引嫩工程扩建区土壤水盐动态与防治土壤盐碱措施研究

引嫩工程扩建区土壤水盐动态与防治土壤盐碱措施研究

作者：梁贞等

来源：《科技创新与应用》2014年第33期

摘 要：引嫩工程扩建区是在现有北部引嫩工程基础上进行扩建的工程区域，是苏打盐碱化土集中分布的季节性冻土区。扩建工程建成后增加的水量主要用于发展灌溉与生态用水（少量）的需要。文章概述了区域内土壤水盐动态规律与防治土壤盐碱措施研究的成果，为引嫩工程扩建发展灌溉防治土壤盐渍化提供了科学依据与措施。

关键词：引嫩扩建；北部引嫩总干渠；土壤水盐动态；防治土壤盐渍 1 研究区域地理位置

研究区位于黑龙江省的西部，即：齐齐哈尔市、绥化市、大庆市3个市全境，哈尔滨市的呼兰区、双城区、宾县、巴彦、阿城等区县。

引嫩扩建一、二期工程全部完成后，灌溉面积将分别达到230.7万亩与448.25万亩。根据国内外干旱半干旱盐渍化土壤区域发展灌溉都将能否防治土壤盐渍化作为灌溉成功与否的重要标准，因此进行防治土壤盐渍化措施研究具有重要现实与深远意义。 2 土壤水盐动态研究

土壤水盐动态研究是改良盐渍土和防止土壤次生盐渍化的理论基础，也是水利工程设计与建设所需的重要参数以及生态环境保护、国土整治的主要依据。 2.1 土壤水盐动态研究点的布设 2.1.1 北部引嫩工程乌南总干渠研究点

分别在19km段（基本无盐渍土）；58km段（小量盐渍土分布）；萨分干段（盐渍土分布较多的渠段），以总干渠为中心，不同距离布设了土壤水盐动态研究点。研究点在1972年6-12月完成（北引未通水前完成的），在布设研究点时测了水位，取了土水样，进行室内PH、盐分的分析。 2.1.2 气象站研究点

为使气象要素进行分析成果之用，分别在林甸、安达、肇东等3个气象站观测场内布设了研究点，研究项目观测时间与北引3个渠段一致。

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2.1.3 肇兰新河研究点

肇兰新河是在原旱河自然排水沟的基础上，于60年中期扩建而成的人工骨干排水河道。于90年代开始在青肯泡污水库南岸与肇兰新河的上游的四村、西山及肇兰新河中游肇东镇，下游（金山）各布设了三个土壤水盐动态研究井，井深、井距各研究点同相同，且均为黄土状亚粘土及潜水。

2.1.4 肇东尚家土壤改良试验区

试验区设在肇东镇9km尚家镇红明一队，是60年代新开的盐渍草原，土壤水盐动态研究点分别设在苏打盐土、盐化草甸土、碱化草甸土与草甸黑钙土等4处，从72年开始观测，经历了丰水年、平水年与枯水年3个时段，观测时间、水、土化验项目与北部引嫩3个渠段相同。

2.2 研究项目

2.2.1 地面水、地下水的化学分析。包括PH、总盐（水为矿化度），在布设研究井期间还进行了颗粒（质地）测定，个别年份还对10-20-30cm土壤有机质、N、P、K含量的分析。 2.2.2 研究频次：水质分析一般在每年的丰水期与枯水期各测一次，土壤在特殊年采取土样进行分析，由于土壤化学成分比较稳定测的次数较少。 2.3 研究结果与分析

2.3.1 北部引嫩乌南总干渠研究点成果 （1） 地面水质

北部引嫩工程的水源为讷河市拉哈镇附近的嫩江干流水，从1976年8月开始到2013年，累计总引水量约150亿立方米，通水前的1970年PH值7.37，总矿化度0.07g/L。1998年是区内嫩江、松花江发生特大洪水，引进的嫩江水PH： 7.31、矿化度增加了0.02g/L。1999-2001年为区内特旱年，PH值7.22较通水前-0.15，总矿化度增加0.04g/L。2002-2005年PH均值较通水前-0.04，总矿化度增加0.02g/L。2006-2013年均值PH7.66，总矿化度0.0139g/L。阳离子总量1.16mg/L，Na++占阳离子总量的15.99%。

北引乌南总干渠19、58、萨分干3个渠段，1998年嫩江、松花江发生了特大洪水后1999至2001年发生特旱年，2003-2005年为平水年，3个渠段PH值7.40-7.58，总矿化度0.11-0.63g/L，较通水前均有不同程度的减少。

北引工程的大庆与红旗泡两座水库，较引嫩江水蓄水之前PH值与总矿化度均有不同程度的减少，PH减产0.08-0.22，矿化度减少0.08-0.50g/L 。

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（2） 北引乌南总干渠土壤水盐动态水质

19km渠段：潜水位（地下水位）：最高2.617m，最低水位4.078m，到1999年平均为2.3m。PH值略高于通水前，矿化度有6处高于通水前，PH值及离子含量及总硬度总碱度较通水前，减多增少。

58km渠段：左岸最高水位1.79-1.84m，最低水位为4.40-4.73m。右岸最高水位2.13m，最低水位为4.58m。PH与盐分：左岸较通水前增加的17项，减少的29项，即减多于增加。1999年特洪后增加的28项，减少的33项，即减少略小于增加。

萨分干渠段：北引通水前1973-1974年北引通水前最高潜水位1.30-2.3m，最低潜水位3.51-4.19m，变幅1.89-2.21m。北引通水后，南1号最高水位最高升高1.30m，最低水位升高0.24m，而距引水渠较高的点，潜水位与引水总干渠水位基本上无影响。

萨分干段：右岸较通水前增加18项，减少的14项；右岸较通水前增加18项，减少11项。通水后较通水前右岸增加54项，减少51项。左岸通水后较通水前增加42项，减少的35项，总之本渠段通水后较通水前有增加的趋势。

红旗泡水库：红旗泡水库是向大庆市工业生产与生活供水的水源地，从蓄供水1978年到2000年7月地面水PH值7.93，总矿化度0.294g/L，氟0.5mg/L，灌溉系数34.93。21世纪以来2002-2005年均值：PH值8.15，总矿化度0.24。分别较20世纪70年代增加0.22，总矿化度-0.09g/L，农田灌溉系数达到69.8，增加了34.87，为优质农田灌溉优质水源的1.94倍。 （3） 北引乌南总干不同渠段土壤PH与盐分

土壤PH及盐分研究，包括北引乌南总干渠19km、58km、萨分干3个渠段，取土深度由地表向下均为0-30cm，30-50cm，50-100cm，在72与73年通水前在布设研究井点时，在100cm以下到潜水位每100cm取层拢动土0.5kg，分析土壤的PH、总盐量CO32--、HCO3-、CL-、SO42-、与Ca2-、Mg2+、K+、Na+等项，在通水后多次进行土壤样的测定，结果如下： 0-1.0m以上土壤盐分与PH监测研究的结果：乌南总干19 km段1994年、1999年、2001年3个年度，通过9个项目研究成果统计，较通水前的1972年分别减少78%、100%、67%。尤其是1998年区内发生特大洪水后，研究的9个项目均有不同程度的减少。58km段亦有减少的趋势，即增加的占44.4%、11.1%、22.2%。而减少的分别占56.0%、88.9%、77.9%。幅度不如19km段大，但萨分干段，明显增加的项目多，分别占研究项目的67%、78.0%、78.0%。 （4） 林甸、安达气象站PH与盐分

通过1994年、2001年、2005年与北引通水前比较，增加与减少变幅较小，说明即使在没有北引工程引水的影响，在自然状况下也并非一成不变。其中安达市气象站较1972年北引通

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水前增加的占44.5%，减少的占55.5%。林甸县气象站较1972年北引通水前增加占61.5%，减少的占38.5%。

2.3.2 肇兰新河研究点成果

肇兰新河研究点土壤水盐动态研究包括肇兰新河地下水、水质与尚家镇红明试验区结合土壤改良进行的土壤水盐动态的研究二部分。 （1） 肇兰新河工程区水盐动态

地下水位：青肯泡污水库南岸段3个研究井最高水位多出现在1月或雨季，平均为2.77m。变幅为2.58-2.89m；最低水位出现在12月，平均为3.83m，变幅在4.49-4.04m之间。 肇兰新河上、中、下游平均最高水位2.04m，变幅1.45-3.03m；最低水位平均3.60m，变幅在2.37-4.43m；最低水位平均3.60m，变幅在2.37-4.43m。

地下水水质：PH：平均为8.11，以中游肇东镇段最高为8.79，污水库岸地下水最低为7.80.。矿化度：平均为0.79g/L，上游最高为6.88g/L，下游金山段最低为0.79g/L。重碳酸根：重碳酸根平均904.7mg/L，中游最高为1103.2mg/L，下游最低为557.2mg/L。硫酸根：平均951.3mg/L，下游最低为39.8mg/L，上游最高达2501.5mg/L。钙离子：平均为88.1mg/L，中游最低为35.3mg/L，上游最高在这249.5mg/L。钠、钾离子：平均874.2mg/L，下游最低为62.7mg/L，上游最高达183.4mg/L。总碱度、总硬度：总碱度平均为45.78德国度，总硬度平均34.54德国度，总碱度下游为25.61德国度，中游为58.98德国度，总硬度上游为71.97德国度，中游为10.82德国度。灌溉系数：平均6.81。下游最高为17.45，中游最低则为1.36。 此外，距肇兰新河1-2km的四方山军马场和肇东镇水利局深井地下水为白垩承压水，PH略高于区内地下水质研究井。其他盐分含量碱度、硬度均低于区内各研究井。 （2） 肇东尚家试验区土壤水盐动态

从区内降雨量分析，历经丰、平、枯3个水文年，地下水的盐分（矿化度）以轻度盐化草甸土最低为0.737g/L，盐化碱化草甸土次之为0.831g/L；草甸苏打盐土最高为1.576g/L；水中PH值亦有类似的趋势，详见表1。 3 防治土壤盐渍化的措施 3.1 建立完善的排水工程体系

排水工程是防治土壤盐渍的关键，是一项系统工程。包括干、支、斗与配套田间的工程，还有排水的出路。松嫩平原从60年代中期开始兴建了安肇新河、肇兰新河两条人工骨干排水河道以及乌双下游的东吐莫泄水工程，解决了封闭无出路的自然状态，为引嫩工程、发展灌

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溉、防治洪水土壤盐渍创造了环境条件，据黑龙江省大庆地区防洪工程管理处1993-2013年统计资料，安肇与肇兰新河二条骨干排水河道累计泄水量达54.03亿立方米，年平均泄水量 4.91亿立方米，泄水量最大的是1998年与2013年，分别年泄水量9.26与10.59亿立方米，土壤盐分与其它污染物亦随泄水排出区外，从而改善了地面水的环境质量与洪涝灾害，但也存在部分水渗入地下，提高了土壤潜水水位，改变了潜水的水质。 3.2 北部引嫩工程防治土壤盐渍措施

为防止土壤次生盐渍化，在规划设计中把排水作为重要措施，除充分利用60年代中期开挖的安肇新河、肇兰新河打通排水出路之外，还在总体规划中确定了以排定灌的方针，布设了排灌配套灌排系统，形成排灌结合的新灌区。采取禁止旱、水田插花种植的措施。在工程设计上采取一系列防止地下水位升高的有效措施，如总干渠设计水位平地面、总干渠两侧设置防护排水林带，通过排水防止总干两侧地下水侧渗，抬高地下水位，重点渠段开挖截流沟，非通水期间渠道放空不留水，并布设土壤动态观测点，加强土壤水盐动态研究和综合试验等。通过以上技术措施，从北引1976年8月引嫩江水开始至2013年止，累计引水总量达150亿立方米，不但没有引起土壤次生盐碱化，而且由于加强排水，促进水体循环，改善了自然环境条件，促进了工农业生产的蓬勃发展和生态环境的改善。 3.3 将防治土壤盐渍列入生态环境建设

生态环境建设是防治土壤盐渍化的基础，在松嫩平原盐渍土区，要把防治土壤盐渍措施列入生态建设规划与建设之中，并提出实施规划的具体措施。 3.4 草原盐渍土壤改良措施

松嫩平原是畜牧业生产较发达的地区，但草原沙化、盐渍化、退化比较突出，轻度退化草原面积占14.9%，中度退化草场面积占11.9%，重度退化草原占9.8%，已影响畜牧业的发展，黑龙江省人大已制定该区禁牧措施，已起到明显的效果，应加强督促检查，并认真贯彻执行。 以县为单位选择有代表性的典型区的草场进行浅耙松土播种施肥与灌溉的示范试验，以提高牧草的品质与产量，为全区草场建设提供经验，促进全区畜牧业的发展。 3.5 在有水源的盐渍土区发展水稻种植

水稻是需水量大又是优质稳产高产作物，且有市场竞争优势。但种植水稻必须有完善的排水工程体系。并坚持节水排灌，在地下水资源丰富区要采取井渠结合即地面地下水联合运行，即利于水资源综合利用，减少水费的支出，防止土壤次生盐渍化的综合效益。 3.6 施用化学改良剂

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施用化学改良剂是国内外用于改良盐渍土特别是苏打碱化土壤的普遍方法。松嫩平原已应用化学改良剂有硫酸钙，磷石膏、腐殖酸、磷酸三钠渣等化学改良等项研究，也取得较好的效果，但由于改良剂产量有限，且成本高，目前推广应用困难较大，今后随着经济的发展，人民经济收入的提高，将是苏打盐渍土的重要措施。

此外，建立科学的耕作制、输作制、大量施用农家有机肥，特别是利用秸杆资源还田等农业技术措施，对利用改良盐渍化土壤都是行之有效的技术措施。 参考文献

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