[发明专利]一种暗管排盐与结冰灌溉相结合的盐碱地治理方法

说明书

本发明公开了一种暗管排盐与结冰灌溉相结合的盐碱地治理方法。包括：土壤及地下水等环境要素调查及测定，“暗管排水排盐系统”设计、铺设，进行咸水/微咸水结冰灌溉，冰融淡化梯次入渗土壤，土壤盐分淋洗，暗管排水排盐等步骤。本方法是在冬季进行咸水/微咸水灌溉，形成一种土壤上层结冰、下层铺有暗管的特殊结构，利用春季咸水冰融淡化梯次入渗的规律淋洗土壤盐分，通过土壤下层铺设的“暗管排水排盐系统”将盐分排除土壤外，从而降低盐碱地的含盐量。本发明为缺少淡水资源、降雨量稀少、咸水/微咸水等非淡水资源丰富地区的盐碱地治理与生态建设提供了一种方法选择。

技术领域

本发明涉及一种盐碱地治理方法，尤其是一种暗管排盐与结冰灌溉相结合的盐碱地治理方法，属于生态修复技术领域。

背景技术

由于干旱少雨、地表水资源短缺、地下水咸水水位较浅以及人类农业种植制度不合理等原因，造成越来越多的农田发生次生盐渍化，尤其是中国北方及西北地区，次生盐碱地的面积不断增加。

暗管排水排盐技术是干旱和半干旱地区防止洪涝灾害和土壤盐渍化治理的一项重要措施，所谓暗管，包括吸水管和集水管，吸水管管壁开有透水孔，铺设于地下一定深度，盐水通过管壁透水孔进入管道内，遵循“盐随水来、盐随水去”的水盐运移规律，将充分溶解了土壤盐分的地下水体通过吸水管汇入集水管中，再通过集水管管道排出土体外，从而达到有效降低土壤含盐量的目的。暗管排水排盐技术一般适用于雨量较大、地表淡水资源丰富的地区，采用大水漫灌压盐的方式降低土壤的盐分。但是在淡水资源稀少、降雨量稀少、咸水资源较为丰富、冬季地表结冰较厚的地区，暗管排水排盐的使用效率则较低，造成一种有水资源却不能有效利用的特殊“供需”矛盾，影响农业生产。此外，如果非结冰期采用咸水灌溉会加剧次生盐渍化的发生。

研究发现，咸水灌溉时，盐分含量高的浓咸水沉至底层，盐分含量低的微咸水或淡水在上层，结冰时底部冰层盐度高，上部冰层盐度低。咸水冰层春季融化时底部浓咸水融化在先，上部微咸水或淡水融化在后，会出现不同咸度的水梯次入渗的现象，上部后融化微咸水或淡水对底部先融化的浓咸水有良好的淋洗作用，可以降低土壤表层，尤其是耕作层的盐分含量，而且结冰层有助于保持土壤墒情。如何利用暗管排水排盐技术与咸水冰层融化梯次入渗的规律，解决咸水资源较为丰富却不能利用的“供需”矛盾，同时降低土壤盐分含量，改善盐碱地土壤质量，成为干旱少雨、地表淡水资源短缺地区的攻关课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种暗管排盐与结冰灌溉相结合的盐碱地治理方法，

解决了冬季寒冷、干旱少雨、地表淡水资源短缺，但是咸水资源较为丰富地区有水不能用的问题。

具体的，本发明提供的一种暗管排盐与结冰灌溉相结合的盐碱地治理方法，包括以下步骤：

（1）土壤及地下水等环境要素调查及测定

包括土壤、地下水、地形、气象、水资源与水利设施等环境要素的调查，

调查土壤质地、土壤含盐量、渗透系数、耕层深度；调查地下水埋深、流向、相应季节性变化情况；实地勘查、资料收集，获取坡向、高程等地形要素信息；收集气温、降水量与蒸发量及季节分布情况；调查周边河流、水库、湿地等可引用农业灌溉或土壤盐分淋洗客水资源，泵站及电力设施。

（2）暗管排水排盐系统设计

暗管排水排盐系统主要由暗管管网、集水井、集水池和泵站等组成，主要根据盐碱地土壤及地下水等环境要素调查及测定结果进行设计；

暗管管网设计：暗管管网包括吸水管和集水管，吸水管管壁设有透水孔，吸水管一端封闭，另一端连接集水管，用于汇集下渗的含盐水，集水管用于收集吸水管的含盐水，吸水管在地下平排铺设，铺设间距30-60m，集水管的铺设间距综合考虑汇水量、作物种植安排等进行设计，吸水管铺管的坡降比一般为0.5‰-0.7‰；集水管铺管的坡降比一般为0.8‰-1.2‰；

吸水管和集水管铺设在地下近似同一深度，一般呈垂直交叉，交叉处设置垂直向上的集水井；

吸水管周围铺设沙子和石子作为滤料以避免泥土堵塞吸水管管壁上的透水孔；