松原灌區土壤鹽堿災害風險評價及水鹽調控研究

谷洪彪

（中國地震局工程力學研究所，哈爾濱150080）

松原灌區土壤鹽堿災害風險評價及水鹽調控研究

谷洪彪

（中國地震局工程力學研究所，哈爾濱150080）

土壤鹽堿災害已經成為全球最嚴重的、最受關注的環境地質災害之一，它對社會、環境造成的惡劣影響及對人體健康和經濟發展之危害程度難以用經濟損失來衡量，其導致的災難性后果往往具有廣泛性、潛在性、穩定性和持久性。因此，針對該類災害的防災減災任務迫在眉睫。開展土壤鹽堿災害風險評價及調控研究是防治和減輕土壤鹽堿災害的重要途徑，它不僅是對災害風險評價體系的擴充和細化，也為制定減輕土壤鹽堿災害措施提供科學依據和支撐。

本文在系統歸納、總結和評述國內外土壤荒漠化災害、土壤鹽堿災害及地震、滑坡、氣象等自然災害風險評價與土壤鹽堿災害水鹽調控的最新研究進展的基礎上，以災害學理論、系統理論、風險理論為指導，著重探討土壤鹽堿災害及其風險的理論和風險評價理論體系，進而構建以灰色系統理論為基礎基于熵權的灰色關聯土壤鹽堿災害風險評價模型，開展吉林西部松原灌區土壤鹽堿災害風險評價的實例研究，針對風險評價結果利用三維地下水流數值模型進行水鹽調控研究。主要取得了如下研究成果：

（1）首次提出了土壤鹽堿災害的概念，系統地剖析了土壤鹽堿災害形成過程及影響因素，將土壤鹽堿災害形成過程分為土壤現代鹽害形成過程、土壤殘余鹽害形成過程以及土壤堿害形成過程；將土壤鹽堿災害孕災環境系統分為自然孕災環境分系統與人類活動孕災環境分系統，豐富完善了土壤類災害理論體系。探索性地提出了土壤鹽堿災害風險與其風險系統的定義并分析了其內涵、特征，構建了可闡明土壤鹽堿災害系統、土壤鹽堿災害風險系統與土壤鹽堿災害風險評價三者之間關系的概念模型，該模型將土壤鹽堿災害致災因子、承災體、災情與風險的理論體系及風險評價相結合，并揭示了三者的組成與聯系，對進一步開展土壤鹽堿災害風險評價具有明確的指導意義。

（2）建立了土壤鹽堿災害風險評價概念模型，模型詮釋了風險評價的內涵，給出了其評價內容和評價流程。基于對鹽堿災害風險系統的分析，兼顧土壤鹽堿災害的形成演變過程及危害對象與范圍，建立了具有三級結構、涵蓋土壤鹽堿災害的形成基本條件及承災體暴露性、脆弱性及研究區防災減災能力等因素，共包括4個因子層、12個副因子層和28個評價指標的土壤鹽堿災害風險評價指標體系。該指標體系表征內容全面、易于量化，可為土壤鹽堿災害風險評價提供有力可靠支撐，也是對風險評價理論體系的擴充與細化。

（3）將灰色系統理論與信息熵應用于風險評價，建立了基于熵權的灰色關聯土壤鹽堿災害風險評價模型和基于風險理論的土壤鹽堿災害風險指數計算模型。將土壤鹽堿災害風險系統視為灰色系統并以熵權確定權重，運用灰色關聯土壤鹽堿災害風險評價模型及其風險指數計算模型對松原灌區土壤鹽堿災害風險定量評價分級，風險等級定量評價結果與灌區實情符合較好，客觀性較強，表明所建模型可用于土壤鹽堿災害風險評價。基于此，對松原灌區2007年鹽堿災害經濟損失估算結果表明由土壤鹽堿災害帶來的年經濟損失達221.57億元。

（4）采取重新規劃土地利用方式調控及水鹽數值模型調控相結合的方式對灌區土壤鹽堿災害風險實施綜合調控。土地利用方式調控將灌區水田面積擴至159.16萬畝，旱田面積縮小為95.89萬畝，草原面積30.01萬畝與原來持平。在此前提下，開展了以水文地質學三維數值模型（Visual Modflow模型）為手段的水鹽模擬調控研究，設計了3種不同灌溉方案，分析比較了調控前后的效果。該模型可為松原灌區土壤鹽堿災害調控提供決策支持，對于其他發育鹽堿災害的灌區也具有參考價值。對調控后的灌區糧食產量收益核算結果顯示由糧食增產增收所帶來的年直接經濟效益達33.78億元，表明效益明顯，調控方案可行。

土壤鹽堿災害；漸發性環境地質災害；風險評價；水鹽調控；Visual Modflow；松原灌區

（作者電子信箱，谷洪彪：hongbiaosw＠126.com）

P694；

A；

10.3969/j.issn.0235－4975.2012.04.013