淺談人民勝利渠灌區水鹽動態觀測

□趙　爽　□張富有　□李炳辰（河南省人民勝利渠管理局）

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淺談人民勝利渠灌區水鹽動態觀測

□趙爽□張富有□李炳辰（河南省人民勝利渠管理局）

摘要：人民勝利渠灌區自開灌之初，對土壤水鹽動態觀測工作就十分重視，特別是上世紀60年代灌區發生大面積次生鹽堿化之后，該項觀測工作又得到進一步加強，從而積累了大量觀測資料。文章通過分析比較灌區內土壤水鹽動態觀測的目的和方法，以及土壤水鹽動態觀測對灌區運行發展的影響，得出進一步做好水鹽動態觀測，進行科學準確的水鹽動態監測預報對灌區防治改良土壤次生鹽堿化意義重大。

關鍵詞：鹽堿化水鹽動態觀測方法

1　灌區概況

人民勝利渠灌區位于河南省北部，總面積1200 km2。受歷代黃河泛濫沉積影響，以古黃河廢堤（古陽堤）為界，在灌區內形成3個主要地貌單元：古陽堤以南為古黃河漫灘區；古陽堤以北為古黃河背河洼地區；衛河兩側為衛河淤積區。灌區土壤以中壤土、輕壤土為主，受歷代黃河沉積泛濫影響，灌區水文地質狀況隨著地貌單元不同而有所差異，古黃河漫灘區地勢高亢，地下水徑流條件較好，地下水埋深在6 m上下，地下水礦化度一般為1 g/L，土體含鹽量1‰左右；古黃河背河洼地區，地勢低平，地面水、地下水徑流條件較差，地下水埋深3 m上下，地下水礦化度多位2 g/L，土體含鹽量2‰左右，灌區歷史上遺留下來的0.68 萬hm2老鹽堿地，大部分在此區域內。灌區屬暖溫帶大陸性季風氣候，多年平均降雨量為620 mm，但隨季節分配不均，夏秋降雨約占全年降雨量的70%～80%，形成冬春干旱、夏秋多雨，先旱后澇、澇后又旱的氣候特點。因此，灌區歷來就是旱、澇、堿災害并存的地區。所以對灌區土壤中水分、鹽分、地下水埋深及其含鹽量的狀態進行監測，掌握土壤中水分鹽分運動的規律，是研究鹽漬土發生、演變及防治措施的一項重要工作。

2　觀測內容

降雨、蒸發、地形地貌、土壤及水文地質等條件，都會對土壤水鹽動態產生巨大影響。灌區土壤水鹽動態的觀測，主要從以下幾個方面進行：淺層土壤水在蒸發過程中鹽分隨著水分在土壤中向上運動積累的狀況、不同鹽類與土體的互相作用；水分向土壤滲入過程中的水鹽動態，豐水期雨水把土中鹽份融化帶走的速度和制訂灌水時間及灌水定額的計算；土壤季節性和多年水鹽動態，雨季前后，春灌、夏灌前后土層中含鹽量、含鹽性質及其在剖面中分布的變化，區域土壤水鹽動態監測。

3　觀測方法

3.1田間定位觀測法

在田間布置定位觀測點，定期采集土壤，進行水分鹽分的測定，通過所得資料數據分析水鹽變化規律。由于土壤水鹽動態的變化是在各種自然因素和人為活動因素綜合影響下形成的，特別是氣候，地下水和灌溉排水，農業生產行為，耕作、施肥等因素對土壤水分鹽分運動的影響最大。因此，在對土壤水鹽進行動態觀測的同時，還要觀測氣象因素，尤其是降雨量、地下水水位、地下水礦化度以及鹽分組成的變化，灌溉排水對土壤及地下水水鹽動態的影響。灌區土壤鹽分定位觀測點的布設要有典型性和代表性，既要考慮到灌區內不同土壤、地貌類型，又要考慮針對灌溉排水條件布設專門的觀測點。一般情況下土壤鹽分重的地區，布點較密，土壤鹽分輕的地區，布點較?。坏叵滤桓叩牡貐^比地下水位低的地區要密。土壤鹽分定位點旁邊均應布設地下水觀測井，以便在進行土壤鹽分觀測取樣時，同時能觀測地下水位與水質。土壤水分觀測，除部分與土壤鹽分定位點同步觀測外，一般在不同土壤，不同作物種植的地塊上都設有1～2個觀測點。灌區內主要采用此種觀測方法，此方法可以觀測在自然和人為條件下引起的綜合水鹽動態變化，而不能研究某一種因素對水鹽動態的影響，同樣每次取樣也不能在同一位置，且容易產生較大誤差。

3.2滲漏計觀測

滲漏計是在模擬田間自然條件下,依靠重力作用或負壓抽汲采集土柱剖面不同層次的滲漏水,測定目標養分離子或污染離子的動態變化,探明離子的下淋量及其規律,也可在人為附加條件下,利用土柱不同深度的測孔插入各種傳感器探頭,從而監測相關農業化學性質的動態變化。滲漏計是在控制條件下研究作物、水和土壤之間的關系的實驗裝置，廣泛用于物質在土壤剖面中的遷移及其滲漏損失研究，可用其進行土壤水鹽的動態觀測。通過把地下水控制到不同程度，觀測不同地下水水位下土壤中水分鹽分的動態信息。對所得數據進行分析得出各種因素的相互影響關系。滲漏計觀測精度較高，它需要完全安裝在盡可能接近自然或田間狀況下的土壤基質中收集滲漏液，且盡量模擬作物自然生長的自然條件，對環境要求較為苛刻。

3.3電模擬法

利用土壤鹽分傳感器（四電極鹽分測定儀）和電阻網絡模擬顯示不同條件下的土壤水鹽動態規律。四電極鹽分測定儀是一種由金屬管、絕緣管、引出導線和4個電極等構成的四電極土壤鹽分測定傳感器，其特征在于4個電極在絕緣管的外部均呈環狀，環狀電極的導線從絕緣管和金屬管的內部引出，并可在絕緣管的內部安裝溫敏器件。利用四電極測電阻的原理，它可以快速測量土壤的鹽分和電導率，其測定結果準確可靠，且對田間土壤鹽分變化的響應速度快，無鹽分累計誤差，是土壤鹽分含量和電導率測定專用的一種新設備。由于此方法主要是通過傳感器測量土壤電阻率數值,再經校準、換算得到表示土壤溶液含鹽量的實際電導率。所以此方法對觀測人員技術要求較高。而且在田間土壤電阻率的測量值,除了受土壤含鹽量的影響外,還受土壤鹽分組成、土壤質地、結構、土壤含水量、環境溫度等因素的影響。需要觀測者通過進行校正,消除這些影響。

該項觀測技術手段自70年代以來也有較快發展。灌區利用土壤鹽分傳感器埋設在土壤中直接測量土壤溶液含鹽量的變化，并且在不同土壤中埋設儀器，在地表直接測得土壤含鹽量變化，利用計算機分析處理數據，及時了解土壤水鹽動態和鹽漬化分布狀況。該項觀測技術具有測量速度快，便于移動的優點。

3.4數字模擬法

隨著計算機技術的發展，灌區自動化進程逐步完善，可以應用電子計算機處理所收集的土壤、水文地質和氣象等有關信息數據，模擬不同條件下土壤水鹽動態規律。數字化模擬法完全利用計算機模擬分析軟件，具有自動化程度高、工作周期短、數據處理準確的特點。此方法對原始數據的準確性要求較高。

以上幾種方法各有利弊，在實際生產實踐中可多種方法同時應用，相互結合以提高觀測數據的精度。

4　存在問題

人民勝利渠開灌至今已有60多年歷史，年份已久灌區內部分基礎觀測設施有老化損毀現象。且近年來由于黃河下游水沙條件的改變，灌區的引水狀況惡化，灌溉面積正在逐年減少，灌區內原有的地下水觀測井、降雨量觀測點數量也隨之減少。缺乏這些必要的觀測點就意味著沒有準確的數據來源，就不能科學準確的監測和預報灌區水鹽運動將有何變化。針對上述問題，灌區在以后的生產運行中首先要加強用水管理，提高灌溉水利用率，另辟途徑尋求更好的引水方式改善引水狀況。同時加大基礎觀測設施建設力度，增加地下水觀測井、降雨量觀測點等觀測站的數量，做好基礎數據收集工作。

5結語

人民勝利渠灌區自開灌以來，特別是60年代大規模發展渠灌以后，為了防治次生鹽漬化，進行旱澇鹽堿的綜合防治，開展了不同條件與各種水利工程、農業作物條件下的土壤水鹽動態觀測，如渠灌溝排、井灌并排、排咸補淡、咸水灌溉等條件下的水鹽動態觀測預報，且灌區水鹽動態觀測工作在防治土壤次生鹽堿化上已經取得顯著成績。根據多年的實踐經驗，只有通過長期的、系統的土壤水鹽監測，才能了解水鹽動態的現狀及其運動規律，才能有針對地提前采取有效措施，防范于未然。同時，對已經發生了土壤次生鹽堿化的土地，或是老鹽堿地的改良，也要通過水鹽監測工作，在確知地下水埋深、礦化度和土壤含鹽量及其離子組成后，才能選用正確的改良措施。通過土壤水鹽動態觀測，才能判斷出不同措施的改良效果。水鹽動態觀測對減少干旱、漬澇及防治土壤次生鹽堿化意義重大，做好土壤水鹽信息觀測，水鹽數據動態分析，積極開展水鹽動態監測預報，是今后生產實踐中的重點。

（責任編輯：趙鑫）

收稿日期：2015-12-22

中圖分類號：S152. 7

文獻標識碼：C

文章編號：1673-8853（2016）03-0113-02