甘肅省鹽堿化區域地下水合理埋深分析與確定

楊建濤

（甘肅省討賴河流域水資源局，甘肅 嘉峪關 735100）

隨著甘肅省最嚴格水資源管理制度、地下水超采綜合治理、農業水價改革試點等管理措施的實施，高效節水農業面積不斷增加，農業種植結構調整，以及替代水源工程等多措并舉，地下水開采量大幅減少。河西地區實施的石羊河流域重點治理、黑河治理、敦煌規劃等重點流域的水資源優化配置和治理，水資源得到合理的開發利用，地下水超采得到有效遏制。根據地下水水位動態分析，地下水超采現象嚴重的內陸河部分區域和景泰川灌區，地下水水位下降速率明顯減緩。酒泉市瓜州縣、玉門市、張掖市甘州區、臨澤縣、武威市民勤縣的部分區域地下水水位出現了回升，同時，部分區域次生鹽漬化的問題也顯現出來了[1]。

1 鹽堿化的基本概念

土壤中含有各種可溶性鹽類，氮、磷、鉀等是農作物生長發育必需的鹽類，鈣、鈉、鎂等是對農作物的生長發育有害的鹽類。土壤中對農作物生長發育有害的鹽類含量超過農作物所允許的程度，這種土壤稱為鹽漬土。含量未超過允許程度，但抑制農作物生長，這類土壤稱為鹽漬化土壤。鹽漬土在自然條件下形成的，稱為原生鹽漬土，由于灌溉或排水不當或耕作技術不良而引起的則稱為次生鹽漬土。文章涉及到的鹽堿化區域的鹽漬土均為次生鹽漬土[2]。

2 甘肅省鹽堿化簡述

2.1 鹽堿化概況

甘肅省地下水資源開發利用對土壤鹽堿化的影響主要表現在兩個方面：一是大量開采高礦化的地下水（TDS 大于3g/L）灌溉，在強烈的蒸發濃縮作用下，表層土壤積鹽速度加快，土壤鹽堿化程度加重；二是地下水埋深較淺的區域引灌地表水、泉水資源（大水漫灌抬高了地下水位），加之排水不暢，鹽分在土壤上層聚集產生次生鹽堿化現象或使原生鹽漬土鹽堿化程度加重。

部分區域由于只重視增加地表水的飲用，而節水工程灌溉技術落后，土壤鹽分較大的灌區為了洗鹽壓鹽，不斷提高灌溉水量，使大量田間滲漏雖然能暫時降低土中的含鹽量，卻人為地抬高了地下水位，到來年春夏季節，隨著蒸發強度的增大，土壤含鹽量急劇上升，反而加重了土壤的鹽堿化程度，形成了惡性循環。鹽堿化區域多次大水漫灌洗鹽壓鹽后，由于地下水位上升和下部粘土層阻隔，易溶鹽不能外排，經毛細現象向地表集中，產生次生鹽堿化現象，地表出現大量鹽斑。此外，由于地下水位上升，原生鹽漬土區蒸發量增大，使鹽堿化程度進一步加重。

2.2 鹽堿化分布

甘肅省的土壤鹽堿化的區域主要分布在玉門-踏實盆地，面積約1196km2；花海盆地，面積約241km2；瓜州盆地，面積約228km2；酒泉盆地，面積約117km2；金塔盆地，面積為264km2；鼎新盆地，面積約189km2；張臨高盆地在黑河兩岸零星分布，面積約212km2；民勤盆地，面積約711km2；景泰縣景泰川，面積約473km2。全省合計鹽堿化面積約6559km2。均地處干旱地區的引水灌溉區，由于地表水的引灌，造成區域地下水水位上升，易發生土壤次生鹽堿化，因該區域地下水為咸水，利用價值不大，第三次水資源調查評價只計算了地表水體補給量和降水入滲補給量之和作為該區域地下水資源量，且未計入計算分區地下水資源量之中，也未計算可開采量。土壤鹽堿化的區域地下水資源量為4.72 億m3，鹽堿化區域礦化度M＞2g/L 地下水資源量及模數見表1。

表1 甘肅省礦化度M＞2g/L 地下水資源量及模數

3 鹽堿化區域埋深分析

3.1 鹽堿化易發區典型埋深情況

景泰縣景泰川引黃灌區是典型的由于引水灌溉發生較嚴重次生鹽堿化的地方，甘肅省水文水資源局在景泰縣景泰川已發生次生鹽堿化的區域有三眼地下水監測井，分別是紅柳泉、余家窯和城關一隊，從2008 年開始監測埋深，埋深在1.32～4.47m之間變化，此區域主要為景電工程的引水灌區，由于不斷的引水灌溉，該區域的地下水水位不斷抬升，相應的鹽漬化現象逐年加重。景電灌區已發生鹽漬化的區域地下水2008-2019 年年平均埋深變化如圖1 所示。

圖1 鹽堿化區域典型地下水監測井2008-2019 年年平均埋深變化圖

3.2 鹽堿化易發區埋深確定

甘肅省土壤次生鹽堿化易發區的地下水埋深采用“地下水控制埋深=土壤最大毛細水上升高度（hc）+耕作層厚度”的公式測算。最大毛細水上升高度通過參考經驗數值來確定，見表2。各鹽堿化易發區表層土壤以壤土為主，主要采用拖拉機犁地，耕作層厚度約為0.30m，因此，理論毛細水上升高度經驗值hc 取壤土的最大值4.00m，則地下水控制埋深為大于4.30m。

表2 理論毛細水上升高度經驗數值表

統計已發生土壤鹽堿化的各盆地和河谷川地的監測數據，計算各區域的埋深年變幅，取各監測井埋深年變幅的中位數確定合理的地下水埋深，花海盆地鹽堿化易發區無地下水監測井，埋深控制指標按5m 確定。各盆地鹽堿化易發區地下水埋深控制指標見表3。

表3 各盆地鹽堿化易發區地下水埋深控制指標

4 結論與建議

4.1 結論

甘肅省的土壤鹽堿化的區域主要分布在玉門-踏實盆地、花海盆地、瓜州盆地、酒泉盆地、金塔盆地、鼎新盆地、張臨高盆地在黑河兩岸零星分布、民勤盆地、景泰縣景泰川。全省合計鹽堿化面積約6559km2。

土壤鹽堿化的區域均地處干旱地區的引水灌溉區，由于地表水的引灌，造成區域地下水水位上升，已發生土壤次生鹽堿化，土壤鹽堿化的區域地下水資源量為4.72 億m3。

鹽堿化易發區地下水位應大于5m，各鹽堿化易發區的埋深控制指標在5.00～6.27m 之間，鹽堿化易發區需要增加地下水取用水量，在埋深未達到水位控制埋深之前，取用地下水不占當地地下水取用指標。

4.2 建議

已發生土壤鹽堿化的盆地需要增加地下水開采量，以此來減少鹽堿化土地面積和防止鹽堿化的擴大。各有關行政區水行政主管部門應制定相應取水政策，在已發生鹽堿化的區域開采地下水不占用當地的取用水指標，按各鹽堿易發地確定的埋深控制取水量，以更好的開發利用鹽堿化區域的地下水資源。

對于今后新增發生土壤鹽堿化的區域，地下水埋深按大于等于5m 控制。

對于取用的地下水礦化度M＞2g/L 的區域，應不占用本地的地下水取用水指標；鹽堿化易發區內地下水豐富，應鼓勵取用地下水，以降低地下水水位，在此區域內取用的地下水不占用當地的地下水取用指標，如:玉門-花海盆地、瓜州盆地、踏實盆地、金塔盆地等已發生鹽堿化的區域分別增加0.1～0.3億m3的地下水取水量，張臨高盆地等黑河沿岸鹽堿化易發區增加0.5 億m3地下水取水量，均不占地下水取用水指標。