干旱灌区

2024-06-11

干旱灌区(精选三篇)

干旱灌区 篇1

茨淮新河灌区位于淮北平原西南部, 环抱于淮河、颖河和涡河之间。灌区涉及怀远、凤台、潘集、蒙城、利辛、颍泉、颍东等7个县 (区) 部分乡镇, 总人口187.4万人。土地面积2336.0 km2, 耕地226.0万亩, 人均耕地1.21亩。主要农作物以小麦、水稻为主, 农作物播种面积327万亩, 其它经济作物109万亩, 复种指数1.93;现状有效灌面积165万亩。灌区工业总产值约33.8亿元。牲畜存栏数约115万头 (只) 。

本灌区气候属暖温带半湿润季风气候区, 日照充足, 四季分明。根据灌区水文资料分析, 茨淮新河流域多年平均降水量为900.0mm, 年降水时空分配不均, 降水主要集中在主汛期6-9月份, 降水量约占全年的60%。多年平均蒸发量为1071 mm, 干燥度约为1.25。茨淮新河入淮口控制断面 (上桥闸) 多年平均径流量为9.54×108m3, 其中, 黑茨河来水量1.91×108m3、西淝河来水量为2.49×108m3;浅层地下水资源总量3.3×108m3。

2典型年选取

依据是灌区上桥及蒙城两站的 (1978~2010年) 降水量资料, 经数理统计分析, 1978年年降水量485mm, 历年最小, 经验频率P=98%;上桥抽水站 (1978~2010年) 灌溉抽水量资料统计分析, 1978年的经验频率12%, 结合1978年大旱历史背景资料分析, 该年度干旱灾害最重;经综合分析, 确定1978年为典型大旱年。见下图

3典型年灌区可供水资源量分析

本灌区可利用水资源量由当地径流、流域外调水、浅层地下水三部分组成。典型年 (1978年) 可供水资源总量约为8.7×108m3。见表1

注:1.黑茨河、西淝河控制站以上游来水0.97×108m3;2.上桥抽水站抽取淮河水2.16×108m3;调引颖河水量为0.58×108m3。

3.1流域径流量

据1978年《安徽省水文年鉴》茨淮新河流域年径流资料分析, 茨淮新河年径流流量约为1.12×108m3。

3.2流域外调水量

茨淮新河灌区域外水源地主要是淮河, 颖河和芡河作为补充水源地。区域外调引总水量约3.23×108m3。具体如下:

据1978年蚌埠闸流量资料分析, 淮河上游来水量44.2×108m3, 蚌埠闸泄水量26.9×108m3, 年调蓄供水量17.3×108m3, 上桥抽水站当年抽水量为2.16×108m3。约占年调蓄供水量的12.5%。

借用1994年大旱时调引颖河水量为0.58×108m3。

芡河洼为天然平原湖泊, 水质优良, 可抽取水量0.49×108m3, 供灌区饮用水应急。

3.3地下水资源量

本灌区地下水开发利用率较低, 基本呈闲置状态。灌区浅层地下水可开采模数17.0×104m3/km2, 浅层地下水资源总量2.98×108m3, (扣除重复率25%) 。

4灌区需水量现状

本灌区需水量主要由农业、工业、人畜生活用水等三个部分组成, 灌区现状年需求总水量约11.08×108m3。见表2

5典型年灌区供需水量平衡分析

由表3可知, 若茨淮新河灌区再发生“78”型大旱, 则灌区现状总需水量11.08×108m3, 而可供水资源总量7.33×108m3;短缺水量3.75×108m3, 属于水源性危机.

6措施及建议

综上所述, 茨淮新河灌区若再发生“78”型大旱时, 将发生水源性危机。因此, 开源节流是解决问题的主要途径。具体措施和建议如下:

6.1主动采取“积极拦蓄, 蓄排兼顾;避污纳清, 适时调颖, 及时提淮”等措施, 向“由控制洪水向管理洪水”工程管理模式转变, 积累经验, 提高工程风险调度管理水平。

6.2积极推广节水灌溉制度。加大水法宣传力度, 提高公众防汛抗旱、节水意识;积极向灌区全面推广水旱田节水灌溉技术。

6.3稳步推进茨淮新河灌区配套工程建设。

6.4推动“引江济淮”工程尽早实施。

6.5积极探讨灌区供水新模式。建议加强防汛抗旱组织体系及技术保障体系建设, 积极探讨灌区供水新模式, 才能确保灌区良好的用水秩序, 充分发挥水利工程在三农中的支柱作用。

参考文献

[1]2003年茨淮新河灌区配套工程可行性分析.

[2]2007年安徽农村经济统计年鉴.2007.12.

干旱灌区 篇2

新疆干旱内陆河灌区,长期以来由于在农业生产中普遍采用大水漫灌的灌溉方式,造成地下水位升高。又由于独特的自然气候条件,在灌溉水的下渗和强烈的蒸发、蒸腾作用下,土壤中水盐运移活跃,加上排水系统不健全,导致农田土壤发生次生盐渍化。新疆灌区现有不同程度的次生盐渍化面积达104万hm2,约占全区灌溉面积的1/3[1]。为保证农业生产的正常进行,冬、春季只能采用大水压盐,年复一年,恶性循环。土壤次生盐渍化的发展已成为威胁绿洲经济发展的重要环境因素[2],严重影响着农业生产的进一步发展。为此,国内外研究者在水盐运移规律方面做了大量工作[3,4,5,6,7,8,9,10,11],并取得了一定的成果。Bveese和Mvoshrefi研究了辣椒在不同灌水方法(滴灌和喷灌)及不同灌水量时对湿润体内的盐分分布、根系分布和作物产量的影响[12],试验表明,滴灌根区盐分分布随着灌水量的增加盐分积聚减小。张琼等研究了棉花膜下滴灌条件下灌水频率对土壤水盐分布和棉花生长的影响[13],试验表明,高含盐土壤实施高频灌溉盐分淋洗效果好于低频灌溉,且作物增产效果明显;吕殿青、王全九等进行了膜下滴灌土壤盐分特性及影响因素的初步研究[14],研究结果得出:膜下滴灌土壤含盐量分布由于地表积水的影响具有水平脱盐距离大于垂直脱盐距离的特点,灌水量的增加有利于作物正常生长的淡化区的形成和垂直向下压盐;李毅等对膜下滴灌技术在干旱-半干旱地区节水抑盐灌溉中的应用也有相同论述[15]。

本文通过对改进地面灌状态下农田土壤水盐动态监测,研究和分析干旱内陆河灌区土壤水盐运移规律,为合理灌溉和防止土壤次生盐渍化提供科学依据,为当地农业生产作出指导,具有一定的现实意义。

1 研究方法

1.1 研究区概况

研究区地处塔里木盆地西北边缘的14连,东经80°12′~80°20′,北纬40°20′~40°38′,海拔高程1 041~1 054 m。西侧为艾西曼湖等低洼地与荒漠区,南临阿克苏河、叶尔羌河、和田河三河冲积平原交汇区,是典型的干旱内陆河灌区。年降水量仅在25~80 mm,蒸发量却高达1 700~2 900 mm,蒸发与降水比在24以上,空气湿度只有40%~58%。年平均气温10.4~11.5℃,7月份气温最高,1月份较低,全年无霜期为205~211 d,最大冻土深度62 cm,平均日照时数为7~8 h,日照长、温差大,丰富的光热资源有利于农业生产。地下水埋深在2 m左右,地下水总硬度为1 013.01~2 494.79 mg/L,矿化度大于10 g/L。

1.2 研究内容及方法

研究区供试品种为葡萄,行、株距为3.5 m×1.0 m,以北干渠河水为水源,经调蓄和过滤处理后用于滴灌灌溉。滴灌系统的关键设备采用以色列生产的产品,地埋管网及辅助设备为国产。研究区未考虑排水系统,在葡萄种植横断面间(葡萄3.5的行距间)布设了1个横断面、5个剖面的葡萄滴灌条件下的土壤盐分运移监测区,同时还沿葡萄种植的纵、横断面以滴头为原点布设了土壤水分运动监测区,以及地下水埋深监测点;葡萄滴灌定额为2 520 m3/hm2,灌溉周期为5 d,灌前灌后定期进行监测。监测断面5个剖面点的布置,B1、B5,B2、B4两两对称,B1朝阳,B5背阴,B3为中心点,等间距布设,其布置图见图 1。利用电导仪以电导法测试不同土层土壤水原液电导值,用烘干法对应分析土壤水样矿化度,建立土壤水盐电导率与矿化度的相关方程,然后对土壤水电导率测试数据进行土壤水盐分动态分析;土壤水分动态监测采用CNC503DR型中子水分仪,分析土壤水分变化规律。

2 结果与分析

2.1 滴灌条件下土壤水盐变化规律研究分析

2.1.1葡萄地滴灌条件下灌水前后土壤盐分动态变化规律研究分析

滴灌葡萄土壤盐分变化情况见图 2。图2为B1、B2、B3剖面葡萄滴灌前后行间土壤盐分运移变化状况。

B1剖面为向阳面,距离滴头间距0 cm,土壤浸润状况较充分(表层土壤水质量分数为25.86%),由于受太阳光直射,土壤水运动较强,在地表下0~70 cm土层深度范围内,整个生育期灌水前后土壤水的矿化度在1.95~14.09 g/L(电导率为2.26~16.35 S/cm)之间变化,表明土壤盐分运移剧烈;

B2剖面距离滴头间距为90 cm,相对B1剖面土壤含水量较低(表层土壤水质量分数为17.44%),土壤水的上下运动能力较低,在地表下0~70 cm深度范围内,土壤水矿化度在6.75~13.30 g/L(电导率为7.83~15.43 S/cm)之间变化,表明土壤盐分运移强度有所减弱;

B3剖面是B断面的中心,距离滴头水平间距为175 cm(葡萄定植行中间),土壤含水量更低(表层土壤水质量分数为12.97%),几乎无水分变化,土壤蒸发蒸腾强度最弱,在地表下0~70 cm土层深度范围内,土壤水矿化度在8.55~12.96 g/L(电导率在9.92~15.04 S/cm)之间变化,表明土壤盐分运移强度更加弱化。

通过对监测点的土壤盐分变化分析表明:在水平方向上,土壤中的盐分由B1向B3(滴水区向葡萄行间)运移,土壤盐分浓度积聚的强度由强变弱,水平方向0~90 cm(B1~B2)空间范围盐难分积聚梯度为0.048 g/(L·cm);90~175 cm(B2~B3)空间范围盐分积聚梯度为0.030 g/(L·cm)。在地表下120~150 cm(亚粘土)土层深度范围内,土壤水矿化度在10.34~13.79 g/L(电导率在12~16 S/cm)之间变化,与该层土壤母质内原本有一个土壤盐分沉积层有关。因为该区域地下水埋深在3 m左右,滴灌的浸润深度又不太深,在150 cm土层深度以下,土壤水垂向运动较弱(即潜水蒸发较弱)。

2.1.2 监测断面土壤盐分动态变化分析

图3为B断面在葡萄生长整个滴灌灌溉期的土壤盐分动态变化情况,土壤盐分主要积聚在70~180 cm土层深度,土壤盐分由作物定植点(滴灌管滴水处)向行间裸地运移并积聚在行间中心区,呈明显的干排现象;滴灌管滴水点与葡萄种植行间中心点之间的水平范围上,在40~160 cm土层深度,土壤水矿化度相差6.89 g/L(3.45~10.34 g/L)。水平排盐距离向阳面(B1)50 cm,背阴面(B5)约100 cm;竖向排盐深度向阳面约60 cm,背阴面约80 cm。这种现象说明影响土壤盐分运移的主要因素是土壤的含水量和蒸腾强度。

2.1.3 结果分析

B1、B2、B3剖面和B断面盐分运动分析说明:滴灌葡萄土壤中的盐分运移完全受滴灌水的运动状态控制,由于滴灌的局部灌溉特点,距离滴头越近的土体,土壤盐分运动越剧烈,滴灌后,在有效浸润土体范围内,土壤盐分的浓度可迅速降低,适宜的滴灌频度,可长期保证有效浸润土体内土壤盐分浓度保持在较低的水平,满足葡萄正常生长;B1、B2、B3剖面还清晰地表明,在目前的滴灌制度状态下,土壤盐分在垂向上只能压迫至地面下60 cm;B断面表明横向抑盐距离仅有30~50 cm。

2.2 监测剖面纵向各层盐分变化情况分析

B1、B2、B3剖面各层土壤盐分含量计算见表1。

B断面滴灌条件下各耕作层土壤含盐量状况见图 4、图5。

由于葡萄为多年生经济浆果类作物,正常生长状态下,滴灌地主要毛细根生长分布深度约30~120 cm,宽度约150 cm。结果分析表明:对于宽行作物(葡萄),在滴灌条件下,B断面上的土壤盐分在滴灌水作用下由葡萄种植带向行间聚积,干排盐趋势十分明显;灌前、灌后土壤盐分含量变化甚微,这说明一旦灌溉制度确定,在灌溉期间,土壤有效浸润范围的盐分浓度几乎处于恒定,滴灌控制区域内的土壤环境可长时间地保持一个相对稳定状态,有利于作物正常生长。在地下水浅埋条件下的干旱内陆河灌区发展宽行经济林果作物,无排水条件下采用滴灌灌溉方式十分有效。可以充分利用滴灌的干排盐功能把作物根区的土壤盐分排积到行间无效空间区域,减少洗盐、排盐的淡水资源。

2.3滴灌葡萄土壤水分动态变化对盐分的运移影响分析

图6是实际葡萄生产滴灌条件下土壤空间浸润状况变化图。由图 6分析可知:土壤纵向浸润深度约80 cm,土壤有效浸润深度60 cm;土壤横向浸润宽度约60 cm,有效浸润宽度40 cm。这表明在整个生育期滴灌期间,有效水平脱盐范围80 cm,垂向压盐深度60~80 cm。相对葡萄滴灌正常生长状态毛细根生长分布所需的安全空间(宽150 cm;深约120 cm),现状葡萄生产滴灌制度形成的浸润、排盐空间不足,无法满足葡萄正常生产需要的安全空间条件。

3 结 语

(1)在干旱内陆河灌区,滴灌前后土壤盐分含量变化甚微,这说明一旦灌溉制度确定,在灌溉期间,土壤有效浸润范围的盐分浓度几乎处于恒定,滴灌控制区域内的土壤环境可长时间地保持一个相对稳定状态,有利于作物正常生长。

(2)滴灌土壤中的盐分运移完全受滴灌水的运动状态控制,由于滴灌的局部灌溉特点,距离滴头越近的土体,土壤盐分运动越剧烈,滴灌后,在有效浸润土体范围内,土壤盐分的浓度可迅速降低,适宜的滴灌频度,可长期保证有效浸润土体内土壤盐分浓度保持在较低的水平,满足葡萄正常生长。

(3)在地下水浅埋条件下的干旱内陆河灌区发展宽行经济林果作物,无排水条件下采用滴灌灌溉方式十分有效。可以充分利用滴灌的干排盐功能把作物根区的土壤盐分排积到行间无效空间区域,减少洗盐、排盐的淡水资源。

(4)研究区葡萄基地现状滴灌状况下,目前的滴灌制度不合理,灌水量不够,灌溉周期略长。虽然干排盐效果明显,但排盐和土壤浸润范围不能满足葡萄的正常生长,也不能保证葡萄基地建设生产的可持续性发展。

干旱灌区 篇3

干旱灌区的水盐演化和运移具有独特性,在低降雨、高蒸发、光热充足等特殊的气候条件下,长期的人工季节性灌溉不断改变着灌区内地下水盐的演化和循环的过程和态势[1],使得灌区内的水盐循环具有明显的特殊性并不同程度地出现了土地次生盐碱化、地下水质恶化等一些负面效应[2,3], 为此,学者们针对干旱灌区的水盐循环和由此引起的水土环境问题开展了大量研究,并取得了很多成果[4,5,6,7,8,9]。这些研究成果主要集中在干旱区人工灌溉造成的水盐演化过程和驱动机理方面,其中对土壤化学、土壤水分特征、区域水盐运移趋势等方面的模拟研究尤为重视,对区域水盐运移态势的连续定位监测略显不足。本文以甘肃景泰川电力提灌二期灌区(后称“景电二期灌区”)为监测研究区域,通过对连续定位监测数据的整理分析,重点研究在灌溉入渗-蒸发条件下,区域内封闭型水文地质单元和开敞型水文地质单元的水盐演化和运移的态势,揭示灌区内地下水矿化度和土壤含盐量的空间分布格局,为灌区防治土壤次生盐碱化、改善区域水土资源条件提供理论和决策依据。

1 研究区概况

1.1 地理位置

景电二期灌区是地处我国西北干旱区的大型梯级扬水灌区之一,灌区位于甘肃中部,北倚腾格里沙漠,东临黄河,南靠昌岭山,西连石羊河流域的大靖河灌区,从行政区划上来分,该灌区地处甘肃、宁夏、内蒙古三省(区)交界地带,地理区域为103°20′~104°04′E,37°26′~38°41′N之间,高程在1 596~1 906 m之间,灌区总灌溉面积4.12万hm2。图1为景电二期灌区的地理位置示意图。

灌区地形是典型的内陆山前洪积平原地形,地层区划属河西走廊六盘山分区,武威中宁小区,灌区由东至西形成了封闭型的白墩子~漫水滩盆地、半开敞型的直滩以及开敞型的海子滩~洋湖子滩等典型的水文地质单元区,其中封闭型的水文地质单元地形特点为四周高中心低,开敞型的水文地质单元为从山前洪积扇区向沙漠地形逐步降低的开敞型的区域,这些独特的地质构造不但控制着监测区内岩系的上升隆起和盆地的断陷沉积,同时也控制着地下水补给、径流、储存及排泄的基本条件[8]。

1.2 水文气候特征

灌区属于典型的内陆干旱区气候特征,少雨干旱、蒸发量大、植被稀疏、风积风蚀严重是其主要气候特征。由甘肃省景泰县气象局1969-2010年间的气象资料表明,灌区多年平均年降雨量为185 mm,蒸发量却高达2 516 mm。

灌区内地表水资源十分匮乏,分布在灌区内的大小46条行洪沟道,除雨季部分沟道会出现短时段的地表径流外,几乎无其他地表水补给地下水。灌区内主要的水资源量来源于灌区工程的提水,灌区设计提水流量Q设计=18.0 m3/s,加大提水流量为Q加大=21.0 m3/s,计划年提水量约2.4亿m3,主要用于灌区的农业灌溉。灌区大多采用田间漫灌和沟畦灌的灌溉模式,多年平均的灌溉定额为384 m3,灌溉水的主要耗散方式主要包括作物蒸腾、田间蒸发和深层渗漏。所以,灌区内的地下水补给源主要为灌区的灌溉水入渗,地下水盐演化主要受控于灌溉入渗水的运移[10]。灌溉水在入渗后以地下径流的形式持续地溶吸沿途沉积的可溶盐并向排泄区运移,在排泄区水分蒸发,盐分积累[11],属于典型的入渗——蒸发型水盐运移。

1.3 灌区岩土特性

灌区内地层发育完全,包括了岩浆岩、变质岩、沉积岩及第四纪松散沉积物多种类型。其中第三系上统(N2)的内陆河湖相地层和第四系地层在灌区内十分发育,广泛分布于灌区的沟谷阶地,山麓坡地及新生代断陷盆地。由于这些岩层是在干旱炎热、以蒸发浓缩作用占优势的地质历史时期形成的,所以富含有硫酸盐类(CaSO4 、MgSO4)、氯盐(如NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2)等可溶性盐。灌区耕地的上层土壤类型以荒漠灰钙土为主,表层土壤有机质含量低且结构松散,土壤中毛管孔隙多且连续程度好,对水分和盐分的运移作用大,在干旱的气候条件下,强烈的蒸发容易使下层盐分传导到土壤表层,形成地表积盐[12,13]。表1是景电二期灌区上水初期不同深度的土壤灰钙土的盐分含量,经过多年的灌溉入渗和运移,表层土壤内的易溶性盐分含量均呈减少的趋势[8]。

注:数据来源:《甘肃省景电二期工程勘测设计报告》(1999年)。

可见,灌区特殊的地理位置、气候条件、土壤和岩性特征以及水文条件,对研究我国西北干旱灌区的水盐演化和循环特点具有较好的代表性。灌区内的渠道渗漏水、灌溉入渗水经转化为第四系孔隙潜水后由山前洪积扇及洪积倾斜平原向排泄区流动,逐渐溶滤土壤盐分后形成高矿化度的灌溉回归水,从而影响和控制着灌区的水盐演化和运移过程[14]。

2 材料和方法

为监测灌区上水灌溉对区域水盐演化和运移态势的影响,景电二期灌区从1994年开始,按照规划设计要求,在灌区内布设了23座地下水监测井(点)并开始开展连续的定位监测。这些监测井(点)分布在全灌区具有代表性的不同水文地质单元内。

图2 是景电二期灌区封闭型水文地质单元和开敞型水文地质单元内检测井位的分布示意图,按照监测的要求,每年分灌溉前(3月中旬),夏灌高峰期(5月中旬)、秋灌期(8月中旬)、冬灌期(11月初)和冬灌停水期(12月下旬)分别采集年度灌溉期和非灌溉期的监测资料,因灌区种植结构的调整,具体的监测时间不同年度略有不同,其中有16座监测井的1994年至2010年间观测资料连续齐全,以下引用的是代表性监测井的监测资料。

对监测资料中的水位采用自动水位计量仪现场采集,地下水矿化度和地下水矿化离子含量需现场采集试样,没个监测井每次采集试样3组,经实验室化验分析确定,经对各类指标进行了归类分析,以获取典型时段的监测值和平均年值指标,检测数据的整理采用数理统计的分析方法。

3 结果与分析

监测结果表明,灌区内的两大水文地质单元内的水盐运移各具特点。封闭型的水文地质单元(白墩子~漫水滩盆地)从外围向盆地中心逐渐形成了潜水交替相对流畅的入渗径流带、溶质活跃迁移带,并逐渐转化为水交替迟缓的汇水聚盐带;开敞型的水文地质单元(海子滩~洋湖子滩盆地)也形成入渗径流带、溶质活跃迁移带并逐渐向潜水排泄带运移,其流向与地势变化吻合。

3.1 封闭型水文地质单元的水盐运移态势

在景电二期灌区封闭型水文地质单元(白墩子~漫水滩盆地)共布设有12座监测井,其中TJ10、ZK09、ZK15布设在典型的入渗径流带;Zk12、ZK16、ZK23布设在典型的溶质活跃迁移带;ZK14、ZK18、ZK21布设在盆地中心的汇水聚盐带。

3.1.1 地下水位变化

图3是封闭型水文地质单元内其中监测资料连续的7座观测井多年水位的变化趋势。分析表明,由于灌区内长期以来有灌无排,灌水定额过高,大水漫灌,渠道渗漏等导致了监测区域内部地下水补给量显著增加,使地下水由灌溉前的补排基本平衡或补给量小于排泄(开采)量的状况变为灌溉后的补给量大于排泄量的状况,从而形成了地下水逐年上升的总体趋势. ,汇水聚盐带的监测井(ZK14、ZK21、ZK18)地下水埋深由1994年的20 m左右上升至2010年的1.5 m左右, 其中ZK14累计上升高达22.6 m;而灌溉水入渗带和溶质迁移带地下水位累计上升为5~10 m。

3.1.2 地下水矿化度变化

图4是封闭型水文地质单元内地下水矿化度的年际变化图。监测表明,盆地内地下水的含盐量随灌溉回归水的运移变化明显。在灌溉入渗带(TJ10、ZK09、ZK15),耕地土质中的可溶盐分被入渗水溶移呈不断的脱盐趋势,地下水矿化度在灌溉初始几年小幅增大,随即开始降低并趋于稳定;在溶质迁移带(Zk12、ZK16、ZK23),地下水矿化度呈增加和振荡变化型,表层土壤呈脱盐型,深层区受地下水含盐量的控制变化;在汇水聚盐带(ZK14、ZK18、ZK21),随着浅埋的地下水蒸发散失,盐分积累,造成地下水矿化度持续上升,盐沼化面积增加。自1993-2010年,该水文地质单元中心处(汇水聚盐带)盐沼化的面积由25.83 km2增加为30.88 km2,增幅为19.45%。

3.2 开敞型的水文地质单元水盐运移的态势

在灌区内的开敞型水文地质单元(海子滩~洋湖子塘盆地)共布置有监测井11座,其中监测井ZK33、ZK37、TK12布置在灌溉水入渗带;ZK32、ZK27、ZK34布置在溶质迁移带;TJ13、TJ16、TJ22布设在潜水排泄带。

图5是该盆地内7座代表性的监测井年际的地下水位变化趋势。图6是该盆地内监测井的地下水矿化度变化图。观测资料表明,该盆地地下水埋深从70~40 m过渡变化,其分布主要受基底构造与河流地层作用控制。多年地下水位累计上升幅度为1.2~4.6 m,年内地下水位随灌溉水入渗量变化,变幅为0.5~2.6 m。地下水矿化度多年变化在0.93~3.16 g/L之间,灌溉入渗带水质主要受灌溉入渗水的溶滤作用影响变化,溶质迁移带和潜水排泄带的地下水矿化度主要受潜水水质影响变化。

4 地下水化学类型

表2是灌区内多年平均地下水离子毫克当量表。从监测资料分析可知,开敞型水文地质单元和封闭型水文地质单元的地下水化学类型转化演变过程不同,灌溉水入渗带和溶质迁移带的水质均从低矿化度的重硫酸钙型水,过渡到矿化度2.1~5.2 g/L的SO42--Cl--(K++Na+)-Ca2+或SO42--Cl--(K++Na+)-Mg2+型水。封闭型水文地质单元的排泄聚盐区,地下水和土壤含盐量均呈逐年上升趋势,在盆地中心的地下水矿化度最高达172.15 g/L,水化学类型为Cl--SO4-2-(K++Na+)-Ca+2型水。开敞型的水文地质单元的潜水排泄带地下水含盐量受深层潜水水质和灌溉入渗水含盐量控制,其化学类型为SO42--Cl--Ca2+-(K++Na+)型水。即在多年止水灌溉的影响下,由于水文地质单元不同,导致地下水水质变化趋势不同。对于封闭型水文地质单元,从盆地周边(灌溉水入渗带)向盆地中心(排泄聚盐区)水质逐渐恶化,而开敞型水文地质单元则变化不明显。

5 结 语

干旱灌区内的灌溉排水属于外引内排方式,地下水盐的演化运移主要受控于灌溉水入渗。总体过程是土壤岩石中的可溶性盐类,以灌溉入渗水为载体,随水运移,按溶解度的大小,从山麓到平原到闭流盆地的水盐汇集终端,依次沉积,随着地下水盐的运移变迁,地下水化学类型也呈动态变化。

灌区内开敞型的水文地质单元水盐运移呈地下潜水径流通畅、溶质迁移滞缓的特点,封闭型的水文地质单元水盐运移具有径流滞缓、水盐积累的特点。 在封闭型水文地质单元的汇水聚盐带当潜水埋深小于地下水临界深度时,在低降雨、高蒸发的特殊气候条件下,水分蒸发,盐分积累,会造成盆地中心盐沼化面积不断增大。所以,在灌区内地下水汇集的区域适当发展井灌,合理开采利用地下水可以起到高效利用灌区地下水资源、合理控制灌区盐分积累的作用。

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