论文部分内容阅读
【摘要】通过对宁夏南部山区苦水资源进行调查分析，结合当地农业灌溉条件，提出切实可行的苦水掺灌技术方案。
【关键词】苦水资源；掺灌技术；宁夏固原
宁夏南部山区包括固原市和中卫市的海原县，共5县1区，总面积16775.4平方千米，占自治区面积的32.4%。是全国最为贫困的不发达地区之一。由于干旱缺水，自然灾害频繁，农业生产基础设施薄弱，生产力水平低，经济和社会发展缓慢，群众生活困难。上世纪八十年代以来，党和政府投入巨资在宁南山区清水河流域兴建了固海扬水工程和固海扬水扩建工程，设计扬水流量20立方米/秒，年提供黄河水1.67亿立方米，发展灌溉面积40多万亩，为当地群众脱贫致富打下了坚实的基础。由于扬程高、成本大、水量有限，如何充分利用扬黄水量与当地苦水资源掺灌结合发展农业灌溉，扩大灌溉面积，最大限度发挥工程效益，成为扬黄灌区面临的重要课题。
1.苦水掺灌的可行性
（1）苦水灌溉在宁夏南部山区已有较长的历史，并取得了宝贵的经验。海原县石峡口水库建成初期，宁夏水科所对苦水灌溉进行实验研究。研究表明结合一定的农业措施，水地平均亩产200千克以上，是旱地产量的2倍多，特别是干旱年份，旱地基本绝产，用苦水灌溉仍可取得亩产100千克以上的收成，耐盐碱的大麦、燕麦等农作物产量更高。
（2）根据宁夏水科所实测资料，海原县石峡口水库多年水质矿化度在3.4～6.2克/升之间，平均4.8克/升，最高年份达11.4克/升，5～6月份水质差，9月到来年4月偏好。1972年，经过十多年的实验、跟踪和调查研究，宁夏水科所对用苦水灌溉海原县高崖乡草场村土壤进行取样、实测和对照，分析表明：未灌苦水的土壤盐分含量随着土层深度的增加而增加，苦水灌溉的土壤盐分含量随着土层深度的增加而降低，苦水灌溉后土壤盐分积累主要在表层。苦水灌溉的前5年，土壤盐分积累速度较慢，年平均0.008%，5～11年为0.01%，11～14年为0.043%，苦水灌溉土壤盐分含量随着灌溉年限增加而增加。
（3）在此基础上，宁夏水科所结合宁南山区实际，参考国内外水质评价方面的一些具体招标，提出了适宜宁南山区苦水灌溉的水质评价参考指标。含盐量小于3克/升，钠吸附比在0～10之间的水，可以采用一般的农业、工程措施，长期实施灌溉。含盐量3～5克/升，钠吸附比在10～13之间的水，适宜于透水性较强的土壤、地下水位埋藏较深、土地平整的地区灌溉，并严格控制灌水定额和次数，选择耐盐农作物，增施有机肥料。含盐量5～8克/升，钠吸附比大于13之间的水，要求灌溉的土壤透水性更强、地下水位埋藏更深，并有可靠的淡水资源冲洗，并严格控制灌水定额和次数，选择耐盐农作物，增施大量的有机肥料。
2.苦水掺灌比例
固海扬水工程和固海扬水扩建工程的建成，为改善这一地区长期使用苦水灌溉带来的环境问题、充分利用苦水资源带来了机遇。根据宁夏水文水资源局长期实测资料，黄河水宁夏自治区境内多年平均矿化度在0.6～0.65克/升之间。以海原县石峡口水库为例，多年水质矿化度在3.4～6.2克/升之间，平均以4.8克/升计，黄河水与苦水掺灌比例最大按5：1计算，加权平均后，灌溉水质矿化度为1.34克/升，就灌溉水质而言，符合《农田灌溉水质标准》，采用一般的农业和工程措施，可以长期灌溉，不会给土壤带来不良影响。
3.苦水水源工程
3.1石峡口水库。石峡口水库隶属宁夏中卫市海原县，位于清水河一级支流——西河流域出口处，控制流域面积1910平方千米，最大坝高75.9米，总库容24944万立方米，有效库容6374万立方米。该水库2010年完成除险加固改造，是宁夏南部山区最大的水库，水库多年平均径流量1910万立方米，p=50%、75%保证率径流量分别为1608万立方米、928万立方米，水库多年平均蓄水量1000万立方米，多年水质矿化度在3.4～6.2克/升之间。
3.2苋麻河水库。苋麻河水库隶属宁夏中卫市海原县，位于清水河一级支流——苋麻河流域出口处，控制流域面积688平方千米，最大坝高41.0米，总库容8471万立方米，有效库容1830万立方米。该水库2002年完成除险加固改造，水库多年平均径流量1100万立方米p=50%、75%保证率径流量分别为926万立方米、535万立方米，多年平均蓄水量250万立方米，多年水质矿化度在3.0～4.5克/升之间。
3.3寺口子水库。寺口子水库隶属宁夏固原市原州区，位于清水河一级支流——中河流域出口处，，与著名的须弥山石窟相邻，控制流域面积1020平方千米，最大坝高56.5米，总库容10515万立方米，有效库容5150万立方米。该水库2003年完成除险加固改造，水库多年平均径流量2700万立方米，p=50%、75%保证率径流量分别为2400万立方米、1501万立方米，多年平均蓄水量1400万立方米，多年水质矿化度在3.87～4.52克/升之间。
4.苦水资源利用现状
4.1海原县石峡口水库苦水掺灌工程。该工程位于海原县高崖乡境内，水源为石峡口水库，1996年批复立项，1997年开工建设，设计掺灌流量0.8立方米/秒，水量150万立方米，总投资120万元，掺灌新增灌溉面积1.5万亩。工程取水口为石峡口水库溢洪道出口，经扬程为35米的泵站，将苦水掺入固海扬水工程八泵站出水池。工程目前运行基本正常，土壤无次生盐渍化现象出现。
4.2原州区固海扩灌十二干渠苦水掺灌工程。该工程位于固原市原州区黄铎乡境内，掺灌水源为寺口子水库，2003年完成设计并批复立项，2004年开工建设，设计掺灌流量2.0立方米/秒，水量300万立方米，总投资130万元，掺灌新增灌溉面积2.1万亩。工程利用寺口子水库南干渠输水，将水库水掺入固海扩灌工程十二干渠。工程目前运行良好，土壤无次生盐渍化现象出现。
5.苦水掺灌的实用性
宁夏南部山区清水河流域扬黄灌区，设计流量20立方米/秒，年提供黄河水1.67亿立方米，掺灌比例最大按5：1计算，可利用当地苦水资源3340万立方米，而3座苦水水源工程多年平均蓄水量为2650万立方米，扣除蒸发、渗漏20%后，可供掺灌的苦水资源量2120万立方米，掺灌比例可以提高到7：1，灌溉水质矿化度达到1.17克/升，更适宜农业灌溉。按照扬黄工程300立方米/亩的灌溉定额，该地区苦水资源利用后，可新增灌溉面积7.07万亩，每年增加农民收入700余万元，效益十分客观。
6.存在问题及建议
由于固海扬水工程和固海扬水扩建工程占线长，涉及市、县较多，加之一部分人对苦水掺灌缺乏科学的认识，掺灌工作只能在部分区域开展，掺灌水量有限。建议有关部门积极支持科研单位中断了多年的苦水水质监测、苦水灌溉、土壤盐分积累观测及苦水灌溉对农作物生长影响等方面的研究工作，使原有的科研成果具有连续性和可操作性，正确处理灌溉与环境保护的关系，防止土壤盐渍问题出现。
参考文献
［1］《水土保持研究》（宁夏苦水灌溉及调控土壤次生盐渍化途径）1987年第一期.
［2］《宁夏农林科技》（宁夏苦水灌溉）1976年第七期.
【关键词】苦水资源；掺灌技术；宁夏固原
宁夏南部山区包括固原市和中卫市的海原县，共5县1区，总面积16775.4平方千米，占自治区面积的32.4%。是全国最为贫困的不发达地区之一。由于干旱缺水，自然灾害频繁，农业生产基础设施薄弱，生产力水平低，经济和社会发展缓慢，群众生活困难。上世纪八十年代以来，党和政府投入巨资在宁南山区清水河流域兴建了固海扬水工程和固海扬水扩建工程，设计扬水流量20立方米/秒，年提供黄河水1.67亿立方米，发展灌溉面积40多万亩，为当地群众脱贫致富打下了坚实的基础。由于扬程高、成本大、水量有限，如何充分利用扬黄水量与当地苦水资源掺灌结合发展农业灌溉，扩大灌溉面积，最大限度发挥工程效益，成为扬黄灌区面临的重要课题。
1.苦水掺灌的可行性
（1）苦水灌溉在宁夏南部山区已有较长的历史，并取得了宝贵的经验。海原县石峡口水库建成初期，宁夏水科所对苦水灌溉进行实验研究。研究表明结合一定的农业措施，水地平均亩产200千克以上，是旱地产量的2倍多，特别是干旱年份，旱地基本绝产，用苦水灌溉仍可取得亩产100千克以上的收成，耐盐碱的大麦、燕麦等农作物产量更高。
（2）根据宁夏水科所实测资料，海原县石峡口水库多年水质矿化度在3.4～6.2克/升之间，平均4.8克/升，最高年份达11.4克/升，5～6月份水质差，9月到来年4月偏好。1972年，经过十多年的实验、跟踪和调查研究，宁夏水科所对用苦水灌溉海原县高崖乡草场村土壤进行取样、实测和对照，分析表明：未灌苦水的土壤盐分含量随着土层深度的增加而增加，苦水灌溉的土壤盐分含量随着土层深度的增加而降低，苦水灌溉后土壤盐分积累主要在表层。苦水灌溉的前5年，土壤盐分积累速度较慢，年平均0.008%，5～11年为0.01%，11～14年为0.043%，苦水灌溉土壤盐分含量随着灌溉年限增加而增加。
（3）在此基础上，宁夏水科所结合宁南山区实际，参考国内外水质评价方面的一些具体招标，提出了适宜宁南山区苦水灌溉的水质评价参考指标。含盐量小于3克/升，钠吸附比在0～10之间的水，可以采用一般的农业、工程措施，长期实施灌溉。含盐量3～5克/升，钠吸附比在10～13之间的水，适宜于透水性较强的土壤、地下水位埋藏较深、土地平整的地区灌溉，并严格控制灌水定额和次数，选择耐盐农作物，增施有机肥料。含盐量5～8克/升，钠吸附比大于13之间的水，要求灌溉的土壤透水性更强、地下水位埋藏更深，并有可靠的淡水资源冲洗，并严格控制灌水定额和次数，选择耐盐农作物，增施大量的有机肥料。
2.苦水掺灌比例
固海扬水工程和固海扬水扩建工程的建成，为改善这一地区长期使用苦水灌溉带来的环境问题、充分利用苦水资源带来了机遇。根据宁夏水文水资源局长期实测资料，黄河水宁夏自治区境内多年平均矿化度在0.6～0.65克/升之间。以海原县石峡口水库为例，多年水质矿化度在3.4～6.2克/升之间，平均以4.8克/升计，黄河水与苦水掺灌比例最大按5：1计算，加权平均后，灌溉水质矿化度为1.34克/升，就灌溉水质而言，符合《农田灌溉水质标准》，采用一般的农业和工程措施，可以长期灌溉，不会给土壤带来不良影响。
3.苦水水源工程
3.1石峡口水库。石峡口水库隶属宁夏中卫市海原县，位于清水河一级支流——西河流域出口处，控制流域面积1910平方千米，最大坝高75.9米，总库容24944万立方米，有效库容6374万立方米。该水库2010年完成除险加固改造，是宁夏南部山区最大的水库，水库多年平均径流量1910万立方米，p=50%、75%保证率径流量分别为1608万立方米、928万立方米，水库多年平均蓄水量1000万立方米，多年水质矿化度在3.4～6.2克/升之间。
3.2苋麻河水库。苋麻河水库隶属宁夏中卫市海原县，位于清水河一级支流——苋麻河流域出口处，控制流域面积688平方千米，最大坝高41.0米，总库容8471万立方米，有效库容1830万立方米。该水库2002年完成除险加固改造，水库多年平均径流量1100万立方米p=50%、75%保证率径流量分别为926万立方米、535万立方米，多年平均蓄水量250万立方米，多年水质矿化度在3.0～4.5克/升之间。
3.3寺口子水库。寺口子水库隶属宁夏固原市原州区，位于清水河一级支流——中河流域出口处，，与著名的须弥山石窟相邻，控制流域面积1020平方千米，最大坝高56.5米，总库容10515万立方米，有效库容5150万立方米。该水库2003年完成除险加固改造，水库多年平均径流量2700万立方米，p=50%、75%保证率径流量分别为2400万立方米、1501万立方米，多年平均蓄水量1400万立方米，多年水质矿化度在3.87～4.52克/升之间。
4.苦水资源利用现状
4.1海原县石峡口水库苦水掺灌工程。该工程位于海原县高崖乡境内，水源为石峡口水库，1996年批复立项，1997年开工建设，设计掺灌流量0.8立方米/秒，水量150万立方米，总投资120万元，掺灌新增灌溉面积1.5万亩。工程取水口为石峡口水库溢洪道出口，经扬程为35米的泵站，将苦水掺入固海扬水工程八泵站出水池。工程目前运行基本正常，土壤无次生盐渍化现象出现。
4.2原州区固海扩灌十二干渠苦水掺灌工程。该工程位于固原市原州区黄铎乡境内，掺灌水源为寺口子水库，2003年完成设计并批复立项，2004年开工建设，设计掺灌流量2.0立方米/秒，水量300万立方米，总投资130万元，掺灌新增灌溉面积2.1万亩。工程利用寺口子水库南干渠输水，将水库水掺入固海扩灌工程十二干渠。工程目前运行良好，土壤无次生盐渍化现象出现。
5.苦水掺灌的实用性
宁夏南部山区清水河流域扬黄灌区，设计流量20立方米/秒，年提供黄河水1.67亿立方米，掺灌比例最大按5：1计算，可利用当地苦水资源3340万立方米，而3座苦水水源工程多年平均蓄水量为2650万立方米，扣除蒸发、渗漏20%后，可供掺灌的苦水资源量2120万立方米，掺灌比例可以提高到7：1，灌溉水质矿化度达到1.17克/升，更适宜农业灌溉。按照扬黄工程300立方米/亩的灌溉定额，该地区苦水资源利用后，可新增灌溉面积7.07万亩，每年增加农民收入700余万元，效益十分客观。
6.存在问题及建议
由于固海扬水工程和固海扬水扩建工程占线长，涉及市、县较多，加之一部分人对苦水掺灌缺乏科学的认识，掺灌工作只能在部分区域开展，掺灌水量有限。建议有关部门积极支持科研单位中断了多年的苦水水质监测、苦水灌溉、土壤盐分积累观测及苦水灌溉对农作物生长影响等方面的研究工作，使原有的科研成果具有连续性和可操作性，正确处理灌溉与环境保护的关系，防止土壤盐渍问题出现。
参考文献
［1］《水土保持研究》（宁夏苦水灌溉及调控土壤次生盐渍化途径）1987年第一期.
［2］《宁夏农林科技》（宁夏苦水灌溉）1976年第七期.