鹽湖區(qū)龍居鎮(zhèn)趙村鹽堿地改良措施分析

王 朋

（運城市鹽湖區(qū)水務(wù)局，山西 運城 044000）

項目區(qū)趙村鹽堿地改良工程，位于鹽湖區(qū)龍居鎮(zhèn)以東4km，屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，夏季炎熱多雨，冬季寒冷多風(fēng)。年平均氣溫為13.6℃，平均年日照時數(shù)為2271h，全年平均無霜期為207d。區(qū)域降水年際變化大，季節(jié)分配不均勻，多年平均降水量為564mm，最大凍土層深度為0.55m。趙村項目區(qū)處在一個半封閉的低洼地帶，土質(zhì)為壤土，毛管水上升速度快，高度高，容易積鹽，屬于典型的鹽堿地，對鹽堿地進(jìn)行改良，提高土壤質(zhì)地，增加農(nóng)民收入十分必要。

1 項目區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況

1.1 水文

該區(qū)域地下水補充主要為流經(jīng)項目區(qū)的姚暹渠。姚暹渠發(fā)源于夏縣，流經(jīng)安邑、運城，繞鹽池東側(cè)和北側(cè)至永濟(jì)入伍姓湖，為季節(jié)性河流，是為保護(hù)鹽池防洪安全而開鑿的人工河道，屬地上河。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造及場地地形、地貌

項目區(qū)所處地貌單元屬沖積平原。項目區(qū)內(nèi)地勢平坦，北部略高于南部，高程為371.02～372.20m，最大高差1.18m。

項目區(qū)內(nèi)地處涑水盆地，上部為馬蘭黃土（Q3eol），屬弱含水層。上更新統(tǒng)馬蘭黃土，是構(gòu)成黃土梁、峁的主要地層，風(fēng)積而成，顆粒均勻，淺黃色，柱狀節(jié)理發(fā)育，易形成黃土陡壁，具大孔隙，有濕陷性。下部為丁村組（Q3al），屬含水層。上更新統(tǒng)丁村組（Q3al），與下伏地層呈不整合接觸，厚度30～50m。

鹽湖一帶為湖相沉積，巖性主要為黃色、淺黃色粉細(xì)砂、中砂與粉土互層，具水平層理，是汾河、黃河三級階地（高階地）在陡坎處出露的主要地層，可見清晰剖面，在該層中間位置夾有一層古土壤層S3，單層厚度在2～4m之間。在鹽湖一帶多為湖相沉積物，底部粉細(xì)砂，上部為灰黑色淤泥質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土，富含石鹽、白鈉鎂礬、石膏、芒硝等鹽類礦產(chǎn)。風(fēng)積形成，超覆在境內(nèi)各地貌單元之上，為淺黃色黃土，夾S0、S1、S2古土壤，其中S0為淺褐色，單層厚度一般小于0.5m，、S1為褐色、褐紅色，以含有第一層鈣質(zhì)結(jié)核為特征，單層厚度1.0～2.5m，S2為淺褐、褐紅色，多分為2～3支，其間一般在0.2～1.0之間，厚5～30m不等。涑水河一級階地區(qū)，底部為透鏡狀淺黃色細(xì)中砂或砂礫石，上部為粉細(xì)砂、粉土。南部為湖岸攏崗（Q3l），又稱四十里崗。巖性主要為黃色、淺黃色粉細(xì)砂、中砂。

項目區(qū)地形，北依姚暹渠，南臨長硝渠、四十里崗，西與長樂灘地連接，處在一個半封閉的洼地環(huán)境。

2 項目區(qū)鹽堿地成因分析

由于項目區(qū)處于一個半封閉的洼地，地面以下1m左右即有地下水，地表水長期蒸發(fā)使土壤中水溶鹽積于地表，形成鹽堿地。

渠水影響。姚暹渠為地上河，比渠南（項目區(qū)）地面高出4m左右。北城區(qū)雨水、污水自東向西流入姚暹渠，對項目區(qū)的地下水起到滲流補給作用，抬高了地下水位，土壤含水風(fēng)化蒸發(fā)后，溶鹽積于地表。項目區(qū)南有長硝渠通過，長硝渠為城區(qū)雨水、污水排水總渠，以近2.0m3/s流量下泄入硝池，夏季暴雨，渠水猛漲，因渠水側(cè)滲，使地下水升高，促使鹽積于地表。

氣候影響。鹽湖區(qū)多年平均降雨量564mm，多年平均蒸發(fā)量1724mm，降雨量小蒸發(fā)量大，使溶解在水中的鹽分很容易在土壤地表積聚。夏季雨水多而集中，大量可溶性鹽隨水滲到地表下層或流走，是最好的“脫鹽”季節(jié)。春季地表水分蒸發(fā)強，地下水中鹽分由于土壤毛管虹吸原理，水位上升，聚集在土壤表層，是一年中的“返鹽”季節(jié)。

土質(zhì)影響。項目區(qū)土質(zhì)為壤土，毛管水上升速度快、高度高，容易積鹽。

社會人為因素影響。項目區(qū)鹽堿地未引起人們足夠重視，水利設(shè)施不健全，曾開挖排堿溝，由于未達(dá)到臨界深度，效果一般。隨著運城城區(qū)面積逐年擴大，姚暹渠、長硝渠承擔(dān)的排水任務(wù)越來越大，對項目區(qū)地下水滲透逐年加劇，鹽堿化程度不斷加大。

3 項目區(qū)設(shè)計

3.1 暗管排鹽

項目區(qū)條田面積5.8hm2，暗管排鹽堿水，中質(zhì)土壤臨界水深為1.4m，根據(jù)地下水臨界深度按下式確定暗管埋深。

排水暗管埋深深度計算公式：

式中：H——排水溝深度，m；

Δh——地下水位臨界深度，取1.4m；

ΔO——兩排水管中間地下水位與排水管中水位

差，取0.5m；

S——排水管水深，取0.03m。

經(jīng)計算，暗管埋深為1.93m。

根據(jù)暗管排水多年實踐經(jīng)驗，管間距控制在10～25m，本次控制間距為16m，暗管設(shè)檢查井。

排水暗管為PE雙壁波紋管DN90，外包土工布（無紡布）埋設(shè)2m，土工布外為10cm厚粗砂，共16條，總長3589m。暗管鋪設(shè)好后，原土回填。

暗管采用PE雙壁波紋管DN90mm（外包土工布），排水管特點：一是排水安全性高，孔口位于波谷，由于波峰和過濾積物的雙向作用孔口不易堵塞，使透水系統(tǒng)通暢；二是耐腐蝕性，不易銹蝕；三是強度與易彎曲的有機結(jié)合，獨特的雙波紋結(jié)構(gòu)有效地提高了產(chǎn)品外壓強度。排水系統(tǒng)不會受到外界壓力而變形。

PE排水管主要計算指標(biāo)：垂直加壓至外徑的40%不破裂不分層；溫度在0℃，高度1m條件下，用重量1kg的重錘沖積10次無開裂，內(nèi)壁光滑，透水孔均勻地打在波谷的1/2下；透水面積≥45cm2/m，縱向回縮率≤3.0%，彎曲度≤2，環(huán)剛度≥6.3kN/m2。

3.2 改良鹽堿措施

打深井提水灌溉，把土壤中的鹽分溶釋，靠水的重力沖刷，下滲到土壤深處，減輕鹽堿危害，樹木、農(nóng)作物改良鹽堿，根據(jù)有關(guān)資料證明，鹽堿地栽植樹木（項目區(qū)栽植冬棗樹），通過根部吸收鹽分，從莖葉表面密布的分泌腺排出體外。林木遮蔭可抑制鹽分上升，距林木越近，地下水下降越大。項目區(qū)共栽植冬棗樹17000株，大大減輕了鹽堿程度。

3.3 經(jīng)濟(jì)分析

工程效益主要是確保土地改良效益；經(jīng)濟(jì)效益只分析計算由項目產(chǎn)生的可定量計算的直接經(jīng)濟(jì)效益。

依據(jù)《水利建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價規(guī)范》（SL72-94），土地改良效益計算采用“有無對比法”。根據(jù)區(qū)內(nèi)多年平均單產(chǎn)量，計算土地改良和農(nóng)業(yè)措施可獲得的總增產(chǎn)值，用總增產(chǎn)值乘以土地改良效益分?jǐn)傁禂?shù)，即為凈增土地改良效益，項目區(qū)作物增產(chǎn)效益見表1。

表1 項目區(qū)作物增產(chǎn)效益表

4 結(jié)論

暗管排鹽堿水優(yōu)點較多，傳統(tǒng)的明渠排鹽堿水需在地面開挖干、支排堿溝排除地面水或降低地下水位，占地多，不利于機耕和交通，需建橋涵，邊坡易坍塌，溝內(nèi)雜草叢生，排水不暢，需清淤維護(hù)；而暗管排堿，不涉及占地，不影響機耕，不建橋涵，排除地下水效能高，養(yǎng)護(hù)負(fù)擔(dān)輕，值得推廣。

實踐證明，通過暗管排堿，既能產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益，又能帶來良好的社會效益，不僅帶動了一方群眾增加收入、發(fā)家致富，也為今后排堿工作的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。