引嫩工程对地下水生态环境的影响与防治

龙丽

（黑龙江省水利水电勘测设计研究院，黑龙江哈尔滨150080）

引嫩工程对地下水生态环境的影响与防治

龙丽

（黑龙江省水利水电勘测设计研究院，黑龙江哈尔滨150080）

国内干旱、半干旱盐碱区引水发展灌溉，均以能否防治土壤盐碱作为衡量引水成败的标志。因此，对北部引嫩工程20余年来土壤水动态规律与防治土壤盐碱措施研究成果，具有重要的现实与深远意义。

地下水；生态环境；土壤盐碱；防治措施；引嫩工程

北部引嫩工程自1976年8月开始向松嫩低平原供水，年设计引水量4.65亿m3，并开始了土壤水盐动态与防治土壤盐碱措施的研究。21世纪以来，嫩江干流最大的水利枢纽——尼尔基水库与嫩干北引渠首拦江水闸先后建成兴利，北部引嫩工程一期工程扩建后，年引嫩江水为14.68亿m3，为原设计年水量的3.2倍，新增加的水量主要用于灌溉与生态用水。

1 概况

1.1 地理位置

本文涉及的地理位置，位于嫩江干流左岸中下游松嫩的低平原。北起乌裕尔河与讷漠尔河分水岭，南到松花江干流，西起嫩江干流，东至明青高地分水岭，总面积5.6万km2（105.6万hm2），属于乌裕尔河、双阳河、安肇新河、肇兰新河等流域。行政区包括齐齐哈尔市区嫩左郊区，讷河、富裕、依安、拜泉；大庆市的郊区、林甸、杜蒙、肇州、肇源；绥化市区、明水、青冈、兰西、安达、肇东等县（市）区。

1.2 分布的土壤

分布有5类亚类土壤，共计面积92.79万hm2：盐土类17.43万hm2，碱土类9.50万hm2，盐化草甸土亚类34.13万hm2，盐化沼泽土亚类7.91万hm2，碱化草甸土亚类23.82万hm2。目前虽还不是盐碱土或盐化、碱化草甸土、沼泽盐化亚类，当引水用水不当，发展农田与草原灌溉与生态用水，也可能形成新的次生盐渍化土壤，土壤一旦形成盐渍土后，轻则减产，重则寸土不生，这类土壤包括石灰性草甸土亚类，黑钙土类，总面积约有103.98万hm2：其中石灰性草甸土亚类65.8万hm2，占36.69%；黑钙土类38.15万hm2，占63.3%。区内新积土面积较大，均受洪水泛滥的影响。

2 地下水生态环境

2.1 项目

地下水生态环境包括地下水位与水质（即矿化度），对盐碱土与盐化、碱化土壤的形成极为密切。为此，在兴建北引乌南引水干渠的同时，就以总干渠为中心的两侧垂直引水干渠50～60 m，160 m，300～500 m布设土壤水盐动态规律点的研究，地下水位即在非冻结期半月测定一次水位，每年（不定期）的枯、丰水期对重点观测开采取水样，分析PH、重碳酸、碳酸、氯、硫酸、钙、镁、钠、钾、总盐量等。在井的1 m四周采取土样（即0～20，20～50，50～100 cm）扰动分析土壤样的pH及盐分含量，分析项目与水分析项目相同。

2.2 主要研究成果

2.2.1 地下水位

1）19 km（基本无盐碱土的分布）。地下水最高水位2.89～3.56 m，最低水位4.35～4.39 m，变幅在1.11～0.78 m。水位变化与输水期与降水量相关，通水后与土壤盐碱没有明显的变化。1998年区内发生特大洪水后，1999年11月平均水位为2.43 m。

2）58 km（有小量的盐碱土）。地下水最高水位0.88～1.47 m，最低水位4.39～4.86 m，抬高3.0～0.39 m。1998年区内发生特大洪水后，1999年11月测定地下水位为2.0～2.5 m，平均为2.25 m。

3）萨分干（盐碱土面积较多）。最高水位0.980～2.896 m，最低水位3.48～4.46 m，变幅为1.6～2.5 m。1998年区内发生特大洪水后，1999年11月测为1.25～2.70 m，平均为1.89 m。

通过20余年地下水位测定，均有上升与消退两个过程。地下水上升出现在每年的土壤冻层化通时，地下水消退的最低点，在土壤冻结化通时，可见土壤冻结是地下水消退的主要原因。

2.2.2 地下水水质

1）19 km。pH只有2个点略高，其余各处均低于通水前；有6处矿化度高于通水前，但减多增少，可见，引入低矿化度嫩江水地下水盐分有减轻的趋势。1999年11月分析，Na与K较通水前减少，但Ca与Mg等增加，说明水质有改善的趋势。

2）58 km。矿化度增加的有4.6项，减少的有5.8项，即减多增少。1999年11月 ，在区内采取1998年发生大洪水后的水样进行水质分析，较通水前增加的有7项，减少的有16项，即减多增少，土壤盐渍有减轻的趋势。

3）萨分干。矿化度增加的有6.625项，减少的有4项，即增多减少少，但1999年11月采取水样分析较1998年区内发生特大洪水后，增加的有9项，减少的有14项，也是减多增少，说明洪水也带走了一些盐分。

2.2.3 土壤pH与盐分

数学新课程强调：“教师应激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验.学生是数学学习的主人，教师是数学学习的组织者、引导者和合作者.”

通过20多年对3个渠段19个剖面点133层次土壤pH、盐分含量分析说明：

其中较通水前pH增加的有39个，占29.3%；总盐增加的有41个，占30.8%；CO-23增加的有24个，占18.0%；HCO-13增加的有79个，占59.4%；Cl-增加的有27个，占20.3%；SO-24增加的有36个，占27.1%；Ca+2增加的有38个；占28.6%；Mg+2增加的有66个，占49.6%；Na++K+增加的有40个，占30.1%。总的看增少减多，有减少的趋势。

北引乌南总干渠两侧pH与盐分变化趋势见表1。

表1 北引乌南总干渠两侧pH、盐分变化趋势表

表1增加较多的是萨分干，主要是因曾利用北引干渠种植水稻，排水无出路，土壤靠地面蒸发，盐随气散，气散盐存，而造成土壤次生盐碱化（己停止灌溉）。此外，在水库的周围，低平地在水库下1 000 m以内，土壤盐碱较蓄水前明显增加，其中草甸苏打盐碱土约增加3倍（在修水库蓄水前草原中草甸苏打盐碱土约占5%，目前已占20%以上），为此，防治土壤盐碱化仍是工程运行管理不可忽视的问题。

3 防治土壤盐碱的措施

1）规划设计防治土壤盐碱措施。20世纪70年代初，进行北部引嫩工程规划设计时，将防治土壤盐碱列为规划设计的内容，并在施工期间予以落实。由于北引扩建工程，是在原北部引嫩总干渠的基础上进行扩建的，因此，防治土壤盐碱措施，也为引嫩工程扩建打下了好的基础。

2）乌南引水渠在地面下运行。为减少引水对沿渠地下水位的影响。乌南引水总干渠最高水位与地面持平，完全处于地下行水。

3）非引水期，引水渠中不存水。根据松嫩平原属季节性冻土区，每年从4月下旬至10月下旬非冻结期引水，从每年10月下旬至次年的4月下旬，土地结冻与水的结冰期，渠系放空不存水，防止渠道水补给渠道两侧的地下水源。

4）生物排水，降低沿引渠侧渗对地下水的影响。北部引嫩乌南总干渠基本完成施工后即开始营造速生的杨树林带，通过林带吸收地下水减少地下水侧渗抬高地下水与侧渗范围，经过10余年杨树间伐既减少侧渗抬高沿渠道侧渗的影响，改变了生态环境也增加了经济收入。由于扩建是在原北引引水干渠的西侧进行扩建的，部分林带将受到一些影响，在扩建后即应进行造林，在树种上应增加经济与用材林，并应与乔灌结合，对盐碱重的地区采取客土的办法，避免因盐碱重林不易活等问题。

①北引工程为半年引水期，而大庆与红旗泡水库向大庆工业与生活供水全部用管道全年每天不间断地供水，实际上起到排水作用。

②20世纪60年代中期，区内建成了安肇新河与肇兰新河2条骨干排水河道，据大庆地区防洪工程管理处24年库里泡、青肯泡滞洪区与污水库泄水量资料统计：总泄水量614 742.51 m3，其中安肇新河库里泡泄水量479 482.31 m3，占泄水总量的80.05；青肯泡滞洪区与污水库泄水量122 630.1万m3，占23.40%。

两河年泄水量为25 614.27 m3，而水中矿化度（含盐量）1 473.72 mg/L，为北引渠首嫩江水矿化度48.35 mg/L的30.48倍。如进一步加大引嫩水量与两河的泄水量，从区内水量与盐分平衡分析，能使低平原盐碱土减轻。

③坚持以排定灌，排灌结合。在北部引嫩工程规划设计中，坚持以排定灌，没有排水工程，不允许发展灌溉的基本正确原则。

6）提高供水水价，促进企业生产废水厂内循环利用。

青肯泡污水库规模是按乙烯厂年生产30万t乙烯排蓄的工业生产废水而确定的，但经历了年生产乙烯60万t、90万t直至目前120万t，废水量与污水库规模却没有变，而且供水的水价也在不断提高，所以应该加大厂内废水循环利用的力度，并坚持厂内经处理达标后，才允许泄水入青肯泡污水库。

7）种植水稻利用改良盐碱地。水稻种植具有二重性，用水量大，但若有完善的排水工程，可以利用其改良盐碱地。北部引嫩工程乌南灌区繁荣等乡，北引水前为克山病、大骨节病多发地区，北引乌南总干渠通水并发展水稻灌区后，改善了水的环境，食品结构中增加了大米，多年来再未发生地方病，人们健康水平明显提高，盐碱地与盐碱化土壤面积也逐年减少。

此外，其它的农业技术与化学改良剂等对改良盐碱地与盐碱化土壤也有很好的效果。

4 结语

干旱、半干旱盐碱土与盐碱化土壤地区如引水用水不当，将使原有的盐碱地或盐碱较轻的土壤盐碱加重，即使目前还不是非盐碱地与盐碱化土壤，也可能形成次生盐渍地。如土壤形成盐碱土后，轻则减产，重则成为不毛之地，失去农牧业生产的价值，因此国内外都将引水发展灌溉后能否防治土壤盐碱作为衡量工程成败的重要标志。为此，北部引嫩工程20余年防治土壤盐渍措施的研究成果，对引嫩扩建工程具有重要意义。

如今后加大引入优质嫩江水量，并加大安肇新河与肇兰新河2条骨干排水河道泄水量，将使松嫩低平原盐碱化土壤得到改良。

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［5］龙显助，王春雨，杨国兴.肇兰新河水土资源环境动态规律与利用改良措施研究［M］.北京：中国农业科学技术出版社，2010，4.

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