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旱区湿地周边盐渍化农田生态水位阈值与“水位-水量”双控技术

2022-09-21刘鹏飞张光辉崔尚进刘少玉聂振龙

水文地质工程地质 2022年5期

刘鹏飞,张光辉,崔尚进,刘少玉,聂振龙

(1.中国地质科学院水文地质环境地质研究所, 河北 石家庄 050061;2.中国地质大学(北京), 北京100083;3.自然资源部地下水科学与工程重点实验室,河北 石家庄 050061)

随着国家实施西部生态保护战略,逐步落实“退耕还湿”及地下水压采等政策,西北内陆流域下游输水量增大,湿地水面面积不断扩大,周边农田盐渍化风险加剧[1-3]。然而,农田保护事关西北粮食安全,随着人口增多,按照全面富裕标准,西北地区耕地压力达到预警状态[4]。实施地下水水位调控是实现湿地保护与农田盐渍化防控“双赢”的有效途径[5-7]。在西北内陆流域下游湿地与农田交界带,适宜的地下水水位既要保证农田区表层土壤含盐量小于作物耐盐阈值(如玉米为3.46 g/kg,葵花为5.0 g/kg),又要保证湿地生态安全[8-11]。

西北内陆流域下游区含水层岩性以粉细砂为主,渗透性差,释水缓慢,同时地下水水位易受灌溉、蒸发及侧向补给等因素影响,实现水位的实时控制极具难度。在弱透水层区,当前国内外采用的取(排)水方式主要有竖井、沟渠、暗管、水平井、大口井、辐射井、连通井等[12-13],如傍河取水中为增大辐射井的取(排)水量,许多学者[14-16]在辐射井距河床距离、井结构参数及堵塞机理等方面开展了研究,Banerjee[17]基于含水层给水度和渗透系数布设辐射井,并对取水量进行了验证。陕西省富平县卤泊滩、宁夏银南灌区和河套灌区在盐渍化治理过程中均采用了沟渠排水方式[18-19]。刘少玉等[20]在华北平原东部浅部弱渗透层地区成功建立了“抽咸换淡辐射井”、“虹吸连通增采井”等不同类型示范工程,取得了特定条件下低成本开采浅层微咸水的有效途径。……

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