银川平原地下水水盐均衡分析及土壤盐渍化防治

摘要

银川平原位于宁夏回族自治区北部,是重要的工业、农业基地。长期以来由于大水漫灌,导致土壤盐渍化严重,制约着平原农业的发展。本文在对收集到的水文、气象、水文地质、水资源开发利用、水质和土壤易溶盐分析资料进行分析的基础上,系统地对银川平原地下水水盐均衡及土壤盐渍化影响因素进行了研究,制定合理的渗排水方案,试图为消除土壤盐渍化提供科学依据。主要研究内容及结论如下:
　　 ⑴综合分析银川平原地形地貌、水文地质条件,研究地下水补、径、排条件,确定银川平原地下水均衡补给项为“农灌入渗、降雨入渗、洪水散失、渠系渗漏、侧向径流补给”,排泄项为“排水沟排泄、地下水向黄河排泄、人工开采、潜水蒸发”。
　　 ⑵建立水均衡方程式,考虑潜水含水层与承压含水层之间有密切的水力联系,对潜水含水层和承压含水层进行统一计算,均衡期内,研究区的地下水总补给量为23.757×108m3/a,总排泄量为23.658×108m3/a；研究区的地下水补给超过60％来自渠系渗漏补给,蒸发是地下水主要排泄途径；研究区地下水补排的均衡差为0.1×108m3/a,相对均衡差为0.42％,说明银川平原地下水在均衡期基本处于均衡状态。
　　 ⑶建立盐分均衡方程式,在水量均衡计算的基础上,结合水质资料,计算平原盐分累积量和离子的累积量:均衡期内,研究区盐分总补给量为1179664.69t/a,盐分总排泄量为1048421.25t/a,盐分积盐量为131243.44t/a；研究区盐分补给超过55％来自渠系渗漏补给,人工开采和排水沟排泄是盐分主要的排泄途径；研究区离子总累积量为129070.08t/a,其中Ca2+、HCO3-、SO42-在研究区处于累积状态,Mg2+、Na＋、Cl在研究区处于排泄状态。
　　 ⑷在盐分均衡计算结果基础上,分析盐分与地下水TDS的关系,表明盐分对地下水TDS有影响；进而对研究区地下水的TDS、埋深与土壤含盐量进行对比分析,表明地下水埋深越浅,矿化度越大,土壤含盐量越高,土壤盐渍化越严重。
　　 ⑸分析土壤易溶盐分析资料和水质资料,确定研究区影响土壤盐渍化的有害盐分主要是Mg2+、Na＋、CI和SO42-,表明采用有害盐分作为评价研究区土壤盐渍化程度比较客观科学；假定渗排盐分均衡,计算出研究区渠系渗漏水量(W渠)与排水沟排泄地下水的水量(W沟)之比为2.36,渠系渗漏渗系数(q)与排水沟排泄地下水系数(δ)的比为0.47。目前银川平原W渠与W沟之比为3.94,q和δ之比为0.73,均大于盐分均衡的比值,说明平原积盐,在此基础上提出土壤盐渍化改良的措施。