CN109041623A

CN109041623A - 一种盐碱地综合治理方法

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Publication number: CN109041623A
Application number: CN201810614823.1A
Authority: CN
Inventors: 李娟�; 花东文; 韩霁昌; 李玲
Original assignee: Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co Ltd
Priority date: 2018-06-14
Filing date: 2018-06-14
Publication date: 2018-12-21

Abstract

本发明提供了一种盐碱地综合治理方法，解决现有技术中所存在的灌排工程量大，投入成本高，改良效果不持续；洗盐排水消耗过多水资源，不利于节水；易导致区域地下水位下降，不利于作物生长；排走的盐碱水对下游水源易造成污染，不利于生态环境健康持续发展等问题。该方法包含以下步骤：1)表土剥离，将治理区域盐碱地表层的盐碱土剥离待用；2)配沙压盐，将盐碱土与沙混合均匀后回填至治理区域盐碱地表面，并平整作为土壤耕作层；坡降比不超过5‰；3)排碱工程，在步骤2)平整后的治理区域盐碱地上开挖排碱沟，使排碱沟连成体系，呈网状分布；4)蓄水工程，在治理区域盐碱地内地势低处开挖蓄水沟，使蓄水沟连成体系，呈网状分布。

Description

一种盐碱地综合治理方法

技术领域

本发明属于土地整治工程领域，具体涉及一种盐碱地综合治理方法。

背景技术

盐碱地是指土壤里所含的盐分影响到植物的正常生长，甚至可造成植物死亡的一种盐类集积的土地类型。当植物吸收较多盐分时，会改变细胞膜的结构和功能，最终会造成植物死亡；再者土壤中的盐分提高了土壤的渗透压，给植物根的吸收作用造成了阻力，使植物吸水发生困难，进而出现细胞脱水、植株萎蔫，最终导致植物死亡。

土壤盐碱化不但是涉及农业、土地、水资源的综合问题，也是典型的生态环境问题。土壤盐渍化或盐碱化对农业、环境和社会经济方面影响主要表现在：制约了土地的农业利用；次生盐渍化导致了耕地的缩减；影响作物的产量；影响作物适种性和品质；影响畜牧业和林业；影响环境质量等。据联合国教科文组织和粮农组织的不完全统计，全世界盐渍土面积约近10亿hm²，而我国盐碱地面积约为3.5×10⁷hm²，是一个巨大的土地资源，开发利用潜力很大。

当前,国内外盐碱地的综合治理包括物理、水利、化学和生物改良等多种技术和方法。其中水利改良基本沿用了“淡水压盐、排水洗盐”的模式，通过建立健全的灌排系统，蓄淡压盐、灌水洗盐、排掉碱水，并将地下水位控制在临界深度以下，达到土壤脱盐和防止次生盐渍化的目的。但“以排为主”的做法使区域得到治理的同时，存在不少问题：1、灌排工程量大，投入成本、运行成本和维修养护费用高，改良效果不持续；2、洗盐排水消耗过多水资源，不利于节水；3、区域地下水位下降，气候趋于干旱，不利于作物生长；4、排走的盐碱水对下游水源造成污染，不利于生态环境健康持续发展。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中所存在的灌排工程量大，投入成本高，改良效果不持续；洗盐排水消耗过多水资源，不利于节水；易导致区域地下水位下降，不利于作物生长；排走的盐碱水对下游水源易造成污染，不利于生态环境健康持续发展等不足之处，而提供一种盐碱地综合治理方法，以有效改善土壤盐渍化，确保耕地资源的可持续利用。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种盐碱地综合治理方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1)表土剥离

将治理区域盐碱地表层的盐碱土剥离待用；

步骤2)配沙压盐

将所述盐碱土与沙混合均匀后回填至所述治理区域盐碱地的表层，并平整为土壤耕作层；坡降比不超过5‰；

步骤3)排碱工程

在步骤2)平整后的治理区域盐碱地上开挖排碱沟，使排碱沟连成体系，呈网状分布；

步骤4)蓄水工程

在治理区域盐碱地内地势较低处开挖蓄水沟，使蓄水沟连成体系，呈网状分布。

进一步地，所述步骤1)中的表土剥离是将治理区域盐碱地表层20～30cm的盐碱土剥离；所述步骤2)中盐碱土与沙混合均匀是将盐碱土与沙按质量比2：1混合均匀，回填平整为28～30cm厚度的土壤耕作层，土壤耕作层的厚度优选30cm。

进一步地，所述步骤3)中排碱沟的末级排碱沟深度根据地下水位临界深度确定；因一般粘质土壤地下水临界深度为1.0～1.2m，所以在粘质土壤地区，排碱沟的农沟沟深为1.7～2.4m；因粉砂壤地下水临界深度为2.0～2.4m，所以在粉砂土壤地区，排碱沟的农沟沟深则为2.5～3.0m。

进一步地，所述步骤3)中的排碱沟包括干沟、支沟、斗沟和农沟；其中，农沟间距为农沟沟深的120～140倍；所述支沟在地势较低处垂直于农沟开挖；所述干沟随地势由高到低与各支沟汇合；所述排碱沟的沟道断面为倒梯形，其沟底宽和沟底高程按排渍设计流量确定，按排涝设计流量校核。

进一步地，所述步骤4)中的蓄水沟包括农沟、斗沟、支沟和干沟；

其中，蓄水沟的农沟：沟深2m，沟底宽2m，沟顶宽8m，边坡系数1：1.5，沟底纵坡1/2000；

蓄水沟的斗沟：沟深2.1m，沟底宽2.5m，沟顶宽8.8m，边坡系数1：1.5，沟底纵坡1/2000；

蓄水沟的支沟：沟深2.1m，沟底宽3.0m，沟顶宽9.3m，边坡系数1：1.5，沟底纵坡1/3000；

蓄水沟的干沟：沟深2.2m，沟底宽4.0m，沟顶宽10.6m，边坡系数1：1.5，沟底纵坡1/4000；

其中，蓄水沟的农沟间距D(即蓄水沟单侧的脱盐范围)与沟深H成线性关系，

D＝aH

而系数a根据治理区域土壤状况取值：在粘质土壤地区沟深为1～2m时，蓄水沟单侧的脱盐范围约为沟深的60～100倍，则a＝60～100；在粉砂土壤地区沟深为2.2～3.7m时，蓄水沟单侧的脱盐范围约为沟深的100～120倍，则a＝100～120。

进一步地，为了解决蓄水沟水量过多的问题，所述步骤3)排碱工程的干沟与步骤4)蓄水工程的干沟相连，且中间设置有隔挡墙；当蓄水沟中水量过多时，多余的水越过隔挡墙进入排碱沟排除，可带走部分盐分。

进一步地，为了提高排盐效果，所述步骤4)的蓄水沟内种植有吸盐植物。

进一步地，隔挡墙的高度为1.7m，高度适中；吸盐植物为芦苇，成活率高，利于种植。

进一步地，为了控制水土流失，起到防风固沙的作用，还包括步骤5)农田林网，即沿治理区域盐碱地中修筑的田间道路方向栽种植物。

进一步地，田间道路两侧均栽种植物，两侧植物间行距为1m，每侧植物间株距为2m，两侧植物交错分布，即梅花桩式排布。

采用本发明的治理方法，成本低，效果持续，可降低盐碱地区地下水位、耕作层盐分含量以及地表蒸发，有效控制和阻碍土壤盐碱化，增加土地利用率，同时也极大改善了区域生态环境。本发明综合治理方法的有益效果主要包括：

1.通过平整土地使水分均匀下渗，防止土壤斑状盐渍化；进而通过拌沙来改变土壤耕作层的质地，切断土壤毛细管，降低毛管水上升高度，从而隔断高矿化度地下水因蒸发作用向地表迁移的路径，有效控制土壤返盐，达到压盐降盐的目的。

2.通过蓄水减少了田间的排水量,同时也减少了灌溉用水量,节约了水资源和工程成本；且不再经常向区域外排水，从而减少了污染物排放到下游水体，减小对下游造成生态破坏的可能性。

3.蓄水工程修建后，区域水蓄在蓄水网系中，田间土壤湿度较高，不容易发生土壤板结，利于作物生长；且当蓄水网系中蓄水时，水体与相邻土壤之间发生盐分运移，土壤盐分随水冲洗到蓄水沟中，当蒸发量较高时，蓄水网系中水分蒸发，水面降低，盐分下移，到达土地耕作层以下，长此以往，地表的盐分就被迁移到土地耕作层以下，减少对作物的危害。

4.在蓄水沟中种植的吸盐植物芦苇可以吸收一部分盐分，具有生物排盐的效果。

5.排碱工程的干沟与蓄水工程的干沟相连接后，可有效解决蓄水沟网水量过多的问题。当蓄水沟网水量过大时，多余的水越过隔挡墙进入排碱沟排除，并可带走部分盐分。

6.农田林网的修建不仅可以有效地控制水土流失，起到防风固沙的作用，还可以减少地面蒸发，从而减少地下盐分上移。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：

一种盐碱地综合治理方法，包括以下步骤：

步骤1)表土剥离；

在土地平整之前，先将治理区域盐碱地表层20～30cm厚度的盐碱土剥离保留待用；

步骤2)配沙压盐

将步骤1)剥离的盐碱土与沙按质量比2：1混合均匀后作为土壤耕作层回填至平整后的治理区域盐碱地表面，并进行机械平整，构建28～30cm土壤耕作层；

经过步骤1)和步骤2)后该治理区域的坡降比不得超过5‰；

步骤3)排碱工程

在步骤2)平整后的治理区域盐碱地上整体开挖排碱沟，使排碱沟连成体系，呈网状分布；

排碱沟包括干沟、支沟、斗沟和农沟(排碱沟系一般可分为干、支、斗、农四级固定沟道，但由于排碱面积和地形的变化，固定沟道的分级数目应因地制宜，可以多于四级，也可以少于四级)；其中，作为末级排碱沟的农沟沟深根据地下水位临界深度确定，因一般粘质土壤地下水临界深度为1.0～1.2m，所以在粘质土壤地区，排碱沟的农沟沟深为1.7～2.4m；因粉砂壤地下水临界深度为2.0～2.4m，所以在粉砂土壤地区，排碱沟的农沟沟深则为2.5～3.0m；而农沟间距为农沟沟深的120～140倍。支沟在地势低处垂直于农沟开挖，干沟则随地势由高到低与各支沟汇合。

排碱沟的沟道断面为倒梯形，其沟底宽和沟底高程按排渍设计流量确定，再用排涝设计流量校核底宽和水深，直到满足要求：

(1)确定底宽b_日常，水深h_日常，H_日常

根据排渍流量(日常设计流量)先通过水力计算确定过水断面的底宽b_日常，水深h_日常，然后据此按下式确定沟底高程H_底：

H_底＝H_日常-h_日常

式中，H_底为设计断面的沟底高程；H_日常为设计断面的日常水位；h_日常为设计断面的日常水深；

(2)确定排出排涝设计流量时需要的底宽b_涝和水深h_涝

先以排涝设计水位和沟底高程之差作为排涝水深，以b_日常作为排涝时的沟底宽度，计算所能通过的流量Q与排涝设计流量Q_涝以及相应沟道流速V与允许不冲流速V_不冲的关系，如果：

①Q≥Q_涝，V≤V_不冲，则满足要求，断面的设计底宽b_涝＝b_日常，断面的排涝设计水深h_涝根据排涝设计流量Q_涝和沟底宽度b_涝可以计算出来。

②Q＜Q_涝，V＞V_不冲，则不满足要求。这时，先以排涝设计水位和沟底高程之差作为排涝水深h_涝，根据排涝设计流量Q_涝和h_涝计算沟底宽度b_涝，然后再根据b_涝和h_涝计算并校核沟道流速，如果沟道流速不大于V_不冲，则满足要求，如果沟道流速大于V_不冲，就要减小沟道比降，重新计算。

步骤4)蓄水工程

根据地形，仅在治理区域盐碱地内地势较低处设置蓄水沟(便于水流入蓄水沟)，使蓄水沟连成体系，呈网状分布，且在蓄水沟内种植芦苇。

蓄水沟包括农沟、斗沟、支沟和干沟；

D＝aH

上述蓄水工程的干沟与排碱工程的干沟之间相连，且中间设置有1.7m隔挡墙；当蓄水沟中水量过多时，多余的水越过隔挡墙进入排碱沟排除，并可带走部分盐分；但正常情况下，日常水是在蓄水沟内的。

步骤5)农田林网

沿治理区域盐碱地的田间道路方向，两侧均栽种植物，两侧植物间行距为1m，每侧植物间株距为2m，两侧植物交错分布，即梅花桩式排布。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种盐碱地综合治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)表土剥离

将治理区域盐碱地表层的盐碱土剥离待用；

步骤2)配沙压盐

步骤3)排碱工程

在步骤2)平整后的治理区域盐碱地上设置排碱沟，使排碱沟连成体系，呈网状分布；

步骤4)蓄水工程

在治理区域盐碱地内地势低处设置蓄水沟，使蓄水沟连成体系，呈网状分布。

2.根据权利要求1所述的盐碱地综合治理方法，其特征在于：

所述步骤1)中的表土剥离是将治理区域盐碱地表层20～30cm的盐碱土剥离；

所述步骤2)中盐碱土与沙混合均匀是将盐碱土与沙按质量比2：1混合均匀，回填平整为28～30cm厚度的土壤耕作层。

3.根据权利要求1或2所述的盐碱地综合治理方法，其特征在于：

所述步骤3)中排碱沟的末级排碱沟深度根据地下水位临界深度确定；

在粘质土壤地区，末级排碱沟的沟深为1.7～2.4m；

在粉砂土壤地区，末级排碱沟的沟深为2.5～3.0m。

4.根据权利要求3所述的盐碱地综合治理方法，其特征在于：

所述步骤3)中的排碱沟包括干沟、支沟、斗沟和农沟；

其中，农沟间距为农沟沟深的120～140倍；所述支沟在地势低处垂直于农沟开挖；所述干沟随地势由高到低与各支沟汇合；

所述排碱沟的沟道断面为倒梯形，其沟底宽和沟底高程按排渍设计流量确定。

5.根据权利要求4所述的盐碱地综合治理方法，其特征在于：

所述步骤4)中的蓄水沟包括农沟、斗沟、支沟和干沟；

其中，蓄水沟的农沟间距D与沟深H成线性关系，

D＝aH

a根据治理区域土壤状况取值：

在粘质土壤地区沟深为1～2m时，蓄水沟单侧的脱盐范围为沟深的60～100倍，则a＝60～100；在粉砂土壤地区沟深为2.2～3.7m时，蓄水沟单侧的脱盐范围为沟深的100～120倍，则a＝100～120。

6.根据权利要求5所述的盐碱地综合治理方法，其特征在于：

所述步骤3)排碱工程的干沟与步骤4)蓄水工程的干沟相连，且中间设置有隔挡墙。

7.根据权利要求6所述的盐碱地综合治理方法，其特征在于：

所述步骤4)的蓄水沟内种植有吸盐植物。

8.根据权利要求7所述的盐碱地综合治理方法，其特征在于：

隔挡墙的高度为1.7m；吸盐植物为芦苇。

9.根据权利要求8所述的盐碱地综合治理方法，其特征在于：

所述步骤4)之后还具有步骤5)农田林网

沿治理区域盐碱地中修筑田间道路的方向栽种植物。

10.根据权利要求9所述的盐碱地综合治理方法，其特征在于：

所述田间道路两侧均栽种植物，两侧植物间行距为1m，每侧植物间株距为2m，两侧植物交错分布。