天津滨海新区盐碱土改良报告书

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天津滨海新区盐碱土改良技术报告1、立项的背景、目的、意义1.1立项的背景盐碱土是一系列受土体中盐碱成分作用的、包括各种盐土和碱土以及其它不同程度盐化和碱化的各种类型土壤的通称(或总称),盐碱土又称为盐渍土。

1.1.1广度上:盐碱土面积大世界上存在着大面积的盐渍土和次生盐渍化土壤,严重危害植物生长,限制农、林业生产,影响生态环境。

我国盐渍土壤分布也十分广泛,面积约有6.67×106ha。

天津市土地总面积11917.3km2,其中耕地面积为46万ha。

由于历史、气候、地理、水文等自然条件以及人为不合理开发等原因,导致盐碱土大面积分布。

主要分布在滨海地区和内陆低洼地区,总面积为49.3万ha,占天津市土地总面积的41.4%,已经超过耕地面积。

据国家地质测试中心和天津市地质调查研究院2004年的调查,滨海新区总面积2 270 km2,其中盐土面积996.5 km2,强度盐化土面积217.5 km2,合计占新区总面积的53.5%。

碱土虽然很少,但盐土在脱盐过程中易伴生碱化土壤,近几年园林土壤已发现有碱化趋势。

由此可见滨海盐碱土面积之广,比重之大。

而这些土壤是滨海新区建设和农业、生态用地的重要土壤资源,但是其上植被稀少,生态环境脆弱,农业产量低而不稳,极大地影响了农、林、牧业生产和城乡协调发展战略的顺利实施、严重制约着新区滨海生态农业科技园等特色农业园区的建设和区域都市型现代农业的发展。

因此,有必要对该类盐碱土壤进行有针对性的改良。

1.1.2深度上:盐碱土增产的潜力大一方面:据统计天津市的盐碱土总面积从20世纪80年代初的493347 ha ,减少到90年代初242707 ha,减少了一半多,10年间平均每年减少2.5万ha,且土壤盐渍化程度大为减,其中轻度盐化土面积减少最多,近15万ha,盐土面积减少比例最大,达93.2%,这与多年来兴修水利、改土治碱、种稻淋盐有密切关系,也和80年代后期降水量较多有关。

可见通过一定的技术改良措施和合理规划等措施是可以实现盐碱土的大面积改良的。

另一方面该盐碱化土地上含盐量较高,多为中低产田,粮食产量易于提高,农业增产潜力巨大。

1.1.3社会、经济方面“十二五”期间,滨海新区将以农业产业园区和科技园区为主要组织方式,大力发展高端、高效农业,建成知识、技术、资本密集型的沿海都市型现代农业领航区,打造我国北方都市现代农业的窗口。

按照“十二五”的农业经济发展指标,到“十二五”末期,滨海新区农业总产值将达到100亿元以上,增加值达到30亿元以上。

种植业与养殖业的产值结构调整为3:7,渔业产值占农业总产值的50%以上;果品、蔬菜、花卉、种苗等产值占种植业产值的80%以上。

观光农业收入与农业总产值的比重达到10%以上。

这一目标为盐碱土的改良提供了重要的机遇和可实施的广阔空间。

综上所述,有必要也有可能对滨海新区盐碱土进行有组织有步骤针对性地进行改良。

1.2立项的目的与意义在滨海气候、水文地质和地形地貌等自然条件的限制条件下有针对性地改良治理、开发利用盐碱土,对于充分发掘土地生产力、扩大可耕地面积、提高单位土地面积的经济效益,发展优质高产高效农业、加速农业现代化、改善滨海新区生态环境、实现沿海都市型现代农业领航区的目标、打造我国北方都市现代农业的窗口具有重大的意义。

2、委托单位天津市滨海新区农业局农业与农机管理处和环保市容局自然生态处。

3、前期调研3.1地理位置:天津滨海新区(38°40′~39°00′N, 117°20′~ 118°00′E)位于华北平原北部、山东半岛与辽东半岛交汇点上、海河流域下游,天津市中心城区的东侧,渤海湾顶端,濒临渤海,北与河北省丰南县为邻,南与河北省黄骅市为界,滨海新区拥有海岸线153km,陆域面积2270km2,海域面积3000km2。

3.2地质地貌:该区地质构造复杂,大部分被新生代沉积物覆盖。

地势以平原和洼地为主,北部有低山丘陵,海拔由北向南逐渐下降,约60%的麓原在海拔2.5m以下,坡降1/6000~1/10000左右。

地貌主要有滨海平原、泻湖和滩涂等,属冲击-海积平原地貌。

植被大致可分为:针叶林、针阔叶混交林、落叶阔叶林、盐生植被、沼泽植被、水生植被、人工林、农田种植植物等。

3.3气候该区属北温带大陆性季风气候,四季分明,冬季寒冷干燥,夏季湿热多雨。

年平均气温在11.7℃,年均降雨量 622.0mm,但是降水分布不均匀,6月至8月降水量占全年降水总量的70%左右。

年蒸发量在1538.6mm~2507.9mm之间,以5月份蒸发量最大。

3.4水文该区是海洋生态系统与陆地生态系统相互交汇的复合地带,湿地类型多样化程度较高,并有海河、蓟运河、永定新河、独流减河等主要河流穿流入海,并有大面积的盐田和众多坑塘。

大部分地区属于地下水微淡化区,水位埋深在1~1.5m之间,矿化度高达l0~35g/L,含盐量很大。

3.5农业生产状况本区作物绝大部分为2年3熟耕作制,小部分地区为一年一熟,粮食以小麦、玉米为主,东南部则多水稻、兼有高粱、棉花等;能够提供服务功能的林地分布很少,只有官港森林公园和黄岗旅游风景区有少数森林分布;草地面积少,零星分布,主要分布在湿地周边。

3.6土壤状况土壤发育于陆-海相沉积母质,质地主要是粘壤土和粘土,土体结构差。

土壤类型主要有褐土、潮土、沼泽土、水稻土、盐土等。

盐分周年变化呈春季强烈上升、夏季稳定下行、秋季上行及冬季冻结稳定四个阶段。

特别地,由于海水的侧渗补给,地下水位难以下降,使得蒸发季节盐分表聚性更强,降雨季节淋洗不充分。

高矿化度和较高的含盐量使得地表水在蒸发过程中盐分通过毛细水作用不断向地表聚集,部分在地表形成盐霜或盐壳,并形成相当程度的盐渍土层。

3.7盐碱土成因及特征3.7.1盐分离子类型按盐碱成分的种类及其毒性,滨海盐土主要属于强氯化物型,总面积843.6 km2,占全区盐碱土总面积的69.5%;其次是氯化物型(以氯化物为主的盐渍土,包括氯化物、硫酸盐氯化物、苏打氯化物)总面积208.5km2,占17.2%。

由此可见,滨海新区盐碱土的盐分种类86.7%以上属于氯化物型,对作物的毒性较大,而硫酸盐型和苏打盐土仅占13.3%,比重最小。

可以认为,滨海新市盐碱土的形成与发展主要受渤海的影响,氯离子是主要的土壤盐害离子。

3.7.2盐化程度分级土壤盐渍化程度通常按轻度、中度、强度和盐土四个等级划分。

(1)从分布来看,全区各地均有大面积分布。

(2)从盐化程度来看,轻度盐土和中度盐土共为161.5km2,占13.3%,比重最小;强度盐土为208.5km2,占17.2%;盐土面积最大,为843.6 km2,占69.5%。

由此可见,滨海新区的盐碱土大多为强度盐土和盐土。

3.7.3盐碱土的成因该区的盐碱土一种是由“海退”而成的海积平原土层中的残留盐分及海潮倒灌致使地下水矿化度高所致;第二种是由河流泛滥、冲积、沥涝和暖温带半湿润大陆性气候季风,干旱、沥涝等影响地下水位和矿化度变化所致;第三种是由盐土改良中脱盐碱化、深井碱性水、污水灌溉次生碱化而形成盐渍化碱土。

三种土的分布呈相对集中、交错斑状插花分布等复杂状况。

3.7.4盐碱土的一般特征(1)地下水位高。

耕怍地一般埋深也只在1.0~1.5m之间,临界水位85cm左右。

(2)残留盐分和地下水矿化度高。

耕怍地中含盐量一般在0.4%~1.0%之间;地下水矿化度在10~35g/L,而且,土壤中含盐量上下层比较接近,组成成分以氯化物为主,硫酸盐较少,土壤pH7.5~8.5,因此,土壤质地差、肥力低、粘重、板结、有机质含量低、氮和磷缺乏,地下水临界水位以上土壤中水盐含量及矿化度,受气候与地面蒸发影响大,变化多,变化快.情况复杂。

(3)盐碱土脱盐碱化现象极易产生,比较普遍,后果严重。

天津滨海盐碱土经过长期治理收到明显成效,盐碱地面积减少,土壤含盐量降低。

但随着土壤脱盐,加之碱性水灌溉,有机质不足等原因而出现了脱盐碱化,并已开始表现出对农业生产的危害。

4、改良技术措施的主要内容:总的对策应采取“全面规划,因地制宜,综合治理,科学利用,合理开发”的方针;从农业、林业、水利业、渔牧业、盐业及环保等方面,进行全面合理规划,采取综合治理与专项改良措施,科学利用,合理开发,使各业互养、互保、互促,共同发展,现就以治理改良盐碱土,扩大耕地为主,提出以下改良对策:4.1水利工程改良——暗管(沟)排水在田间埋设透水的管材或填充材料或用机械在地下打洞来排除和降低地下水,是土地排水、防止灌溉盐渍化、改良中低产田的有效措施。

(1)暗管主要类型:瓦管(陶土管)、薄壁混凝土管、砾石水泥滤水管、PVC 塑料管等。

(2)主要组成部分:排盐管、集水管、集水井(泵站)、排水管和出水口。

(3)排盐管一般平行道路,与集水管垂直或人字斜交。

排盐管采用φ60PVC 双螺纹渗管,外包25g/m2无纺布两层,起始端用UPVC管堵封口,管道弯曲半径不小于600mm,集水管采用φ120PVC 双壁波纹管,接口处用无纺布缠紧。

集水井用于监测和检修,排水管将汇集的盐水排出土体。

排盐管多采取“浅而密”铺设方式。

(4)暗管(指排盐管)埋深:一般按如下公式计算D =h P +Δh+h0,式中D为暗管埋深;h P为地下水位埋藏深度(一般取1~1.5m);Δh为两排水暗管中间点地下水位与暗管中水位之差(该值大小与土壤质地和暗管间距相关,一般取0.2m);h0为排水暗管中水深,通常取管径的一半(暗管设计内径较小,一般取0.09 m)。

故暗管埋深应为1.2~1.7m。

绿化乔灌木根系一般主要分布在0~1 m土层范围内,草坪、地被植物根系一般主要分布在0~0.4 m 土层范围内。

滨海新区盐碱地绿化栽植乔灌木时暗管埋深应不小于 1.2 m,栽植草坪、地被植物时暗管埋深应不小于0.6 m。

(5)暗管间距L:当t=30d时,εL/2 =0.0272 m/d,L=3.78 m;当t=45d时,εL/2 =0.0181 m/d,L=5.01 m;当t=60d时,ε L/2 =0.0136 m/d,L=5.99 m。

t为冲洗改良时间,εL/2为两暗管中间地段(L/2)田面入渗强度。

(6)淋洗定额I= εL/2*t/(tanh*π*D/L) ,式中,I 为灌溉淋洗定额,m。

当t=30d 时,I=1.07 m;当t=45d时,I=1.28 m;当t=60d时,I=1.46 m(7)暗管设计坡降,一般为0.001~0.003,暗管埋设方式采用中间高,向两端排水。

(8)施工步骤:开沟——沟底铺好裹料——铺管——接缝包扎——回填暗管两侧及顶部裹滤料——回填埋土——分层夯实。

(9)为检修方便,在暗管上每隔200~300m,设一检查井。