內蒙孿井灌區(qū)土壤鹽分淋洗規(guī)律的研究及預測.pdf

1、孿井灘位于內蒙古阿拉善盟南部,這里降水稀少,蒸發(fā)強烈,年均蒸發(fā)量是降雨量的19倍,為典型的干旱地區(qū)。該區(qū)的農業(yè)發(fā)展主要依靠灌溉。1994年底孿井灘正式引黃灌溉,灌溉方式以大水漫灌為主且只灌不排。灌期,灌溉水與土壤相互作用,并在向下滲漏的過程中帶走部分可溶鹽,攜帶著大量鹽分的滲漏水使地下水位持續(xù)抬高,從而可能誘發(fā)土壤次生鹽漬化。
　　 本論文在分析總結前人研究成果的基礎上,采取野外與室內實驗相結合的方法,對孿井灌區(qū)漫灌條件下典型巖

2、性結構及典型土質進行了鹽分運移規(guī)律研究。利用室內實驗數(shù)據(jù)擬合出了累積淋濾液體積和與之相對應的鹽濃度間的關系曲線,結合野外灌溉水滲漏量計算結果,對灌溉滲漏液的鹽濃度進行預測。
　　 首先,收集了研究區(qū)水文地質資料,分析了包氣帶的結構和物質組成,在此基礎上選取典型的土壤剖面,分別采集不同深度的土樣及土壤溶液進行化學成分分析,研究它們的鹽分動態(tài)變化特征。結果表明:引黃灌溉是使土壤脫鹽的過程。灌前土壤含鹽量較高,灌溉初期,鹽分淋洗速度非

3、?？?洗鹽量較大。隨著灌溉次數(shù)的增加,洗鹽量逐漸減少,鹽分剖面基本趨于穩(wěn)定。土壤鹽分組成逐漸由原來的以Cl--Na+為主轉變?yōu)橐訦CO3-Ca2+為主。每次灌溉后土壤溶液濃度隨深度的增加而增加,且隨著灌溉次數(shù)的增加,同一深度的土壤溶液濃度逐漸降低。灌溉洗鹽作用與土壤初始含鹽量、灌水量以及包氣帶巖性結構有關。土壤初始含鹽量越大,灌溉量越大,土壤洗鹽量就越大,雙層結構地層較多層結構地層易脫鹽。
　　 第二,在坑1附近未進行灌溉、巖性

4、結構與坑1一致的天然荒地處取土樣,。在室內進行土柱淋洗實驗,模擬灌溉對土壤鹽分的淋洗過程。取樣點上層為砂壤土下層為砂土,實驗將二者分開進行淋洗,以利于研究土質對土壤脫鹽過程的影響。結果表明,土壤脫鹽率與土質以及初始鹽分組成有關。整個實驗過程砂壤土的累積收集淋濾液體積為7.05PV(孔隙體積),脫鹽率為71％,砂土的累積收集淋濾液體積較砂壤土小,為7.01PV,而脫鹽率卻較砂壤土大,為84％,顯而易見,砂土較砂壤土易脫鹽。二者主要可溶鹽離

5、子的脫除率排序也不同,砂壤土的陽離子排序為Na+＞K+＞Mg2+＞Ca2+,而砂土為Na+＞Mg2+＞Ca2+＞K+,這與它們的初始陽離子構成差異有關。二者的陰離子排序則均為Cl-＞SO42-＞HCO3-。同一土質不同土層間的土壤脫鹽率也有所差別。當相鄰土層間的鹽分含量差距較大時,初始含鹽量越大,脫鹽率越大,而當二者鹽分含量接近時,往往是上層脫鹽率大于下層。砂壤土與砂土的土壤淋濾液鹽濃度均隨累積滲濾液體積的增加呈冪函數(shù)降低,這種變化趨勢

6、與野外土壤含鹽量的動態(tài)變化規(guī)律相對應。淋濾液pH則呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。
　　 第三,由于室內實驗取樣剖面位于坑1附近,假設取樣剖而在野外進行同坑1灌溉條件相同的灌溉過程,對取樣剖面的野外灌溉滲漏液濃度進行預測。由于取樣剖面的巖性結構、土質分界線、鹽分脫除規(guī)律與坑1均相同,視它們的野外次灌溉滲流量也相同。運用水量均衡法計算出坑1在野外狀況下的灌溉水分滲漏量。野外灌溉滲漏液相當于室內土柱實驗的淋濾液。利用室內實驗數(shù)據(jù)擬合出的累積