基于WET的红寺堡灌区土壤盐渍化分布特征研究

宁夏中北部黄河灌区的土壤盐渍化问题已经成为影响宁夏农业生产的重要问题之一,红寺堡灌区是宁夏扶贫扬黄灌溉工程重点开发的新灌区,土壤盐渍化问题尤为严重,急需治理改良。本文分析了潜水位埋深、地质、水文地质条件等与土壤盐渍化的关系;同时,在宁夏首次应用WET土壤水分温度电导率速测仪(以下简称WET)测试了灌区土壤的电导率等参数,对土壤盐渍化进行了评价。结果表明:在红寺堡灌区,潜水埋深自北向南逐渐增大,TDS浓度自北向南逐渐减小,全盐量的变化也是由北向南逐渐减小。地下水位埋深浅,地下水TDS值高的区域土壤盐渍化严重。在红寺堡镇、海子塘、甜水河脑及上游地段土壤全盐量达到了区内最大值,这些地区土壤盐渍化严重,其中甜水河脑及上游地段属于重盐渍化区。     

宁夏银北灌区土壤盐渍化时空分布特征

根据宁夏银北灌区5次土壤盐渍化调查结果,总结得出其土壤盐化程度主要经历了增长、明显减缓、增长3个历史时段和两个转折点,并对不同阶段土壤盐渍化的主要特征及成因进行分析。在此基础上总结得出宁夏银北灌区土壤盐化以轻度、中度盐化为主,呈紧邻黄河,多临排水渠,以湖泊、洼地周围见多的空间分布特征。根据土壤盐化时空分布特征,提出盐渍化分区治理重点及相应治理措施,建议以科技创新推动治理技术集成应用,建立技术集成平台,发展盐渍化治理新模式,来治理银北灌区盐渍化问题。     

黄河河口地区暗管排碱施工暗管埋深计算分析

暗管排碱技术是近年来自荷兰引入的科学改良盐渍土壤的工程技术,具有单次投入、短期脱碱、无人看护等优点。黄河河口地区由于自身地质、气象等特点,造成了该地区盐渍化问题极为严重,严重制约当地农业发展,传统的盐渍改良手段效果不明显。本文通过暗管埋深计算公式,结合河口地区现状,核算出适用于研究区的暗管埋深计算参数,可为今后暗管排碱施工提供技术依据,达到高效改良盐渍化土壤的目的。     

三峡工程对河口地区土壤盐渍化演变的影响

本文综述长江口地区盐渍土演变情况,分析了气候、淡水资源、径流、咸潮入侵诸因素对盐渍化的影响,并据此得出三峡工程兴建后,将不会引起河口地区土壤盐渍化程度加剧和恶化的结论。     

内蒙古河套灌区融解期土壤盐分多极化雷达响应分析

土壤盐渍化严重制约了河套灌区农业经济的发展,传统的点位测量方法已经无法满足人们对大面积土壤盐渍化分布认知的需求。遥感技术能快速获取盐渍地宏观分布及变化情况,而可见光、红外遥感存在一定的局限性,具有全天候、穿透性强的雷达遥感成为研究的焦点。以内蒙古河套灌区五原县为研究区,结合Radarsat-2四极化雷达遥感数据对融解期土壤的盐渍化进行响应分析。研究结果发现极化组合(VH~2+HH~2)/(VH~2-HH~2)对不同盐渍土有较强的响应性与分离性,以极化组合为参量建立回归模型y=0.552 3x-0.645 9,模型最终达到良好的相关性(R~2=0.768 1),利用回归模型对试验区不同程度盐渍化土壤分类分析,结合10个土壤样本点进行精度验证,结果多数土壤样本点的相对误差10%,精度优于传统盐渍土分类方法。     

滦河入海口三角洲地区地下水及土壤盐度分析

为了解滦河入海口三角洲地区地下水盐度及土壤盐渍化情况,对该区域进行了地下取水、取土测试。共布置17个浅层地下水取样点、53个深层地下水取样点及20个土壤取样点,测试水样的TDS及土壤中水溶盐的易溶盐总量,K~+,Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+),Cl~-,SO_4~(2-),HCO_3~-,CO_3~(2-)。研究结果表明:研究区范围内淡水区域占总研究区域的50%;深层地下水TDS差异较小,且均为淡水;盐渍土类型多为氯盐渍土和亚氯盐渍土;土壤易溶盐总量整体上在各个深度处由西北向东南逐渐增加,土壤盐度的影响因素是浅层地下水;土壤易溶盐含量在局部(位置)较低。研究结果可为地下水资源及土壤资源开发利用提供一定参考。     

干旱区人工绿洲土壤盐渍化风险综合评估

为定量描述干旱区人工绿洲土壤盐渍化风险等级及其空间分布特征。本文以甘肃省景泰川电力提灌灌区为研究对象。通过室外数据收集、室内试验及相关数据分析,选取表层土壤含盐量为生态终点,以表层土壤电导率、土壤含盐量、土壤电导率、地下水埋深、地下水矿化度、地表灌水量、年降水量、年蒸发量、海拔、坡度及土地利用类型为比较序列,引入灰色系统理论结合Pearson相关分析法、空间遥感技术及GIS技术构建了盐渍化风险灰色评估模型,对研究区土壤盐渍化风险进行了定量评估。结果表明:研究区内盐渍化风险总值F介于0.072～0.784之间,各风险等级具有明显的区域性,区域整体风险等级处于1、2级,占比55.53%。高风险区(4级与5级风险)主要集中分布在区域东部的封闭型水文地质单元内,占比28.68%。该结果可为灌区后期土壤盐渍化防控治理提供科学指导,也可为同类干旱区人工绿洲实现水土资源可持续发展提供参考依据。     

基于双线圈EM38的长江口土壤盐分特征研究

运用双线圈电磁感应仪EM38进行河口区土壤盐渍化采样,并结合回归模型与地统计方法对长江河口北支入海口区域进行土壤电导率的空间变异研究。研究表明：双线圈EM38大地电导率仪增添了两个深度土壤表观电导率的测量,对不同深度土壤盐分含量的表征效果较好,相关系数均达到显著水平。土壤盐分的垂直分布规律显示,东部距江海较近区域土壤盐分呈现表聚型,北部西部地区土壤盐分多呈底聚型,与研究区域地下水条件有一定关联。统计分析表明,土壤电导率表层变异性高于其他层次,表层土壤电导率的平均测值也较高。土壤电导率空间分布显示,以距入海口和江堤越近土壤盐分含量越高,且随着距入海口和江堤距离增加,盐分含量增加。沿江沿海地区土壤盐分含量较高,且由于地下水位较高土壤盐分有表聚风险。     

含盐量垂直迁移对渠道填筑质量影响分析

文中对吉林西部盐渍土地区典型区盐渍土含盐量,进行垂直分布试验,试验结果表明,该区域盐渍化土含盐量垂直分布不均,并且含盐量具有随季节迁移的特点。根据试验结果及盐渍土的工程特性,提出了该地区渠道填筑的质量保证措施。     

宁夏银北地区中低产田改造途径分析

宁夏银北灌区由于地形平坦，排水困难，土壤盐渍化十分严重。根据已有灌区治理盐沛地区的经验，提出井渠结合排灌结合的改造开发途径，通过竖井排水，能有效地降低地下水位，减轻工壤盐渍化危害，并可做到适时灌溉，有效减少潜水蒸发，使中低产田得到改造。     

Conjunctive use of groundwater and surface water to reduce soil salinization in the Yinchuan Plain,North-West China

Abstract

Poor water resource management is an important factor in soil salinization in arid areas. In this study, the status of soil salinization and its controlling factors are summarized for the Yinchuan Plain, North-West China. The conjunctive use of surface water diverted from the Yellow River and groundwater abstracted from a shallow aquifer is proposed to alleviate soil salinization in the plain. Scenarios are designed and simulated to determine the optimal proportions at which groundwater should be exploited for irrigation in the three cities of the plain. Policies and suggestions regarding sustainable water resources and soil salinization research in the plain are recommended.     

干旱区平原水库渗流及下游土壤盐渍化分析

为预测平原水库蓄水对下游生态环境的影响,在非饱和土力学理论的基础上,利用ABAQUS有限元软件模拟某大型平原水库蓄水后坝体坝基的稳定渗流形态,得到大坝下游的地下水埋藏深度,对比地下水临界深度,判断是否会出现土壤盐渍化现象。计算结果表明：①水库蓄水水位越高,渗流速度就越快,相应水库下游土壤盐渍化的范围也越广。②水库渗漏补充下游地下水,抬高地下水水位随着时间的推移最终会达到稳定状态,此时由水库蓄水引起的土壤盐渍化的程度和范围都达到极限。根据实际工程监测数据与本文计算结果中相对应部分的对比,证明所采用的方法基本可靠,可为平原水库周边土壤盐渍化的防治提供依据。     

江苏滨海平原微承压水层位水土体含盐特征及其相关性分析

通过采集测试土样和水样,分析了研究区地下水水化学特征和土体含盐特征。研究表明:江苏滨海平原地区微承压水为海相沉积水,以盐水为主,水化学类型主要为Cl-Na。微承压水盐分主要来自海水。成井层位土体含盐量较高,以弱盐渍土为主,盐渍土类型为氯盐渍土。土中盐分主要来自海水浸渍,且地下水中的Na+与地层中的交换性钙离子、镁离子产生了阳离子交换。土中易溶盐主要指标和地下水主要指标对应呈线性正相关,建立了矿化度和成井层位土体易溶盐各指标的线性回归模型,并采用HYRD1号井进行了验证,效果良好,说明了土体盐度分析在地下水咸化中的指示作用。     

新疆平原区水资源开发利用对生态环境的影响

综述了新疆平原地区水资源开发利用不当引起的灌区内土壤盐渍化、灌区外大河与湖泊干涸、土地沙化、植被退化以及水质恶化等生态环境问题。并从水资源开发利用角度提出了防治生态环境劣变的基本对策:①降低地下水位,预防和消除土壤次生盐渍化;②建立有实权的流域水资源管理机构;③开源节流,以节流为重,建立节水型社会;④开展全疆补充性的地方病环境水文地质调查研究工作。     

资源环境约束下的后套平原地下水可持续性综合评价

后套平原地下水资源分布不均,人口和经济集中于城镇,地表水漫灌导致了土壤盐渍化,对地区社会经济可持续发展造成了严重影响。因此,评价地下水可持续性已经成为该地区发展规划首先要解决的问题。地下水可持续性可以直观有效地反映一个地区地下水利用程度,对地下水资源管理具有重要参考价值。以后套平原地区地下水开采面临的问题为出发点来选择评价指标,利用综合评价方法计算了评价单元上的地下水可持续性水平。结果显示,黄河南岸和东北部地区可持续性最差,中部北部地区可持续较好,地下水资源的开发潜力较大的行政区位于杭锦后旗和五原县北部,而磴口县和乌拉特前旗大部分地区地下水可持续性差,荒漠化严重,不宜再继续发展耗水产业。     

宁夏平罗县井渠结合灌区地下水盐运移规律研究

以综合治理井渠结合灌区土壤盐碱化为目标,针对宁夏平罗县井渠结合灌区下游灌水难、排水难和盐碱化严重等问题,采用渠灌井排、井沟联合使用等措施,对作物进行适量和适时灌溉,充分利用地下水资源,并监测井渠结合灌溉条件下田间土壤含盐量、地下水矿化度和水位埋深的变化情况,分析地下水埋深和矿化度对土壤含盐量的影响。结果表明:井渠结合灌溉对降低地下水位效果显著。以黄河水为主要灌溉水源的宁夏银北自流灌区,地下水矿化度变化幅度较小;灌溉后的土壤表层含盐量骤降,0~40 cm土层的盐分变化较大;土壤盐分与地下水矿化度具有较强的线性正相关性,与地下水埋深呈负相关。研究成果对干旱半干旱区灌区水资源优化配置、盐碱地改良具有参考价值。     

内蒙古河套平原高矿化咸水分布规律及成因分析

河套平原地下高矿化咸水分布广泛,使得河套地区土壤盐渍化、沙漠化等环境问题突出。因此针对河套平原高矿化咸水水化学类型、分布特征、成因机理进行了调查研究。研究表明:河套平原受地质、氧化、还原因子影响,表现出21种水化学类型,主要以Na+Ca+Mg-HCO_3+SO_4+Cl和Na+Mg-HCO_3+SO_4+Cl型水为主;河套平原地下水呈现出明显的水平分带规律,自西向东由北向南可分出5条高矿化水分布带;高矿化带离子成分主要来源于蒸发-浓缩作用,主要受气候、沉积环境、水文地质条件等因素的影响,而后套平原扇前洼地、黄河北岸和西山嘴高矿化水分布带的地下水则受深层海相沉积地下水的影响。研究结果可为区域水资源合理配置,促进水资源开发利用提供科学依据。     

防-截-排系统对平原水库坝后地下水位的影响

针对干旱区平原水库渗漏引起的坝后土壤盐渍化问题及防治措施,以恰拉水库为例,基于非饱和渗流理论,运用ABAQUS有限元软件模拟水库在不同防渗措施与截排水系统的联合作用下对坝后地下水埋深的影响。结果表明:通过"上游防渗、下游截排"的形式可以有效的降低坝后农田地下水位,防治土壤发生次生盐渍化。相比无防渗和水平铺盖措施,垂直防渗措施结合截排水系统更能有效地将下游渗流稳定区的地下水位埋深控制在2.67 m,大于周边农田的"临界埋深"(2.45 m)。防渗措施与截水沟的联合作用重点解决了坝后渗漏水的"来源"问题,而排水系统不但可以保证截水沟控渗效果的持续性,还可以解决渗漏水的"去向"问题——坝后截排水系统与农田渠系的结合使坝后渗漏水用于农田灌溉,最终实现了坝后控渗、治理土壤盐渍化体系与农田灌溉体系相结合的理念。     

天津滨海地区城市供水调节水库水质咸化原因与改善途径

对天津市滨海地区的北塘水库沉积物(0~40 cm)中有机物、全盐量、钠离子和氯离子等浓度进行测定,运用沉积物盐渍化和碱化度(ESP)等方法,探讨滨海地区蓄淡水库水质咸化的主要影响因素和改善途径。结果表明:咸化浅层地下水的补给是水库咸化的重要因素,扩大水源地保护区范围,加强水库周边排沥设施建设,使地下水深度降至水库的临界深度以下,是水库水质咸化首要的改善途径。