水質(zhì)夏季好于冬季，夏季潛水可以滿足灌溉水質(zhì)要求，從這點(diǎn)看可以，為夏季就地灌溉增大灌區(qū)潛水開發(fā)力度降低地下水位提供了條件。

(3)阿克陶縣平原灌區(qū)現(xiàn)狀灌(引水)排(開采)比為11.4：1，這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式加重了灌區(qū)內(nèi)的鹽堿化危害程度。建議加大和推廣農(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，同時(shí)在鹽堿地灌區(qū)降低灌(引)水比重，增大排水比重，使鹽堿地得到有效治理。

[1]新疆維吾爾自治區(qū)土壤普查辦公室.新疆土壤[M].1996.

[2]魏云杰，許模．新疆土壤鹽漬化成因及其防治對(duì)策研究[J]．地球與環(huán)境.2005，33(s)：593-597.

[3]毛曉敏，楊詩秀，雷志棟．葉爾羌河流域裸地潛水蒸發(fā)的數(shù)值模擬研究[J]．水科學(xué)進(jìn)展.1997，814)：313-320.

[4]胡明芳，田長彥，趙振勇，等．新疆鹽堿地成因及改良措施研究進(jìn)展[J]．西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版.2012，40(10)：111-117．

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1004-1184(2016)06-0033-02

2016-05-23

努爾拉·吾守爾(1965-)，男 ，新疆阿克陶人，高級(jí)工程師，主要從事水文水資源等方面的研究。