基于人民胜利渠灌区土壤次生盐碱化方面的探索

周在美

(河南省人民胜利渠管理局，河南 新乡 453000)

1 基本情况

河南省人民胜利渠灌区是新中国成立后在黄河下游建设的第一个引黄灌区，1952年完工即于当年开始灌溉农田，已有69a的历史。除了保证农田正常灌溉以外，还向灌区内新乡等城市提供生活和工业用水，在20世纪80年代还曾通过卫河把黄河水输送到省外，解决天津市缺水的燃眉之急。人民胜利渠引黄灌溉的实践不仅改变了中国历史上“黄河百害，唯富一套”的说法，而且创造了世界上利用多沙河流水资源的成功先例。

2 在防治次生盐碱化方面所做的工作

2.1 加强水盐监测工作

土壤次生盐碱化的发生与发展，是缓慢进行的，因为地下水位的上升和耕层土壤盐分的积累，都得有一个过程。根据人民胜利渠灌区的教训，从1958年采取“大引、大蓄、大灌”，破坏了灌区水量平衡，引起地下水位恶性上升开始，到1961年灌区次生盐碱地大量发生止，经历了2-3a的时间。因此，为了有效地防止次生盐碱化的发生，加强水盐监测工作是十分重要的。只有通过长期的、系统的水盐监测，才能了解水盐动态的现状及其运动规律，才能有针对性地提前采取有效措施，防患于未然。同时，即使对已经发生了土壤次生盐碱化的土地，或者是老盐碱地的改良，也要通过水盐监测工作，在确知地下水埋深、矿化度和土壤含盐量及其离子组成后，才能选用正确的改良措施。也只有通过水盐监测，才能判断不同措施的改良效果。因此，要防治土壤次生盐碱化，搞好水盐监测工作是前提。

2.2 确定水盐动态的安全指标

从防治土壤次生盐碱化的角度出发，主要是确定地下水埋深和耕层土体含盐量2个方面的安全指标。地下水安全埋深，也称临界深度，它是指能抑制土壤返盐的地下水埋深[1]。这在不同的季节、不同的土壤质地的地区，是完全不同的。根据人民胜利渠灌区的多年研究实践，早春和汛前两季节对不同土壤所应达到的地下水位控制标准如下：

2.2.1 早春地下水安全埋深

土壤在汛期过后就已开始返盐，但主要的积盐时期在蒸发大、降雨小的早春(2月)以后。当全剖面轻质土、深位夹黏土(指1.0-2.0m轻质土层中间出现厚度>30cm的黏土层)和中位夹黏土(指0.3-1.0m轻质土层中间出现厚度>30cm的黏土层)，在积盐时期地下水埋深分别<2.0m、1.6m、1.0m以后，开始出现次生盐碱化现象。这3个埋深就是防止土壤次生盐碱化的临界深度。

2.2.2 汛前地下水安全埋深

控制地下水位的目的，在于充分利用汛期雨季的降雨，淋洗耕层土壤的盐分。在同一土质条件下，汛前地下水埋藏愈深，脱盐深度愈大，脱盐率愈高。人民胜利渠灌区，从防治土壤次生盐碱化与防涝的需要出发，提出在壤土地区，非汛期地下水埋深的安全深度为2m.实践证明，采用这个安全深度来控制地下水埋深，是可行的。

2.3 土壤盐分的安全含量

土壤耕层盐分含量的大小，直接关系到农作物的生长发育。水盐动态预报可以告知未来一年中土壤盐分的变化，但它对农作物是否有害，还得有一个判别标准。在人民胜利渠灌区，当耕层(0.2-0.3m)土壤含盐量<0.2%(干土重)时，对各种农作物均无害；当耕层土壤含盐量>0.2%时，由于土壤盐分组成的不同，对不同农作物有不同的影响。一般来说，农作物的苗期，耐盐能力比较低，生长中后期，耐盐能力比较高；棉花、高粱等作物耐盐能力比较高，小麦、玉米等作物耐盐能力较低。

2.4 搞好灌区水量平衡

水盐动态预报的结果，可以提前告知未来一年中，预报地区地下水埋深以及土壤盐分等的变化状况。当得知预报地区地下水位会上升，土壤有返盐趋势时，就应该及早采取措施，搞好灌区水量平衡。一方面要控制渠灌引水，减少来水量；另一方面要及早开挖疏浚排水系统，增加排水量。使灌区来去水量在一个新的、不致引起地下水位上升的基础上达到平衡。在没有土壤次生盐碱化威胁的地区，搞好水量平衡仍然是一项十分重要工作。水量平衡搞好了，生态环境就能得到改善。历史上由于没有注意水量平衡，致使土壤次生盐碱化、沼泽化的教训是很多的[2]。

人民胜利渠灌区自1952年4月开灌后，由于注意适量引水，科学灌溉，灌区水量平衡状况一直良好，粮棉产量稳步上升。1958年以后，由于采取了错误的“大引、大蓄、大灌”的方针，致使土壤次生盐碱化的大量发展(见表1)。

表1 不同时期水量平衡状况

从表中可以看出：①1958年-1961年，人民胜利渠从渠首引入灌区的水量达56.733亿m3，而用于农田灌溉的水量只有18.116亿m3，引水量是农田用水量的3倍，水量平衡严重失调，地下水位恶性上涨。开灌初期，灌区平均地下水埋深2.76m，但到此期，灌区地下水平均埋深只有1.38m，部分地区已接近地表，最终致使土壤次生盐碱化的大量发展，加上原有老盐碱地0.69万hm2，1961年全灌区盐碱地面积已达1.89万hm2。②相距30年以后，1988年-1991年，人民胜利渠从渠首引入灌区的水量只有25.135亿m3，用于农田灌溉的水量为16.962亿m3，在此期间灌区已发展水稻1.2万hm2左右，但总引水量只有1958年-1961年的44.3%，全灌区地下水平均埋深已达到3.61m。由于水量平衡状况良好，不仅1.2万hm2次生盐碱地全部得到了改良，同时还改良了老盐碱地0.6万hm2。③从人民胜利渠灌区两个时期的对比可以看出，控制渠灌，适时引水，保持水量供需平衡，对抑制地下水位上升，防止土壤次生盐碱化的发生及老盐碱地的改良，都具有十分重要的作用。

搞好水量平衡还要加强排水工作。人民胜利渠灌区土壤次生盐碱化大发展时期，引水过量固然是一个主要因素，但排水系统不健全，有灌无排也是一个重要因素。后来采取控制渠灌引水，大搞3a除涝治碱工程，整治东、西孟姜女河和卫河三条骨干排水河道，开挖排水沟等措施，才取得了改良的效果。

对于排水工程，主要的工作有两方面。①确定适宜的设计标准。目前人民胜利渠灌区，干排以上排水河道，均达到5a一遇的设计标准，不仅可以排地面水，而且可以排地下水；支排达到3a一遇设计标准，只能起到汛期排涝的作用；斗农排没有专门布设，多以路沟代替。②加强对排水工程的管理养护，以保证排水的畅通。特别是引黄灌区，灌溉退水的含沙量较大，排水渠容易淤塞，因此，搞好排水渠的清淤养护，十分重要[3]。

3 实行渠井结合灌溉

在易旱、易涝、易碱的地区，为了有效地控制地下水位，防止土壤次生盐碱化的发生，搞好灌区水量平衡固然重要，但灌溉和排水，都是人为的措施。控制渠灌引水，可以减少来水量，但不能避免多雨年份增加的雨水量；在平原地区，开挖少量的骨干排水河道，对排除涝水和地下水有重要的作用，但总不能在所有地块上都布设斗农排，开挖深度也不可能太深，否则不仅工程量大，占地多，而且管理任务大、经济效益低。人民胜利渠灌区的实践证明，无论从调控地下水位，合理利用水资源或者是防止次生盐碱化等方面，实行渠井结合灌溉，都具有主要的现实意义。

3.1 控制地下水位

在平原地区，要想布设开挖密如蛛网的排水系统来控制地下水位，其难度是非常大的。根据人民胜利渠灌区的经验，实行井渠结合灌溉，是控制地下水位的有效手段。通过调查研究，曾得到了一个井渠灌水比值Q与地下水埋深升降值H1的关系式：H1=0.55-1.31Q，根据此式，对1982年-1983年的有关资料进行了计算。经在全灌区调查，井渠灌水比值Q=0.29，由此算得地下水埋深升降情况见表2。

表2 灌区井渠用水比例与地下水的关系

从表2可以看出，在人民胜利渠灌区，当井渠灌水比值达到0.29时，就可以基本保持地下水位不上升。灌区渠灌引水，1982年为4.24亿m3，1983年为3.79亿m3，由此，算得灌区井灌开采地下水量，1982年为1.23亿m3，1983年为1.10亿m3。目前，灌区井灌年开采地下水量约1.3-1.7亿m3，因此，灌区地下水位稳定下降，1994年全灌区地下水平均埋深达到3.2m，有效地防止了土壤次生盐碱化的发生。

3.2 有利于除涝治碱

根据人民胜利渠灌区的观测，普遍井灌一次，可以降低地下水位0.76m。一次在汛前或汛期，只要不是遭遇特大干旱，一般灌溉可优先考虑用井灌。汛前用井灌，可以降低地下水位，增加汛期土壤的蓄水能力，减轻雨涝灾害，汛期降雨频率较大，降雨量也较多，但也往往出现伏旱现象，因此，汛期的灌溉要特别慎重，多数情况下，宜用井灌，不用渠灌，这是因为用渠灌会抬高地下水位，如遇大雨，渠水与雨水重叠，会加重内涝灾害。同时，渠水与雨水共同补给地下水，会使汛后地下水位持续处于高水位之下，这对防止冬春土壤返盐，亦十分不利。

总的来说，实行井渠灌溉，对调控地下水位，合理利用水资源，综合治理旱涝碱，都是行之有效的方法，是发展引黄灌溉的必由之路。