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摘要:在黄河三角洲地区分布着广阔的盐渍土,如何开发利用一直是一个难题。本文重点介绍了暗管改碱技术在陆域绿化中的应用,便于本地区相似土壤水文条件下具有借鉴意义。
关键词:暗管改碱;盐渍土;陆域绿化
一、前言
项目位于东营市府前街东侧,整个陆域绿化项目是为改变目前道路两侧地表裸露、盐碱斑驳的现状,通过本项目的实施,种植绿化树木,形成道路绿化长廊,极大美化道路两侧环境。本项目做为整个陆域绿化项目中的典型地段,通过利用暗管改碱技术根治制约项目区绿化的主要因子—盐渍化,具有示范和借鉴意义。
二、基本条件分析
1、土壤分析
项目区土壤为新近回填土,土质以沙壤土为主,从盐渍土分类上来看属现代盐渍化系列滨海盐潮土。通过土壤调查,该项目区土壤含盐量高,含盐量均在5‰以上,且土壤盐分表聚性强,土壤表面无植被覆盖,在蒸发强烈的季节,盐分极易上升到土壤表层积聚,使耕种层土壤含盐量急剧升高,严重制约了植物的生长。土壤的盐渍化是制约项目区绿化植物种植生长的主要因子。若想彻底改良土壤,必须采取水平排盐方式,使土壤中的盐分排出土体,土壤盐碱得到彻底根治,同时辅助地面耕种施肥,进一步使土壤得到深层次改良。
2、水利条件
暗管改碱技术的机理是盐随水动,因此项目区的灌排设施是保证项目的成功的关键。本项目灌溉有保障,可以通过市政自来水实施地下管道输水漫灌。排水由于项目区远离整体排水体系,不具备自流排水条件,需自行设置排水设施。
三、暗管改碱的基本原理和技术流程
1、暗管改碱的基本原理
暗管改碱技术系从荷兰引进,结合本地区实际加以改进、完善和提高。暗管改碱的基本原理是遵循“盐随水来、盐随水去”的水盐运动规律,将充分融解了土壤盐分而渗入地下的水体通过管道排走,从而达到有效降低土壤含盐量的目的。
盐渍土地区,土壤的积盐或脱盐主要决定于蒸发和入渗。在有蒸发的条件下,由于土壤的毛管作用,土壤盐分随水分而上升,水分自地表蒸发后,盐分则留在土壤表层;在降雨或灌水时,入渗的水流夹带表层的盐分向深层移动,使表层盐分逐渐降低。
改碱暗管一方面有效调控土壤的地下水位,降低土壤毛管作用引起的土壤积盐;另一方面,利用灌溉和降雨对含盐土层的盐分进行淋洗脱盐,通过暗管将盐分排出土体。
2、暗管改碱工程的技术流程
在具体实施中,按照技术要求,在所要改造的盐碱地一定深度下的平面上沿排水方向布设一定间距、平行的、相互联系的排水管网系统。一方面有效调控各种土壤的农田地下水位,使其处于防止土壤发生盐碱化的最小地下水埋深以下;另一方面,利用灌溉和降雨对暗管上部的含盐土层的盐分进行溶解冲洗脱盐,通过暗管排水系统将过多的含盐分的水排出土体。这样,暗管排水系统长期不断的发挥作用,就能从根本上解决土壤的盐碱化危害。
在实际应用中,暗管改碱工程的实施要辅以灌排工程。灌排工程是保证暗管改碱工程成功发挥功效的关键。是在暗管工程实施后,保证农田得到充足的淡水灌溉,使土壤得到有效淋洗,盐分通过暗管排出土体的前提,另外充足的降雨也能达到相同的作用。排水工程是保证能够把暗管排出的高矿化度水通过排水设施统一排至承泄区,有效控制项目区田间地下水位的最有效措施,在一些地势较高地区排水也可通过自流实现。通过排水工程,就能够使暗管发挥正常功效,排出土壤淋洗的盐水,降低地下水位,使土壤盐分逐步降低。
四、暗管改碱技术在本项目中的应用
1、工程实施方案
在充分分析土壤—地下水体系的水盐动态运动规律的基础上,结合绿化种植的特点,该项目区排碱暗管布置采用复式布置,暗管埋深1.5 m左右,顺路平行铺设暗管3道,间距6 m,中间垂直路设集水管一根,通过检查井和各暗管连接。暗管流向从两端向中间流,最后汇集到集水井中,通过潜污泵强排排出项目区外。暗管设计采用灌溉或降雨淋盐和排水排盐的功能为标准,主要是考虑利用淡水冲洗脱盐,冲洗脱盐设计土层厚度采用1m;
排碱暗管采用PVC打孔波纹管,管径采用Ø110mm,暗管周围包裹10cm砂濾料,集水管采用Ø200mm波纹管,主要作用是把暗管中的地下水收集输送到集水井。为便于管道清淤和检修,暗管和集水管的连接以及暗管距始端300m处设检查井。检查井共计8座,直径1m,顶部装Ø700mm检查井盖。集水井采用2x2.5m矩形池形式,井内安装潜污泵,并设水位自动控制装置,通过泵排把地下水位控制在地下1.5米以下。
2、工程施工
在暗管工程大规模的实施中,暗管的铺设采用从荷兰进口的开沟埋管机铺设,开沟、埋管、裹砂、敷土一次完成。埋管机械可通过激光制导仪自动控制, 把暗管按照设计要求铺设到地下一定的深度,并使暗管形成要求的坡度。在埋管的同时,开沟埋管机把砂滤料包在暗管的周围一起埋于地下。利用开沟埋管机铺设排碱暗管自动化程度、施工精度、生产效率均得到极大的提高。
五、项目实施效果
1、灌水淋洗
盐份淋洗主要依据的理论是溶质运移理论,土壤中的盐分,有时形成固体结晶聚集在土壤表层,有时存在于土壤水中形成含盐溶液。冲洗即是通过灌水将土壤中各种状态的盐分转化为自由溶液中的盐分,并自土壤中排除。灌溉或降雨时,入渗的淡水将盐分带向深层,经由暗管排除。通过冲洗使一定深度的土壤中含盐量降低到耐盐限度以内,以便作物能够正常生长。
2、土壤脱盐
对项目区每2个月进行一次土壤含盐量的监测。监测结果见表1:
表一:土壤含盐量监测结果
据上表分析:项目区土壤含盐量大体趋势是下降的。5厘米、25厘米、55厘米、85厘米土层的脱盐率分别为:61%、65%、75%、72%。12月份的平均土壤含盐量降到0.34%。土壤脱盐十分显著。从各剖面的土壤含盐量变化情况看,都是在春天土壤蒸发量比较大的情况下,土壤的含盐量最大,以后各月土壤含盐量逐月减小,灌溉以后效果明显,土壤含盐量最小。土壤的脱盐率多数在60%以上,最大的达到75%。土壤含盐量由1%左右降到0.4%以下,使一些树种达到成活生长条件。
六、结论
本项目暗管改碱工程实施后,土壤一直处于脱盐状态,土壤含盐量当年就进入了一些树种的正常成活和生长要求,当年就可以种植绿化树种。通过实地监测,证明证明暗管改碱技术适合本地区盐碱地的改良,它具有脱盐速度快,改碱彻底,不再返盐等特点,是一项改良盐碱地的好办法。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看
关键词:暗管改碱;盐渍土;陆域绿化
一、前言
项目位于东营市府前街东侧,整个陆域绿化项目是为改变目前道路两侧地表裸露、盐碱斑驳的现状,通过本项目的实施,种植绿化树木,形成道路绿化长廊,极大美化道路两侧环境。本项目做为整个陆域绿化项目中的典型地段,通过利用暗管改碱技术根治制约项目区绿化的主要因子—盐渍化,具有示范和借鉴意义。
二、基本条件分析
1、土壤分析
项目区土壤为新近回填土,土质以沙壤土为主,从盐渍土分类上来看属现代盐渍化系列滨海盐潮土。通过土壤调查,该项目区土壤含盐量高,含盐量均在5‰以上,且土壤盐分表聚性强,土壤表面无植被覆盖,在蒸发强烈的季节,盐分极易上升到土壤表层积聚,使耕种层土壤含盐量急剧升高,严重制约了植物的生长。土壤的盐渍化是制约项目区绿化植物种植生长的主要因子。若想彻底改良土壤,必须采取水平排盐方式,使土壤中的盐分排出土体,土壤盐碱得到彻底根治,同时辅助地面耕种施肥,进一步使土壤得到深层次改良。
2、水利条件
暗管改碱技术的机理是盐随水动,因此项目区的灌排设施是保证项目的成功的关键。本项目灌溉有保障,可以通过市政自来水实施地下管道输水漫灌。排水由于项目区远离整体排水体系,不具备自流排水条件,需自行设置排水设施。
三、暗管改碱的基本原理和技术流程
1、暗管改碱的基本原理
暗管改碱技术系从荷兰引进,结合本地区实际加以改进、完善和提高。暗管改碱的基本原理是遵循“盐随水来、盐随水去”的水盐运动规律,将充分融解了土壤盐分而渗入地下的水体通过管道排走,从而达到有效降低土壤含盐量的目的。
盐渍土地区,土壤的积盐或脱盐主要决定于蒸发和入渗。在有蒸发的条件下,由于土壤的毛管作用,土壤盐分随水分而上升,水分自地表蒸发后,盐分则留在土壤表层;在降雨或灌水时,入渗的水流夹带表层的盐分向深层移动,使表层盐分逐渐降低。
改碱暗管一方面有效调控土壤的地下水位,降低土壤毛管作用引起的土壤积盐;另一方面,利用灌溉和降雨对含盐土层的盐分进行淋洗脱盐,通过暗管将盐分排出土体。
2、暗管改碱工程的技术流程
在具体实施中,按照技术要求,在所要改造的盐碱地一定深度下的平面上沿排水方向布设一定间距、平行的、相互联系的排水管网系统。一方面有效调控各种土壤的农田地下水位,使其处于防止土壤发生盐碱化的最小地下水埋深以下;另一方面,利用灌溉和降雨对暗管上部的含盐土层的盐分进行溶解冲洗脱盐,通过暗管排水系统将过多的含盐分的水排出土体。这样,暗管排水系统长期不断的发挥作用,就能从根本上解决土壤的盐碱化危害。
在实际应用中,暗管改碱工程的实施要辅以灌排工程。灌排工程是保证暗管改碱工程成功发挥功效的关键。是在暗管工程实施后,保证农田得到充足的淡水灌溉,使土壤得到有效淋洗,盐分通过暗管排出土体的前提,另外充足的降雨也能达到相同的作用。排水工程是保证能够把暗管排出的高矿化度水通过排水设施统一排至承泄区,有效控制项目区田间地下水位的最有效措施,在一些地势较高地区排水也可通过自流实现。通过排水工程,就能够使暗管发挥正常功效,排出土壤淋洗的盐水,降低地下水位,使土壤盐分逐步降低。
四、暗管改碱技术在本项目中的应用
1、工程实施方案
在充分分析土壤—地下水体系的水盐动态运动规律的基础上,结合绿化种植的特点,该项目区排碱暗管布置采用复式布置,暗管埋深1.5 m左右,顺路平行铺设暗管3道,间距6 m,中间垂直路设集水管一根,通过检查井和各暗管连接。暗管流向从两端向中间流,最后汇集到集水井中,通过潜污泵强排排出项目区外。暗管设计采用灌溉或降雨淋盐和排水排盐的功能为标准,主要是考虑利用淡水冲洗脱盐,冲洗脱盐设计土层厚度采用1m;
排碱暗管采用PVC打孔波纹管,管径采用Ø110mm,暗管周围包裹10cm砂濾料,集水管采用Ø200mm波纹管,主要作用是把暗管中的地下水收集输送到集水井。为便于管道清淤和检修,暗管和集水管的连接以及暗管距始端300m处设检查井。检查井共计8座,直径1m,顶部装Ø700mm检查井盖。集水井采用2x2.5m矩形池形式,井内安装潜污泵,并设水位自动控制装置,通过泵排把地下水位控制在地下1.5米以下。
2、工程施工
在暗管工程大规模的实施中,暗管的铺设采用从荷兰进口的开沟埋管机铺设,开沟、埋管、裹砂、敷土一次完成。埋管机械可通过激光制导仪自动控制, 把暗管按照设计要求铺设到地下一定的深度,并使暗管形成要求的坡度。在埋管的同时,开沟埋管机把砂滤料包在暗管的周围一起埋于地下。利用开沟埋管机铺设排碱暗管自动化程度、施工精度、生产效率均得到极大的提高。
五、项目实施效果
1、灌水淋洗
盐份淋洗主要依据的理论是溶质运移理论,土壤中的盐分,有时形成固体结晶聚集在土壤表层,有时存在于土壤水中形成含盐溶液。冲洗即是通过灌水将土壤中各种状态的盐分转化为自由溶液中的盐分,并自土壤中排除。灌溉或降雨时,入渗的淡水将盐分带向深层,经由暗管排除。通过冲洗使一定深度的土壤中含盐量降低到耐盐限度以内,以便作物能够正常生长。
2、土壤脱盐
对项目区每2个月进行一次土壤含盐量的监测。监测结果见表1:
表一:土壤含盐量监测结果
据上表分析:项目区土壤含盐量大体趋势是下降的。5厘米、25厘米、55厘米、85厘米土层的脱盐率分别为:61%、65%、75%、72%。12月份的平均土壤含盐量降到0.34%。土壤脱盐十分显著。从各剖面的土壤含盐量变化情况看,都是在春天土壤蒸发量比较大的情况下,土壤的含盐量最大,以后各月土壤含盐量逐月减小,灌溉以后效果明显,土壤含盐量最小。土壤的脱盐率多数在60%以上,最大的达到75%。土壤含盐量由1%左右降到0.4%以下,使一些树种达到成活生长条件。
六、结论
本项目暗管改碱工程实施后,土壤一直处于脱盐状态,土壤含盐量当年就进入了一些树种的正常成活和生长要求,当年就可以种植绿化树种。通过实地监测,证明证明暗管改碱技术适合本地区盐碱地的改良,它具有脱盐速度快,改碱彻底,不再返盐等特点,是一项改良盐碱地的好办法。
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