鹽堿土沖洗時的排水

李慧萍，徐燕鳴

（1.肇源縣水務局，黑龍江肇源 166500;2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080）

鹽堿土地區的排水設施一般有明溝排水、暗溝（管）排水和豎井排水3種類型。明溝排水和暗溝排水統稱為平式排水，豎井排水則稱為立式排水。在灌區植樹造林，通過樹木蒸發來降低地下水位，也可起排水作用，這稱為生物排水。在淺層或深層地下水質良好的地區，豎井排水的方法還可以結合利用地下水灌溉來降低地下水位。這對我國北方大力發展機井的井灌區或井渠結合灌區，具有實際意義。平式排水，特別是明溝排水，目前應用最廣。

1 沖洗地區對地下水的要求

1）要保證較高的沖洗效率，在沖洗過程中經常保持地下水位在地面以下，以保證沖洗有一定的滲入速度。

2）保證耕作前的地下水位在允許埋藏深度以下，以便能及時進行農業耕作，一般應根據具體情況來確定。

3）沖洗后應使地下水位快速降落到臨界水位以下，使沖洗后的土壤不再返鹽。

沖洗地區所要求的地下水動態可用圖1表示：一般沖洗開始后，地下水位逐漸上升，沖洗結束時地下水達到最高點，以后又逐漸回落。尤其注意，在耕作時極易反鹽的季節，地下水位應有一定的深度。

圖1 沖洗地區要求的地下水動態示意圖

2 地下水位臨界深度

在一定的農業技術條件下，為了保證根系活動層內不發生鹽分累積所要求的地下水最小埋藏深度稱為臨界深度。影響臨界深度的主要因素有以下幾種：

2.1 土壤毛管作用

土壤表層鹽分的累積，主要是由于含鹽的地下水通過土壤的毛管作用向土壤表層移動而成。補給表層土壤鹽分的多少，與土壤毛管水上升的最大高度及毛管向上輸水的速度有關。毛管輸水速度越大，在一定時間內向上輸送的鹽分也越多，土壤返鹽的可能性也越大。毛管輸水速度與土壤毛管水頭差、毛管水輸送的距離（即地下水埋藏深度或自地下水至主要根系活動層的距離）以及土壤的滲透系數等因素有關。

對黏性土壤來說，毛管上升高度雖然大于輕質土壤，但輕質土的滲透系數則遠遠大于黏性土，甚至大10～20倍以上（輕質土的滲透系數 K=1～2 m/d，黏質土僅為0.05 m/d）。因此在一定地下水深度時，輕質土的毛管輸水速度往往大于黏質土壤的毛管輸水速度，也就是說，輕質土更易于發生返鹽現象。

臨界深度不決定于毛管的最大上升高度，而決定于能夠發生較大輸水速度的毛管水強烈上升高度。

2.2 氣候因素

臨界深度與作物葉面蒸發和土壤蒸發強度有關。干旱季節蒸發量大，易于返鹽，要求有較大的臨界深度。蒸發量小的季節，地下水位雖接近地面，也不會造成鹽分累積，因此臨界深度可以較小。降雨可以起淡化表層土壤和地下水的作用，因此，多雨季節，土壤不易返鹽，臨界深度可以較小。

2.3 地下水礦化度

地下水礦化度越高，含鹽量越多，臨界深度的數值應越大。地下水臨界水深與礦化度關系曲線見圖2。

圖2 地下水臨界深度及其礦化度的關系曲線

2.4 地下水位的持續時間和發展的季節

土壤表層鹽分的累積經常是在蒸發量比較大的季節發生的，同時這種累積也需要一定的時間，因此，臨界深度也決定于地下水位延續時間和發生季節。

2.5 灌水因素

當土壤表層濕度降低至一定程度后，地下水才開始向上輸送。如果進行勤澆、淺灌，使土壤濕度不致過分降低，或進行加大定額的灌水，都可以防止返鹽，這樣臨界深度就可以適當地減小。

2.6 農業技術措施

深翻、松土、蓄淡養青、水旱輪作等措施都能減少土壤表面蒸發或改變土壤的鹽分動態，從而也直接影響臨界深度的數值。

3 結語

影響地下水臨界深度的因素，如蒸發、降雨等，都因季節的不同而有所變化，因此，臨界深度也就不可能是固定不變的，在不同的季節應有不同的要求深度。隨著地下水的淡化和灌水技術、農業技術措施的不斷改進，臨界深度的要求也將有所改變。在相應的綜合措施（沖洗、灌溉、農業技術措施等）下，為了保證在根系活動層內不發生鹽分累積而要求的各個時期地下水最小深度，就是所謂臨界地下水動態。

如果灌區的地下水位的變化不能滿足臨界動態的要求，就需要采取排水措施，對地下水位進行調節控制，同時也需要采取綜合措施，促使地下水淡化，提高土壤肥力，降低對臨界深度的要求，從根本上改良土壤，達到農業穩定增產的目的。

[1]武漢水利電力學院農田水利教研組.農田水利學[M].北京：中國工業出版社，1965.

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[3]王文焰，王云濤.鹽堿地豎井排水效率的試驗研究[J].西安理工大學學報，1989，5（4）：331-337.