盐渍化土壤的冲洗改良与排水.doc

盐渍化土壤的冲洗改良与排水 （四）防止土壤次生盐渍化的排水 张 蔚 榛 防止土壤次生盐渍化的 排水 防止土壤次生盐渍化 地区排水的任务是： a. 排除多余的地下水，防 止土壤沼泽化和提供对作 物生长的有利条件。在干旱 地区最好将地下水位保持 在 0.6-1.0 m 以下, 视作 物品种和生长阶段而定，但 在灌溉和降雨后可以短期 本文作者、中国工程院院士张蔚榛教授（左） 使地下水位上升到地面以 下0.3-0.5 m。 b.控制地下水位，防止过多的盐分在根层积累，导致土壤盐渍化。为此，在临界时期（潜在蒸发量较高的 干旱非耕作季节）地下水位必须降低至临界深度 Hcr 以下，使土壤溶液的 ECe保持在 4-8 mmho/cm 或土壤 的含盐量保持在0.2-0.6 %以下。 干旱半干旱地区排水设计的内容即是：根据排水标准选择合理的田间排水沟（管）的深度和间距，以 及在设计的排水系数（排水模数或排水强度）和地下水位要求的基础上确定排水系统的纵横断面。 在4.2.1节中详细讨论了防止土壤盐渍化对排水深度的要求。田间排水间距最好根据试验或大田资料 确定，否则，在取得水文和土壤参数的条件下也可采用稳定或非稳定流排水公式进行设计。 稳定流排水公式 Hooghoudt排水间距公式是广泛应用的稳定流排水公式之一。完全穿透含水层的排水间距计算式为： L 8 M + hc h k( / 2) = （59） c ε  当 hc 远较土壤的厚度 M为小时，上式可简化为： L 8kMh = （60） c ε 对非完整排水沟(或管)的情况： 8kMh α 8kMh L = c = c （61） 8M M ε ε(1+ Ln πL χ 式中 α 1 = ; 对于暗管 χ = πr ；对于明沟 χ = πB/ 2 8M M 1+ Ln πL χ 由于在求解间距 L的 (61)式中包含了待求的 L，需要通过迭代求解。通过将（46）重新安排后得到显式形 式： 4M M kh 4M M L ( Ln 2 + c ? = ) 8M Ln （62） π χ ε π χ 为了应用上式计算排水间距，除水文地质参数 k 和 M 外,还需要首先确定排水系数 ε和 hc。hc 可自沟深 和控制沼泽化所要求的正常地下水埋深Δ求得: hc = D -Δ 排水系数ε,原则上可自以下通式计算求得: R + Sc + S ? E ? G ε = (63) i n T where ε --排水系数,mm/day; R --深层渗漏, mm; Sc – 渠道渗漏, mm; Si – 进入地区的地下水流， mm; E --潜水蒸发， mm; Gn – 地下水天然排水量，mm; T – 排除多余地下水的时间,d。 由于灌溉引起的深层渗漏应根据当地的实际资料确定，在资料缺乏时可采用粮农组织提供的资料（FAO，  1980）,见表13或参考河南人民胜利渠灌区提供的不同初始地下水埋深时的试验资料，见图16（壤土）。 表13田间灌水深层渗漏经验值 (以田间灌水量的百分数计，%) 灌溉方法 影响深层入渗的条件 细颗粒土壤 轻质土壤 喷灌 日间灌溉，中等强度风 30 30 夜间灌溉 25 25 滴灌 15 15 淹灌 土地平整差 30 40 土地平整良好 20 30 沟灌、 沟畦坡度规格差 30 40 畦灌 沟畦坡度规格良好 25 35 图16.不同初始地下水埋深时深层渗漏与灌水定额的关系 田间灌溉所产生的深层渗漏量是难以精确确定的，它的最小值不能小于淋盐需水量 LR,其值可用下式 计算: LR EC = i m （64） c EC ? EC p i 式中 LR是为了自根层淋洗排除利用电导度为ECi的水灌溉而带进田间的盐分所需要的水量，ECp 是自根层 排除的深层渗漏水的电导度。ECp 常采用以下数值(Rhoades 1974): ECp = 2 ECe25% 用于敏感作物、冲洗效率低或对盐度控制要求高的情况； ECp = 2 ECe50% 用于耐盐性强的作物、冲洗效率高或对盐度控制要求低的情况。 ECe25%、ECe50% 分别为作物减产25%和50%时的电导率ECe 值， mc 是净灌溉定额，作物灌溉和冲洗灌溉带来盐分所要求的总定额为 m = mc + LR. 由于大多数水平衡项目是难以预测的，为了确定排水系数ε，除理论计算外，以下由粮农组织所推荐 的经验数值有重要参考价值（FAO 1980）：  -对渗透性弱的土壤：ε = 1.5 mm/d; -对大多数典型情况：在集约式耕作的透水性土壤采用高值ε= 1.5-3.0 mm/d; -对灌溉损失水量大伙灌溉水高矿化度的极端情况ε= 3.0-4.5 mm/d; 埃及尼罗河三角洲所推荐的排水系数也可作为参考： - 在尼罗河三角洲的