引黄灌区研究成果报告

第３２卷第２期　２０１０年２月　人民黄河　ＹＥＬＬ０Ｗ　ＲＩＶＥＲ　Ｖ０１．３２．Ｎｏ．２　Ｆｅｂ．，２０１０　

【灌溉・供水】　

宁夏引黄灌区渠系建筑物抗冻性研究　

王德志　，孟云芳　

（１．宁夏大学土木和水利工程学院，宁夏银川７５００２１；２．中国矿业大学银川学院，宁夏银川７５００１１）　

摘要：为解决宁夏引黄灌区渠系建筑物抗冻性差的问题，采用正交试验方法，测试了混凝土强度并优化选择样本，进而　

进行了抗冻性能试验。结果表明：在混凝土中加入纤维素纤维，能降低混凝土拌合物坍落度；对混凝土强度影响不大；掺　

入０．６　ｋｅ，／ｍ　纤维后，混凝土经５０次冻融循环后强度少损失７９％，１００次冻融循环后强度少损失６．４％。ＳＥＭ扫描图片　显示，纤维素纤维与混凝土没有发生任何化学反应，可以缓解混凝土冻融循环过程中微裂缝的扩展。　

关键词：纤维素纤维；渠系建筑物；坍落度；混凝土强度；抗冻性能；宁夏引黄灌区　

中图分类号：ＴＶ５２１　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００．１３７９．２０１０．０２．０３７　

宁夏自秦汉时期就开始引黄灌溉，新中国成立后灌区进行　了大规模的工程改造，形成了较为完整的灌排体系。但是，受　

气候条件、施工质量、运行年限和工程管理等的影响，混凝土建　

筑物的老化和病害问题日渐突出。自流灌区１　３００多ｋｍ渠道　

渗漏严重，渠系水有效利用系数仅为０．４４。宁夏冬季气温低，　

每年１２月至来年的３月，月平均气温为一４．６℃左右，极端最　

低气温为一２５．２℃，混凝土在这样的气候条件下遭受冻融破　

坏、产生裂缝，是导致渠道渗漏的主要原因之一…。　

１原材料及试验方法　

纤维素纤维具有韧性好、吸附力强、与混凝土有很好的相　

容性等特点，在混凝土中加入少量纤维素，可以改善混凝土的　微裂缝、提高抗冻性能和减少水的渗漏损失。纤维素纤维又称　

为“木浆纤维”，从某些植物如黄麻、椰壳、剑麻和竹子中获得，　

通过机械打浆、化学打浆或两者结合打浆得到。经过打浆处理　

土 壤 学 报 Acta Pedologica Sinica

DOI:10.11766/trxb201702210467

宁夏引黄灌区灌淤土的成土特点及系统分类研究

曲潇琳1 龙怀玉1† 谢 平1 曹祥会1 王佳佳1 （中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081 ） 摘 要 为了解宁夏引黄灌区灌淤土的成土特点和系统分类归属，在研究区内挖掘5个典型土壤剖面，经过剖面形态观测和分层取样分析，发现灌淤土主要的成土过程是人为耕作引起的土壤熟化过程、灌溉水和地下水共同作用引起的氧化还原过程以及灌溉水泥沙沉降引起的地表物理堆垫过程，有些地方还有盐渍化过程。依据《中国土壤系统分类检索（第三版）》进行检索、鉴定，发现5个典型剖面的诊断依据有灌淤表层、肥熟表层、雏形层等诊断层和冷性土壤温度状况、石灰性和氧化还原特征等诊断特性以及钙积现象，5个典型剖面分别属于人为土土纲，旱耕人为土亚纲，灌淤旱耕人为土和肥熟旱耕人为土2个土类，斑纹灌淤旱耕人为土、灌淤肥熟旱耕人为土和普通灌淤旱耕人为土3个亚类。依据《中国土壤系统分类土族与土系划分标准》将5个剖面按照控制层段土壤颗粒大小、矿物学类型的不同，初步建立5个土族和5个土系。将典型剖面在不同分类系统中的位置进行参比研究，表明发生分类与系统分类虽然并非简单一对一的关系，但却具有优势的对应关系；5个典型剖面在发生分类中归属为灌淤土土类，在中国土壤系统分类归属中为灌淤旱耕人为土和肥熟旱耕人为土2个土类，在美国土壤系统分类中归属为Inceptisols土纲，Ustepts亚纲和Haplustepts土类；相比之下，发生分类和美国土壤系统分类较为稳定，定量化的中国土壤系统分类分异性较大，使分类更加全面、细化。 关键词 引黄灌区；灌淤土；诊断层；诊断特性；土壤系统分类；参比研究 中图分类号 S155.3 文献标识码A 在我国干旱地区，由于长期的人为引水灌溉导致泥沙淤积，在耕作施肥的熟化作用下，淤积层理消失，形成一种土壤质地适中、土壤结构和通气状况良好的、含有较丰富有机质和养分的土壤[1]，1978年中国土壤学会正式将这种因灌淤作用形成的土壤命名为灌淤土[2]。在土壤系统分类方面，1984年龚子同等[3]将灌淤土列为人为土土纲、旱耕人为土亚纲、灌淤土土类，李福兴等[4]、邹德生等[5-6]随后相继开展了河西走廊、新疆南天山乌什谷地、喜马拉雅北麓山间谷地灌淤土的基础研究，主要总结了灌淤土的成土特点并进行了初步的系统分类研究。此外，国际土壤资源参比基础(WRB)参照中国土壤系统分类增设了灌淤土[7]，但美国土壤系统分类中暂未设人为土土纲。 宁夏回族自治区地处我国西北干旱区，属于典型的温带大陆性气候，干旱少雨，地势南高北低，黄河从其中部向北穿流，引黄灌溉可追溯至两千多年以前[8]。古籍中有载：“(宁夏)地土大半尽属沙碱，必得河水乃润，必得浊泥乃沃”、“田土日高”，充分说明了人们对于灌淤作用的认识。王吉智[9]从发生学的角度先后阐述了宁夏引黄灌区灌淤土的形成[1]、分类、基本性态以及合理利用措施。随后，马玉兰和金国柱[10]在此基础上研究了银川平原土壤的氧化还原特性；李友宏等[11]和尚清芳[12]相继提出灌区土壤速效氮、有机质等养分的变异特征；董林林等[13]指出土壤分类是研究灌区土壤有机碳储量的基础。目前，我国土壤的分类研究仍处于发生分类占主导、系统分类快速发展的阶段，有关宁夏引黄灌区灌淤土的研究也多是以土壤发生分类为基础，尚未建立完整的土壤系统分类。而土壤分类是认识土壤、进行土地评价、利用规划以及推广精准农业的基础，也是推动土壤科学研究定量化的基础。定量化、标准化的诊断分类已成为国际土壤分类的主流[14]。本研究从土壤发生学角度入手，在正确认识灌区典型灌淤土的成土过程和剖面特点的基础上，鉴定出诊断层和诊断特性，依照中国土壤系统分类的检索依据和拟定指标，对宁夏引黄灌区的灌淤土进行系统分类研究，并与发生分类、美国土壤系统分类进行参比研究，以期为本区域其他方面的土壤科学研究奠定基础。 国家科技基础性工作专项（2014FY110200A07）资助Supported by the Basic Work of the Ministry of Science and Technology of China(No.2014FY110200A07) †通讯作者 Corresponding author，E-mail: hylong@ caas. ac. cn 作者简介：曲潇琳( 1991—) ，女，山东烟台人，硕士研究生，主要研究方向为土壤地理学。E-mail: quxiaolinlove@ 163. com 收稿日期：2017-02-21；收稿日期：2017-03-24；优先出版日期： 网络出版时间：2017-04-07 17:43:39网络出版地址：/kcms/detail/32.1119.P.20170407.1743.002.html土 壤 学 报 Acta Pedologica Sinica

第３２卷第８期　２０１０年８月　人民　ＹＥＬＬＯＷ　黄河　ＲＩＶＥＲ　Ｖｏ１．３２．Ｎｏ．８　Ａｕｇ．，２０１０　

【灌溉・＂ｇ＇Ｊｔ－－，￣】　

黄河水沙变化对下游引黄灌区的影响研究　

王景元　，张平涛　，王兴霞。，韩继荣　，王　瑞　

（１．滨州市小开河引黄灌溉管理局，山东滨州２５６６０３；２．无棣县水务局，山东无棣２５１９００；　

３．滨州市水利局，山东滨州２５６６０３）　

摘要：１９９９年以来，黄河下游来水来沙发生了以下变化：一是黄河１０　ａ间不再断流；二是非汛期水流含沙量降低，但粗　

泥沙颗粒含量增加；三是调水调沙后，主河槽显著刷深。黄河下游水沙变化，尤其是水流合沙量的变化对引黄灌区影响　

较大，导致灌区渠道淤积，杂草丛生，使灌区引水能力下降，用水得不到满足。结合小开河引黄灌区的实际情况，分析了　

泥沙颗粒变粗对水流挟沙能力的影响，提出了解决泥沙淤积问题的措施：适当进行调水调沙、及时进行渠道灭草、实行灌　

区科学运行管理等　关键词：水沙变化；挟沙能力；粗颗粒泥沙；渠道灭草；小开河引黄灌区　

中图分类号：ＴＶ１４６　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—１３７９．２０１０．０８．０３４　

山东省位于黄河的最下游，全省有１１个市６８个县（市、　

区）使用黄河水，共有５８处引黄灌区，设计引水流量为２　４２３　

ｍ　／ｓ。１９９９年以来，黄河下游来水来沙发生了以下变化：一是　

从１９９９年实行黄河水量统一调度以来，黄河连续１０　ａ未断流，　为下游的饮水安全、粮食安全、生态安全提供了保障；二是小浪　

底水库运行后，可调节黄河下游来水来沙，非汛期水流含沙量　

较该水库运行前显著降低；三是２００２－－２００８年黄河进行了８　次调水调沙（２００７年２次），黄河主河槽显著刷深。黄河下游　

的水沙变化，尤其是含沙量的变化对引黄灌区影响较大。经调　

查，滨州市的小开河、打渔张、韩墩、簸箕李等大型灌区，在受黄　河水沙变化影响方面都存在一些共性的问题，这里以小开河灌　

引黄灌区泥沙处理研究

摘要 黄河是我国乃至世界含沙量最大的河流之一，分析黄河流域水土流失的现状，并提出引黄治理泥沙的对策，以保证农业的发展和人民群众正常的生活。

关键词 抽黄；泥沙；灌溉；治理

中图分类号 tv882.1 文献标识码 a 文章编号 1007-5739（2013）04-0201-02

黄河是我国第二大河流，其含沙量较大，多为泥沙河流。长期以来，在引黄工程中，水中泥沙的含量一直居高不下。据不完全统计，在今后几十年内，黄河年输沙量在8亿～10亿t。如何处理泥沙带来的威胁和利用好源源不断的泥沙资源，对黄河中下游各水站、水利局的抽黄工作也是一大难题，研究采用各种方法治理泥沙，减轻渠道淤积，改良生态环境，对发展引黄灌溉有着重大意义。

1 黄河流域水土流失现状

黄河流域是我国乃至世界上水土流失最严重的地区，每年水土流失面积约46.5%，占总流域面积的62%。为了防止水土流失，黄河流域已分别兴修基本农田、营造水土保持林（草）、封禁治理555万、1559万、142 hm2，建设淤地坝9.1万处。经过上述治理措施，入黄泥沙量每年平均减少3.5亿～4.5亿t[1-2]。

黄河中游尤其是陕北省的黄土高原，是粗沙的主要来源区，这里是黄河泥沙治理的关键地域，也是治理黄河泥沙的根本所在。通过黄河带走的泥沙，50年间已经造就了逾15.33万hm2的土地。虽

然通过近几年的综合治理，黄河中的泥沙量大幅减少，但是黄河的造陆能力依然很惊人。目前，黄河三角洲每年以666.67 hm2的速度增长。

2 引黄治理泥沙的常用对策研究

2.1 在引水过程中防沙注意事项

选择抽黄的最佳时间，也就是“适时引黄”。黄河水不同时间含沙量是不同的，每年7—9月是含沙量最大的时期，而1—2月凌汛期是含沙量最低的时期。鉴于此，在汛期水量大的时候，河水的含沙量较高，而灌溉抽水应该根据情况尽量避开这个时段，此时可以淤改土地或者进行其他工作。在凌汛期，可以开始抓紧时间引黄，此时小麦正值返青期，是灌溉的黄金时期。而且此时水资源供需关系矛盾不明显，可以进行抢引抢蓄黄河水工作，等到干旱时，可利用蓄水灌溉，提高利用率，以确保农业用水。另外，在凌汛期蓄积的黄河水还可以补充地下水源，保持地下水的水量，保证在干旱季节井灌的水量使用。这样既提高黄河水资源的使用率，减少抽黄时带来的淤泥，又保证了生态环境保护。