青海民和地区地下水及土壤盐渍土特征

青海民和地区地下水及土壤盐渍土特征 [摘要]对青海民和地区地下水分布及动态特征调查，对地下水化学类型、基本化学性质等特征进行分析和研究。研究区地下水化学类型以HCO3?SO4-Ca?Mg型、HCO3-Ca型、HCO4-Ca?Mg型和SO4-Na?Ca型为主，水中阴离子以SO42-和Cl-为主，阳离子以Ca2+、Na+和Mg2+为主，土壤为亚硫酸型或碱性型的中-强盐渍土。 [关键词]民和地区 盐渍土 地下水特征 [中图分类号]P641.7 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-1-34-2 地下水作用于环境特征和诱发地质灾害等都有着密切联系。当区域性地下水上升时可造成土壤盐渍化，影响农业生产及地质灾害，从而造成经济损失。前人对土壤的盐渍化及地下水进行了一定研究，李韵珠[1]对河北曲周盐渍土的地下水化学特征进行了研究，章光新[2]、刘强[3]对东北松嫩平原土壤盐渍化的地下水作用、水分动态及演变规律进行了研究，江红南[4]对西北内陆盐渍土与地下水相互关系及影响因素进行了研究。本文着重对青海民和地区的地下水动态分布及补径排关系，地下水的化学类型、基本化学性质等特征进行分析，对地下水上升所产生盐分在土壤非饱和带不断积累形成盐渍化，对加深认识土壤盐渍化特征及为改善生态环境问题提供参考。 1地质及水文地质概况 研究区位于民和县中川乡，处于梁状丘陵沟壑区，河谷、丘陵地貌为黄土梁峁状丘陵地貌和黄河河谷阶地，海拔1740,2400m。梁峁处于1900m以上，相对高差300,500m，顶部较为平缓，向下变陡，坡度15°,30°。区内为大陆温带半干旱气候区，具有多风少雨、干燥寒冷和年日温差大等特点，年均气温9.07?，年均降水量340.3 mm，年均蒸发量1525.9 mm。 研究区地层为白垩系砾岩和泥岩、第三系页岩夹砂岩、第四系黄土和卵砾石等岩层，地势较为平缓。黄河的炳灵溪水电站的修建促使研究区地下水位上升，研究内地下水主要接受大气降水、区内农田灌溉水下渗、渠道下渗补给，排泄方向总体上沿?级阶地→?级阶地→?级阶地→漫滩→黄河河道的途径排泄，其排泄途径以渗流和下降泉为主要方式，其次蒸发也是重要排泄途径;但炳灵溪水库蓄水后改变了研究区内地下水的补、径、排条件，促使地下水排泄不畅，致使研究区内的地下水位上升。在强烈的蒸发作用下，地下水上升使盐分随水积累于地表造成土壤盐渍化，同时水体浸泡建筑地基，减弱建筑地基承载力而造成建筑物出现垮塌或倾斜开裂现象。 2地下水类型及化学特征 2.1地下水类型 研究区内地下水类型分为碎屑岩类裂隙孔隙水和松散岩类孔隙潜水两类，特征如下: 2.1.1碎屑岩类裂隙孔隙水 研究区碎屑岩类裂隙孔隙水属于砂岩、砂砾岩上部风化裂隙潜水。在研究区内，含水层的丘陵区多被黄土覆盖，在黄河阶地区域，多被粉土层及砾卵石层所覆盖，水质多为矿化度1,3 g/L的HCO3?SO4-Ca?Mg型水和矿化度小于1 g/L的HCO3-Ca或HCO4-Ca?Mg型水。 2.1.2松散岩类孔隙潜水 研究区内松散岩类孔隙水赋存黄河阶地内的砂卵砾石层及部分砂卵砾石上部的粉土层内，从含水层富水性分为?级阶地及?级阶地中后部潜水、?级阶地中前部及?级阶地中的潜水两个区域:??级阶地及?级阶地中后部的砂卵砾石，分选、磨圆较好，含水层厚5,30 m，含水层渗透系数1.95,3.64 m/d，矿化度0.62,1.08 g/L，属于SO4-Na?Ca型水;??级阶地中前部及?级阶地的卵砾石，土体结构松散，含砂量高，层厚6,25 m，渗透系数16.26 m/d，矿化度1.59 g/L，属于SO4-Na?Ca型水。 2.2地下水化学特征 对研究区地表水、地下水取样，分析测试水文化学参数，研究地下水化学性质，揭示地下水控制土壤盐渍化的水化学过程。 从表1可知地表水矿化度最低，而?级阶地部位的地下水矿化度最高，达2074.91 mg/L，?级阶地地下水受河水回灌的稀释作用，矿化度比?级阶稍低，为1732.13 mg/L。此外，根据《区域水文地质普查 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 》认为研究区20世纪90年代的地下水具有以下特征:? 级阶地前缘地下水矿化度为1590 mg/L，矿化度最高，?、?级阶地的地下水矿化度分别为920 mg/L、1080 mg/L，比?级阶地地下水矿化度明显偏低。对比研究区内地下水特征，说明阶地前缘地下水上世纪90年代在自然流场运移，从后缘?级阶地向河谷运移中自然蒸发作用使地下水矿化度增加，而现阶段，?级阶地前缘地下水受稀释作用，矿化度明显比后缘地下水低，但现阶段地下水的矿化度明显比上世纪大得多。地下水阴离子以SO42-和Cl-为主，阳离子以Ca2+、Na+和Mg2+为主，地下水中的各离子浓度明显比地表水大得多，是由于地下水的水岩作用及蒸发运移作用使地下水中的离子浓度较大。当地下水的矿化度小于500mg/L时，土壤基本不产生盐渍化，矿化度为500,1000 mg/L时，处于轻、中度盐渍化，矿化度大于1000 mg/L时，呈重度盐渍化，地下水矿化度的高低，直接影响土壤的含盐量，因此，地下水向土壤补给的盐分就越多，土壤的盐渍化也趋向严重。 3土壤盐渍化特征 在研究区?级阶地内采集土壤进行易溶盐含量分析，结果列于表2。 土壤盐渍化表现在土壤中含有大量可溶盐，过量氯离子可改变土壤结构，使土壤透水透气性能变差并降低土壤保水保肥能力。从表2可知?级阶地土壤中富含可溶性的氯化钠、硫酸钠、重碳酸钠及钙盐、镁盐等，且该土壤属亚硫酸盐渍土或碱性盐渍土，按含盐量划分，属于碱性盐的中-强盐渍土，说明研究区内土壤的盐碱化程度很高，严重地区无法种植作物。地下水位上升促使毛细水携带离子上升进入 土壤结构中，水分蒸发后，盐类析出聚集于地表，从而造成土壤的盐渍化。土壤盐渍化过程导致盐渍层加厚，渗透性变差，土壤剖面将形成盐渍土弱透水层，其消弱浅埋地下水毛细水上升的速度和降雨下渗补给潜水强度，反过来加速土壤表层盐渍化的加重和盐渍层加厚。随着盐渍化程度缓慢加重，土壤胶粒表面越来越多的Ca2+、Mg2+离子被Na+置换出来并向土壤下部迁移，而Na+离子的增多导致土壤团粒结构退化，土壤的渗透性、排水性、透气性减弱。 4结论 (1)民和地区的土壤盐渍化主要是由于炳灵溪水库蓄水使黄河水补给地下水，地下水位抬升使其埋深小于临界深度而使土壤发生盐渍化。 (2)研究区地下水主要以HCO3?SO4-Ca?Mg型、HCO3-Ca型、HCO4-Ca?Mg型和SO4-Na?Ca型地下水为主，地下水中阴离子以SO42-和Cl-为主，阳离子以Ca2+、Na+和Mg2+为主，地下水矿化度明显上升，导致土壤盐渍化趋势加重。 (3)研究区土壤均属于亚硫酸盐渍土或碱性盐渍土，同时属于碱性盐的中-强盐渍土，说明研究区内土壤的盐碱化程度很高。 参考文献 [1]李韵珠，陆锦文，吴金绥.河北曲周盐渍土区的地下水化学特征[J].土壤学报，2001，38(3):341-352. [2]章光新，邓伟，何岩，Salama R. 中国东北松嫩平原地下水水化学特征与演变规律[J].水科学进展，2006，17(1):20-28. [3]刘强，何岩，章光新.苏打盐渍土土壤水分动态及其与浅层地下水的交换关系[J].地理科学，2008，28(6):782-787. [4]江红南，塔西甫拉提o特依拜，丁建丽.新疆库车县灌区土地盐渍化时空演变影响因子分析[J].干旱区研究，2009，26(4):514-518.