盐碱地滨水景观土质改良技术研究与应用

刘 洋

(上海市园林设计研究总院有限公司，上海 200031)

1 研究背景

如今，工业制造业快速发展，一些企业追求眼前经济利益，不惜破坏自然资源和生态环境，将河流“变革”成生活污水、工业废水的“集散中心”。与此同时，大多数城市规划和发展是与江河紧密联系在一起，如何处理城市快速发展与河流污染问题成为一个城市面临的首要矛盾。

“十三五”水利改革和发展计划中提出，坚持节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力，以江河流域系统整治和水生态保护修复为着力点，把山水林田湖作为一个生命共同体，大力推进水生态文明建设[1]。在国家倡导“海绵城市”与江河综合治理的大背景下，滨水生态景观建设可以有效缓解城市发展与河流污染矛盾，逐步恢复河道的生态环境，实现还江河于民、还岸线于民、还景于民。

2 项目概述

2.1 东营市概况

东营市位于山东省东北部黄河以南，与渤海相接，地势平坦，自然泄水能力低，且地下水位高，为典型的冲击平原[2]。在黄河泥沙冲击、雨水侵蚀与地表径流共通作用下，形成了“独具特色”盐碱地。土壤盐碱程度高，自然生态系统脆弱，适宜生长的植被很少，特别是根系发达的乔木难以生长，在植物的选择上受到严重限制，因此植物的景观效果难以保证。盐碱地对园林植物的影响主要是土壤中的盐分毒害植物根系，破坏植物根系使其丧失吸收功能，进而造成植物生长不良或死亡[3]。如何从根本上解决盐碱土对植物选种和生长发育的影响，已经是盐碱地区滨水园林景观项目面临一个重要的问题。

2.2 项目现状

利三沟水系全长4950m，是一条南北走向的城市河道，流经东营市主城区，穿越数条城市主干道，河道周边有山东省东营市政府、东营市人民医院、东营市实验小学和蓝海御华酒店等。河道中淤泥沉积，水体污染严重，盐碱含量超标，植物品种单一，严重影响城市的防洪功能和生态环境。利三沟水系完善工程被分成四个标段(沂州路至胶州路、胶州路至府前大街、府前大街至南一路和南一路至潍河路)。总占地面积为909150m2，水系面积为186969m2，景观设计面积为722181m2。

3 研究内容

土壤盐碱化形成是生态环境恶化的产物，这不仅与地理位置和气候环境有关，而且还与局部的水文条件、土壤环境和石油开采有着密不可分的关系。盐碱化的土壤可溶性盐含盐量比较高，对植物的生长发育直接造成抑制作用。在土壤层20cm厚度内土壤可溶性盐的含盐量大于0.1%的土壤称为盐碱土。盐碱土又分为盐化土和碱化土两大类别，盐化土以含氯化钠和硫酸钠为主，碱化土以交换性钠离子和碳酸盐为主。其中，盐化土又被分为盐土、漠境盐土、酸性硫酸盐土、寒原盐土和滨海盐土等土类[4]。根据第二次全国土壤普查数据显示，山东省的盐碱土主要类型包括滨海盐土、沼泽盐土和潮盐土，其中东营市为山东省滨海盐土的主要分布区域[5]。

3.1 盐碱地成因

盐碱地形成是土壤、水分、盐分等在特定的环境与人为活动下形成的产物，最根本原因是多种可溶性盐离子在土壤水平和竖直两个方向重新分配，从而使得盐分不断地向土壤表层堆积。其中，东营地区滨海盐土是由黄河入海口泥沙沉积而成的土壤，其形成的过程可分为两个阶段：首先，含有大量可溶性盐离子的海水，不断地“侵蚀”周围驳岸的土壤，使得盐离子在土壤中重新分配；其次，随着盐离子不断分配，土壤中开始出现析出盐类晶体，最终被“侵蚀”的土壤发育成滨海盐土。

东营市自然泄水能力低，在受到海风、潮汐和海水侵蚀的影响下，土壤与地下水中的盐分组成和海水中基本相同，均以氯化物为主导，为典型滨海盐土特征。在地势上，沿黄河走向自西南向东北倾斜，由于地势的高低影响着地表水和地下水径流，进而造成土壤中盐分由西南侧向东北侧转移和堆积。

东营地区春秋两季干旱多风，降水量少，土壤中水分的蒸发量远大于降水量，由于水分大量蒸发使得深层土壤中可溶性盐被带入上层土壤中，导致土壤盐碱化。土壤水分的蒸发为盐碱地的形成提供了必要的条件，这是引起土壤积盐的主要原因之一；夏季炎热多雨，大量雨水流入土壤，经过雨水的冲刷会使得土壤暂时产生季节性脱盐现象；冬季干冷，雨雪稀少，多刮北风、西北风，渤海湾中的盐分会随着季风吹落至土壤表层，再次引起土壤的盐碱化。

在黄河入海口三角洲地带，地势平坦，自然泄水能力低，且地下水位高，盐碱土中盐分主要是通过水分的蒸腾作用将地下水中的盐离子带入到土壤中，土壤的盐碱化程度与地下常水位的高低有直接关系。地下常水位越浅，地下水越容易通过蒸腾作用和土壤的毛细管将盐离子带入地表，从而引起土壤的盐碱化[6]。其次，滨水景观两侧绿地驳岸，水体不断地向驳岸两侧渗透，使得土壤中地下水位升高，最终两侧驳岸土壤盐分开始堆积。

3.2 盐碱地土质改良技术

东营市绿地发展过程是一个筛选耐盐碱、耐干旱瘠薄等特点的树种过程，也是土壤盐碱化改良的过程。在现今的盐碱地治理过程中，通常采用的技术手段是将碱土夯实后铺筑碎石，在其中直接放入盲管，再将盲管与排水管相连，最后回填客土。但是，此种方法在后期使用过程中如果发生过度灌溉或暴雨的情况，一旦不能及时有效组织排水，便会引发客土的盐碱化。如果地下水位过高，地下碱水的蒸腾作用会将盐碱离子带入到客土层，也会引起客土的二次盐碱化。此外，放置在碎石中的盲管也可能被碱水所带入的泥沙等物质堵塞，而影响盲管的排碱水效果。

在本项目中，盐碱地滨水景观土质改良技术是在传统盐碱地土质改良方法基础之上，分析解决现有技术中存在的问题，结合利三沟水系完善工程滨水景观自身特点，经过不断的实践和改进，将传统物理与生物改良技术有机结合，逐步形成以客土、秸秆、牛粪和暗管排盐相结合的工程处理方式，是一个较为完善的盐碱地土质改良体系，最终成为东营市园林景观盐碱地土质改良广泛应用的施工方法[7]。

工程在盐碱地土质改良施工中主要采取的关键技术措施为：首先，在原土层上开挖深度不小于1.2m基槽，在基槽底部铺设15cm山皮土层，其中山皮土粒径0.4～0.8cm为宜。其次，在山皮土层上铺设40cm中砂层，在其中铺设管径为110mm的曲纹网状聚乙烯PE硬式透水管，在排水方向上坡度为0.5%～1%，横向布置间距8～10m为宜，纵向上呈“W”字型双侧布置，透水管距中砂层边界不小于10cm；在透水管外表面均缠绕有两层棕皮用镀锌铁丝绑扎，棕皮的搭接部位交错布置，搭接尺寸不小于15cm，镀锌铁丝绑扎的间隔为1m；透水管通过排水管与检查井相连，排水管每间隔30～50m所在区段最低点处设置一个检查井。最后，在中砂层上依次铺设20cm厚混合料碱土隔离层、400～600g/m2的短纤维土工布层和厚度不小于1.5m客土层，其中混合料碱土隔离层是由粒径为4～6cm的碎石、粒径为1～3cm的秸秆颗粒和牛粪，按照3∶2∶1拌合比制成，如图1所示。

3.3 盐碱地土质改良技术效果

通过采用客土、秸秆、牛粪和暗管排盐相结合的土壤治理结构，降低土壤pH值、EC值和有机质等，见表1。同时，其含有丰富的微生物和有机肥料，可以改良土壤的微环境，为植物生长提供所需的养料，也解决了高盐碱土壤地区地下反碱问题，为植物生长提供良好的环境。透水管纵向上呈“W”字型双侧布置，这样的布置可以在发生瞬时大水流时使水从上层流下来，更高效地将水渗透到透水管中，将水排出。缓解因排水不及时，而造成雨水下渗至基槽底部问题。

图1 盐碱地土质改良技术示意图

取样点取样时间pH值全盐量/%是否改良1#2#3#4#2017.3.178.390.46否2018.3.177.660.09是加(+)减(-)-0.73-0.372017.3.178.090.38否2018.3.177.580.07是加(+)减(-)-0.51-0.312017.3.177.970.27否2018.3.177.530.05是加(+)减(-)-0.44-0.222017.3.178.170.43否2018.3.177.630.1是加(+)减(-)-0.54-0.33

4 结语

盐碱地滨水景观土质改良是一个较为复杂的系统治理工程，种类繁多，有很强的地域性，通过对东营地区地理位置、气候环境和地下常水位的分析，以及对周边县市的考察，东营利三沟水系完善工程采用了客土、秸秆、牛粪和暗管排盐相结合的工程处理方式，就地取材来改良盐碱土，从而降低改良成本。同时，通过对盐碱地土壤的改良，突破植物选种和生长发育的限制，使其达到良好的景观效果。