【導讀】新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團。農(nóng)三師42團2020年鹽堿地治理?？κ厕r(nóng)三師勘測設(shè)計研究院。項目名稱：農(nóng)三師42團2020年鹽堿地治理可行性研究報告。項目建設(shè)單位：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團農(nóng)三師42團

　　

【正文】 術(shù)和成果可供鹽堿地治理利用。 2020 年 42 團支排的開挖、 2020 年 42 團 支 排 、斗排的開挖，以及 棉花膜下滴灌技術(shù)在農(nóng)三師已發(fā)展成為一項比較成 熟的技術(shù)，農(nóng)三師在實踐中收集了大量可靠的實驗數(shù)據(jù)，積累了行之有效的運行及管理經(jīng)驗，并形成和制定了較為完善的管理制度，這些為鹽堿地的改良打下了基礎(chǔ)。 （ 3） 群眾的迫切愿望 由于土地鹽堿化的問題越來越嚴重地影響 42 團的經(jīng)濟發(fā)展。農(nóng)業(yè)的基本生產(chǎn)要素是耕地，進行鹽堿地治理，促進職工增產(chǎn)、增收，團場經(jīng)濟走上穩(wěn)定 ２３ 發(fā)展的道路是 42 團各族人民群眾的迫切愿望。 鹽堿地治理的內(nèi)容和任務 工程建設(shè)內(nèi)容 本工程鹽堿地治理規(guī)模為 1 萬畝， 本項目擬在 7 連、 9 連 、園林連 實施棉花膜下滴灌工程 4869 畝，在 9 連 新挖支 排 5km，新挖斗排 ，農(nóng)排，配套排渠建筑物 4 座 。 工程建設(shè)任務 本次鹽堿地治理工程主要任務是： (1)通過 新挖 支斗 農(nóng) 排 及 配套建筑物 ， 提高鹽堿水的排泄能力，來緩解團場地下水抬升、土壤鹽堿化的問題。 (2)通過采取高新節(jié)水灌溉措施，提高水資源的利用率，降低田間的灌溉定額，緩解灌區(qū)缺水矛盾，提高灌溉保證率。 工程建設(shè)規(guī)模 排堿渠工程規(guī)模 （ 1）設(shè)計排水模數(shù)的確定 根據(jù)《農(nóng)田排水工程技術(shù)規(guī)范》 SL/T41999，本工程的排水標準確定為制漬和防止鹽堿化。制漬時需要考慮的 情況為農(nóng)作物生長期和機耕作業(yè)期兩種情況。防止鹽堿化有水鹽平橫論證與臨界深度兩種設(shè)計思路，由于水鹽平衡需要確定的設(shè)計參數(shù)灌區(qū)內(nèi)無法準確提供，因此按照臨界深度進行設(shè)計。 根據(jù)設(shè)計標準，此次設(shè)計需要考慮的情況有三種，一是在春灌結(jié)束后及時將洗鹽水排出土壤表層，滿足機耕作業(yè)要求，二是在作物生長期保證作物不受漬害影響，三是在灌溉期結(jié)束后的返鹽季節(jié)將地下水控制在臨界深度以下，防止土壤積鹽。 設(shè)計排漬模數(shù)按照《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》 GB50288—99 第 條，因本地區(qū)無實測資料，采用公式（ ）計算： ２４ TuHqh ? （《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》 ） 式中： hq —設(shè)計排漬模數(shù)［ m3/（ skm2）］； u —土壤給水度（釋放水量與土壤體積的比重，即地下水位以上土壤的平均最大持水率與飽和含水率之差）； H—地下水位設(shè)計降低深度（ m）； T—排漬歷時（ d）。 ① 按機耕作業(yè)要求的排漬模數(shù) 項目區(qū)耕作層土壤主要為砂壤土，土 壤孔隙率 47％，按照《農(nóng)田水利學》第三版 P41 頁表 211 給定的參考值，沙壤土的田間持水率占孔隙率的 4065％，設(shè)計采用 53％，推算出田間持水率為 26％。則 u ==。 42 團春灌與春耕作業(yè)的間隙時間一般為 30 天，在不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提下，本次設(shè)計確定的排漬歷時 T 為 30 天。 本區(qū)漬害主要是因為洗鹽水不能及時排出耕地，影響到春耕及棉花播種。本區(qū)主要使用大型輪式農(nóng)業(yè)機械，農(nóng)機具要求的最小地下水埋深為 ，因此，在確定的排漬時間內(nèi)，力求使得田 間地下水由地面降低到地面以下 的安全深度，取 H＝ 。 根據(jù)以上參數(shù)代入公式計算得： 即 0 8 3 ?? ???hq m3/（ skm2）＝ （ s萬畝） ② 按照防止返鹽要求的排漬模數(shù) 在 10 月份，當灌區(qū)的主要作物棉花進入采收期以后，灌區(qū)耕地地表逐漸裸露，地下水蒸發(fā)強度因而加強。為防止耕地返鹽，須盡快將地下水位降低到臨界水位以下。根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》 GB50288—99 第 條，項目區(qū)土質(zhì)為砂壤土，地下水的礦化度在 13g/L 之間，要求地下水臨界深度在 ，本次設(shè)計取地下水控制深度為 。根據(jù) 10 月份在項目區(qū)內(nèi)地 ２５ 勘成果，項目區(qū)地下水位在地表以下 左右，本期設(shè)計排漬歷時按照 15天進行計算，經(jīng)計算，排漬模數(shù)為 （ skm2），換算為 （ s萬畝）。 ③ 按照作物生長期不受漬害要求的排漬模數(shù) 項目區(qū)蒸發(fā)強烈，土地容易積鹽形成鹽漬危害，作物在生長期需要部分水量來淋洗土壤中的有害鹽分，同時由于灌灌溉渠系滲漏造成地下水位升高，因此在灌溉季節(jié)必須保持將多余的入滲水排 出。根據(jù)流域規(guī)劃，項目區(qū)的灌水率為 ，在項目區(qū)內(nèi)灌溉水利用系數(shù)為 ，為保證地下水位在作物生長期內(nèi)不因為灌溉而上升，則排漬模數(shù)為 247。＝ （ s萬畝）。今后隨著項目區(qū)內(nèi)渠道防滲工程及節(jié)水灌溉工程的建設(shè)，滲漏量會在一定幅度內(nèi)降低。 根據(jù)以上計算，最終確定排水渠設(shè)計排漬模數(shù)為 （ s萬畝），排水渠的挖深以臨界水深作為控制條件。 （ 2）工程規(guī)模的確定 排水流量計算公式： qAQ ?? 式中： Q ——設(shè)計排水流量， m3/s； A ——排堿渠控制的排水面積， km2。 q ——設(shè)計排水模數(shù)， m3/。 由以上公式計算各級渠道排水流量，計算結(jié)果見下表。 ２６ 項目 長度 控制面積 設(shè)計排水摸數(shù) 設(shè)計流量渠段 m 畝 m3/s九連新荒二支排 5000 九連一斗排 440 九連一斗一農(nóng)排 490 九連一斗二農(nóng)排 490 九連一斗三農(nóng)排 520 九連一斗四農(nóng)排 520 九連二斗排 690 九連二斗一農(nóng)排 440 九連二斗二農(nóng)排 440 九連二斗三農(nóng)排 440 九連二斗四農(nóng)排 440 九連二斗五農(nóng)排 500 九連二斗六農(nóng)排 500 九連二斗七農(nóng)排 500 九連二斗八農(nóng)排 500 九連三斗排 590 九連三斗一農(nóng)排 180 九連三斗二農(nóng)排 180 九連三斗三農(nóng)排 180 九連四斗排 590 九連四斗一農(nóng)排 245 九連四斗二農(nóng)排 245 九連四斗三農(nóng)排 245 九連五斗排 590 九連五斗一農(nóng)排 245 九連五斗二農(nóng)排 245 九連五斗三農(nóng)排 245 九連六斗排 590 九連六斗一農(nóng)排 245 九連六斗二農(nóng)排 245 九連六斗三農(nóng)排 245 九連七斗排 750 九連七斗一農(nóng)排 430 九連七斗二農(nóng)排 430 九連七斗三農(nóng)排 430 九連七斗四農(nóng)排 430 九連七斗五農(nóng)排 430 九連八斗排 750 九連八斗一農(nóng)排 750 九連八斗二農(nóng)排 800 九連八斗三農(nóng)排 820 九連八斗四農(nóng)排 830 九連八斗五農(nóng)排 830 排渠流量推算表 ２７ 項目 長度 控制面積 設(shè)計排水摸數(shù) 設(shè)計流量渠段 m 畝 m 3 /s九連新荒一支排一斗 850 450 九連新荒一支排二斗 650 450 九連新荒二支排一斗 700 450 九連新荒二支排二斗 700 450 九連新荒二支排三斗 500 450 九連新荒二支排四斗 1000 450 九連新荒二支排五斗 1000 450 排渠流量推算表 節(jié)水灌溉工程規(guī)模 本項目擬在 42 團 7 連、 9 連 、園林連 實施棉花膜下滴灌工程 4869 畝。 ２８ 設(shè)計依據(jù) 工程等別及建筑物級別 本次 新建 排渠工程， 支 排最大設(shè)計排水流量為 ，根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL252－ 2020）、《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》（ GB50288－ 99），確定本工程等別為?。?2）型，渠道工程 5 級，主要渠系建筑物 5 級，臨時建筑物為 5 級。 工程設(shè)計主要技術(shù)規(guī)范及參考資料 （ 1）《水利水電工程可行性研究報告編制規(guī)程》 DL502093 （ 2）《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》（ GB5028899）； （ 3）《新疆墾區(qū)鹽堿地改良》（水利電力出版社）； （ 4）《農(nóng)田排水工程技術(shù)規(guī)范》 SL10395； （ 5）《 微灌工程技術(shù)規(guī)范》 SL10395； （ 6）《農(nóng)業(yè)項目經(jīng)濟評價實用手冊》。 工程總體布置 針對 42 團 7 連、 9 連 、園林連 目前存在的農(nóng)田土壤鹽堿含量大、農(nóng)作物產(chǎn)量及品質(zhì)較低的問題，采取高新節(jié)水灌溉、 新建 排水渠道、配套渠系建筑物的工程措施，降低田間的灌溉定額、提高鹽堿水的排泄能力，來緩解團場地下水抬升、土壤鹽堿化的問題，以改善 項目區(qū) 的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，促進團場經(jīng)濟的快速發(fā)展。 本次 鹽堿地治理 項目區(qū)在 7 連、 9 連 、園林連 ， 在 7 連、 9 連 、園林連 實施棉花膜下滴灌工程 4869 畝， 在 9 連 新挖支 排 5km，新挖斗排 ，農(nóng)排 ，配套排渠建筑物 4 座 。 排水渠設(shè)計 渠線選擇及工程總體布置 ２９ 一、排水渠渠線布置原則 總體布置堅持因地制宜，經(jīng)濟合理，便于管理的原則。具體是： （ 1）在統(tǒng)一規(guī)劃、分片治理，近期和遠期相結(jié)合的前提下，從全局考慮，統(tǒng)一安排排水出路和容泄區(qū)，并依據(jù)土地鹽堿化程度分段、分期實施。 （ 2）渠線盡量布置在區(qū)域內(nèi)的低洼地帶，充分利用自然河溝和已建渠道，以便于匯集水流，用最短的輸水距離至排水容泄區(qū)。 （ 3）渠線順直，少占耕地。同時，應避開流沙、淤泥等不良地質(zhì)地帶、避免深挖方段， 使工程量較小。 （ 4）排水出口應選擇容泄區(qū)水位較低及河床比較穩(wěn)定的地方，以實現(xiàn)自流排水，達到排水安全的目的。 二、渠線選擇 本工程為灌區(qū)內(nèi) 新建斗農(nóng) 排水渠工程，灌區(qū)經(jīng)過三、四十年的建設(shè)，目前條田、林帶、道路、渠系、居民點等已基本形成體系，經(jīng)多年運行的排渠邊坡較為穩(wěn)定，且項目區(qū)基本上可以實現(xiàn)自流排水，故本工程所有干、支排渠線均沿用現(xiàn)有排渠渠線， 新建支排 1 條長 5 km， 新建斗排垂直支排每隔 400600m布置，共 15 條，總長合計 ，農(nóng)排垂直于斗排布置，間距 150m，農(nóng)排長 300500m，共 33 條，全 長 。 三、承泄區(qū) 本項目為支 、 斗 、 農(nóng)排新建工程，承泄區(qū)依然采用原來承泄區(qū)，承泄區(qū)位于 四 連東部沙包內(nèi)（ 四 連地理位置見《農(nóng)三師 42 團 鹽堿地治理平面布置 圖》 ，該 承泄區(qū) 為四連一塊天然凹地，集水面積 85km2， 年平均蒸發(fā)量 ，完全可滿足排水需要。 此次排渠工程 分布在木華里片區(qū)的九連 ，九連一、二斗排經(jīng)過五、六支排排入南干排，九連三、四、五、六斗排直接排入南干排，九連七、八斗排排入九連新荒 二 支排再排入南干排， 新荒一支一斗、二斗，新荒二支一斗、二斗、三斗、四斗、五斗排入新荒一、二支排后在排入南干 排中， ３０ 最后南干排排入總干排，總干排再將排水排入 四 連承泄區(qū)，新建的農(nóng)排經(jīng)過斗排排入相應的排水系統(tǒng)內(nèi)。 42 團現(xiàn)有的排水系統(tǒng)布置見附圖： 42 團 鹽堿地治理平面布置 圖 。 排堿渠設(shè)計 一、各級渠道深度計算 排水渠設(shè)計需要滿足排漬深度的要求，項目區(qū)屬于防止土壤鹽堿化的地區(qū)，在滿足排漬深度的要求下，還要在返鹽季節(jié)前將地下水位控制在臨界深度以下。按照灌區(qū)習慣，作物在種植之前需要對耕地進行壓堿洗鹽，洗鹽期結(jié)束后進行機耕作業(yè)與播種，作物生長期的灌水主要滿足作物生長的需要，一般不發(fā)生深層滲漏。項目區(qū)內(nèi)主要作物棉花在 8 月底之前一般停止灌水。 （ 1）按排洗鹽水要求的渠道設(shè)計深度 本區(qū)主要使用大型輪式農(nóng)業(yè)機械，農(nóng)機具要求的最小地下水埋深為 ，因此，在確定的排漬時間內(nèi)，力求使得田間地下水由地面降低到地面以下 的安全深度，取 H=。 以 九連新荒二 支排作為典型排水支渠， 九 連 一 斗排作為典型斗排，最末一級排水溝為農(nóng)排，排水渠的深度可用下式計算： D=ΔH+Δh+S ΔH—作物要求的地下水埋深， m。 Δh—地下水位與溝水位之差，一般不小于 ,取 。 S—排水溝中的水深，當水深很淺時，一般取 。取 。 洗鹽期按照機耕作業(yè)要求排漬深度為 ，則排水溝的最小深度要求為D=++=，相應的農(nóng)排水位低于地面 。 （ 2）按作物生長期要求的渠道設(shè)計深度 本區(qū)主要作物為棉花，作物生長期要求的最小地下水埋深為 ，在此期間，由于在先期洗鹽階段地下水已經(jīng)按要求排至地面下 ，引起地下水 ３１ 位升高的主要原因是由于田間的深層滲漏和渠系滲漏，排水模數(shù)遠小于洗鹽期，在此期間要求的排渠深度也小于洗鹽期，不再計算。 （ 3）按防止土壤返鹽要求的渠道設(shè)計深度 在 912 月份 ，由于灌溉停止，蒸發(fā)完全來自于地下水的上升運動，過高的地下水位將促使強烈的蒸發(fā)而導致土壤積鹽，為防止土壤在此期間返鹽，根據(jù)項目區(qū)土質(zhì)為沙壤土及地下水的礦化度在 13g/L 之間的情況，參照《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》 GB5028899 第 條，項目區(qū)主要為輕壤土和砂壤土，為了保證土壤不產(chǎn)生鹽堿化和作物不受鹽害所要保持的地下水最小埋深為，結(jié)合類似地區(qū)的有關(guān)排水經(jīng)驗和地下水的運動規(guī)律，本次設(shè)計取地下水控制深度為 。 由于返鹽期排水量較小，農(nóng)排水位于地下水位基本接近，故農(nóng)排設(shè)計深度不再考 慮水位落差的影響，設(shè)計取農(nóng)排挖深為 。 返鹽期一連 九 連 一 斗排 的設(shè)計流量為 ，設(shè)計水深為 ,為保證上下游水面平順連接，斗排水位應低于農(nóng)排 ,則斗排的深度應該為D=+++=。 返鹽期 新荒二 支排 的設(shè)計流量為 ，設(shè)計水深為 ,為保證上下游水面平順連接，支排水位應低于斗排 ，則支排