劉相峰(東營市水利局,山東東營257091)
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黃河三角洲地區臺田改堿模式探討
劉相峰
(東營市水利局,山東東營257091)
【摘要】介紹了黃河三角洲的地貌特點和鹽堿地成因,分析了目前常用的3種改堿模式,筆者結合多年工作經驗,對“臺田改堿”模式進行初步探討,以供參考。
【關鍵詞】黃河三角洲;鹽堿地;臺田改堿
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構,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淤淀,造成三角洲平原大平、小不平,微地貌形態復雜,主要地貌類型有河灘地(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。鹽堿地土壤類型一般屬潮土類型,壤質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鍵問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。黃河三角洲地區降水量小,蒸發量大,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;春季地表水分蒸發強烈,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。項目區鹽堿土有明顯的“脫鹽”“返鹽”季節。
1)臺田模式。臺田模式由臺田和排堿溝相間排布構成,將挖溝土方用于抬高耕作面高程,臺上種植作物,臺下排水排堿。臺田常用于地勢較低、地下水較高、排水不暢的區域。優點是排堿效果好,造價低;缺點是出地較少。由于綜合效益突出,1997年被山東省政府定義為“東營模式”加以推廣。
2)條田模式。常用于地勢較高,排水通暢的區域,主要在田地內開深溝排堿,田面寬度在60~80m之間,溝開挖土方一般用于修筑田間路,不用于抬高耕作面。條田模式的優點是出地較多,造價省;缺點是對土地要求較高。
3)暗管模式。暗管改堿是遵循“鹽隨水來、鹽隨水去”的水鹽運動規律,將充分溶解土壤鹽分而滲入地下的水體通過管道排走,從而達到有效降低土壤含鹽量的目的。暗管模式的優點是出地最多;缺點是造價高,后期維護較難。
項目區位于東營市河口區北側,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,由于區域地下水均為咸水,農作物均無法生長。因此為保證改堿效果,考慮投資和產出的效益,選擇采用臺田模式。
3.1水源及灌排體系布置
項目區水源為北水源,水位在2.5m左右。通過西側排溝引水至南側2號斗溝,采用灌排一體,通過農溝將水引致每個臺田,灌溉尾水也通過農溝匯集至斗溝排出,排水水
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位在1.5m左右。
3.2臺田設計
1)臺田寬度設計。寬度設計主要考慮排水和工程2個因素。從排水角度考慮,臺田設計太寬,不利于排水。根據東營地區的經驗和水力滲透坡降,排水溝間距應不大于100m。從工程角度考慮,臺田的修筑一般采用挖掘機。挖掘機臂長一般在10m左右,臺田的設計寬度一般在20~30m之間。根據以上分析,本工程臺田設計底寬30m。
2)臺田高度設計。高度設計主要考慮植物生長根系的長度,本項目臺田主要種植棉花,主根入土深度在120cm左右,側根主要分布在地表以下10~30cm土層內,上層側根擴展較長,一般可達60~100cm,往下漸短,形成一個倒圓錐形的強大根系網。因此臺田高度+地下水埋深要大于1.2m,項目地下水埋深最高在0.5m,因此臺田設計高度不小于0.7m,本工程取0.8m,即黃海高程3.3m。
3)堰臺設計。為保證臺田和排溝之間不發生滑坡,在臺田和排溝之間設置堰臺,堰臺寬2m。
4)擋水塹設計。在臺田上設置擋水塹,擋水塹高0.5m,兩側邊坡1∶1。
3.3排水(堿)溝設計
排水(堿)溝設計主要考慮排堿深度和土方平衡。根據項目實際情況,確定排水(堿)溝底相對于地面深度為3.0m。排水寬度根據臺田土方需要設計,經計算主要排水(堿)溝設計寬度為2.0m。3.4臺田效益
項目實施后,可增加耕地25.33hm2,項目區可種植棉花等作物,年新增農業種植業產值108.5萬元,農民人均增收2700元。
(責任編輯崔春梅)
作者簡介:劉相峰(1964—),男,高級工程師
收稿日期:2015-12-31
【中圖分類號】S156.4
【文獻標識碼】B
【文章編號】1009-6159(2016)-02-0014-01