2020年沧州市开发利用咸水的必然性及实例论文

沧州市开发利用咸水的必然性及实例论文沧州市是农业大市，每年用于农业灌溉的地下淡水量为6亿6千万m-3，占年开采量的66%以上。 由于沧州市特殊的水文地质条件，咸水分布广泛，咸水资源量达7.4亿m3，每年用量只有0.423亿m3。 因此，充分利用盐水可以最大限度地降低对沧州市农业生产的水资源制约。1.1地下淡水资源被严重开采沧州市水资源总量不足，人均占有水平低，是河北省乃至全国最缺水的地区之一。 随着国民经济的快速发展和城市化水平的提高，需水量大幅度增加，供水矛盾突出，全市现状预计年缺水4亿m3，xx年缺水6亿m3。 由于地表水不足，大量开采地下水，年内开采超深地下水，累计开采45亿m3，全市范围是深层水严重的超矿区。 地下水开采过剩，地下水位下降漏斗、地面下沉、盐水入侵、浅层水污染等问题日益严重。 xx年沧州市漏斗中心水位下降91.25m，埋深比60m封闭面积达5 325km2，占全市总面积的38%，地面沉降最深处达2.50m，浅层水水质均超过类，v类水质占85%以上。 为了解决缺水问题，控制地下水开采，保护水资源，全面开放节流，必须着力开发利用非传统水资源，即开拓新水源。1.2地下咸水资源开发潜力巨大沧州市地下水赋予第四系地层，盐水资源丰富，分布广泛，按含水组分，主要分布于第含水组，其次是第和第含水组。 浅层咸水地层岩性为亚粘土和亚砂土，含水组多种粉砂，单位涌水量一般为13m3/hm，埋藏深度为114m，矿化度以25g/L为主，比5g/L呈零星分布。 根据2000年沧州市水务局对地下咸水资源的调查评价，全市浅层咸水分布面积为8 563km2，占总面积的61%，资源量为10.6亿m-3，可开采量为7.4亿m-3。 其中，汽水(23g/L )面积为4 563km2，占总面积的32%，可开采量为4.0亿m3； 深层(第含水组)盐水面积为13 717km2，占总面积的98%，弹性储量为22亿m3。沧州市有丰富的咸水资源，仅浅层咸水可开采量是地下淡水资源的1.5倍，为严重缺水沧州提供了重要的替代水源，是天分厚的物质条件。 但过去一段时间，盐水的利用不受重视，其开发一直很薄弱。 xx年全市开采的汽液为0.423亿m3，仅占浅层汽液可开采量的5%，比重非常小，大量汽液资源严重开发不利，存在废弃现象。 地下咸水资源开发潜力巨大，需要合理开发利用。1.3咸水已有研究成果和成功经验河北省已经建立了10多个盐水灌溉试验区，取得了重要成果。 沧州市在青县、中捷、南皮等地进行了大量盐水灌溉试验，推进了应用1 . 几十年来，从实践到理论利用咸水灌溉进行了比较全面的总结，实验研究表明利用咸水灌溉可以增产农作物，改造盐碱地。2.1减少地下水开采量以取代淡水资源沧州市咸水资源量为10.6亿m3，淡水资源量为6.92亿m3，年均农业灌溉用水量为6.6亿m3，充分利用汽水进行混合灌溉，每年可节约淡水资源1.65亿m3左右(混合比13 )，大幅减少地下淡水开采量2。2.2去咸淡，促进盐水淡化浅层盐水占有多浅层地下水库容，大量开采盐水，水位下降，通过降雨渗透补给淡水，增加淡水调整能力，加强排水作用，同时通过开采盐水加速地下水运动，促进盐水淡化3。2.3改造盐碱地，改良土壤开采盐水，调节水位，减少潜水蒸发，抑制地下水盐分上升，随着降雨的渗透，以地下水运动以下的渗流为主，使土壤中的盐分向下移动，逐渐平衡土壤中的盐分，达到了改善盐碱地的目的。 加上良好的排水条件，立即水平排盐，进一步防止了二次盐渍化的问题4 .2.4增加盐水开采量，防止淡水咸化沧州市浅层水为咸淡交错分布，深层水为上咸下淡构造。 目前发现盐水入侵问题，分析盐水入侵的重要原因之一是：个淡水开采量大，水位大幅下降，但盐水几乎没有开采，水位变化小，盐水间形成大的水头差，为盐水区向淡水区逆流、盐水底界面下降提供了必要的水动力条件。 今后控制地下淡水开采，大幅度增加盐水开采量，达到盐水位置之间的动力平衡，消除盐水入侵淡水所需的水动力条件这一潜在因素，为防止淡水被盐水污染提供重要保证。盐水的利用分为直接利用和间接利用两种方式，前者主要使用汽水灌溉作物，后者是以一定比例混合了高矿化度的汽水和淡水的灌溉作物，两者实质上相同。3.1盐水的直接利用3.1.1作物全生长长期盐水灌溉试验。 沧州市南皮乌马营区小麦全生长期进行盐水灌溉试验。 试验田土质为轻土质潮土，地下水深35m，排水条件良好。 第一年使用的盐水矿化度为3.23.8g/L，小麦产量为5 2506 000 kg/hm2，麦收后土壤耕层(520cm )的积盐率达到136%，最大达到233%的第二年和第三年使用5.06.4g/L的高矿化度盐水，小麦产量为120 cm 试验数据表明，灌溉矿化度为3.23.8g/L的盐水有效，但土壤耕层同期的盐分含量有增高的趋势。 播种期土壤耕层的盐分含量从0.09%增加到每年0.15%，麦的收获期从第一年的0.210%0.321%增加到每年0.25%0.62%。 说明多年来灌溉盐水存在潜在危害，麦收获期土壤含盐量超过作物耐盐限度，对下列作物有明显的抑制作用。3.1.2作物抗旱期盐水灌溉试验。 沧州市青县、南皮等10多个试点进行了小麦抗旱期盐水灌溉试验。 大部分使用矿化度为3.0g/L左右的盐水，小麦摘节后达到12次，少数达到3次，取得了明显的增产效果。 其中青县新张屯曾用6.26.7g/L盐水灌溉23次，土地盐分重，后茬玉米苗期受到抑制。 另外，青县小杜庄用5.26.0g/L的盐水灌溉，比不灌溉盐水增产5.25kg/hm2。 从整个试验结果来看，小麦抗旱期用盐水灌溉以23g/L盐水为宜，灌溉次数不得超过2次。3.2盐水的间接利用盐水的间接利用是咸淡水的混合开采。 咸淡水混合比应根据盐水矿化度值和当地水资源条件，使混合后的水质能够满足灌溉水质的要求。3.2.1盐水的间接利用实例。 沧州市南皮县寨子乡咸水混汤试验田：南北长580m，东西宽330m，面积约19hm2。 大田内现有深井1眼，井深260m，地下水埋深64.5m，单井涌水量50m3/h，地下水矿化度0.8g/L； 新型浅井1眼，井深35m，地下水矿化度3.0g/L，地下水位埋深7.94m，单井涌水量15m3/h，咸淡混合比例1:3，混合水水质1.35g/L，符合灌溉标准。 采用低压管道灌溉，灌溉利用系数监测为0.87。效益分析：采水量从传统的50m3/h增加到65m3/h，缩短了灌溉周期，降低了耗电量，降低了传统的电力525kWh/hm2，咸淡水混合热水电力340.5kWh/hm2，耗电量184.5kWh/hm2，降低了耗电量35.1%。 淡水节约效果显着，过去采用深层淡水990 m3/hm2，混合咸淡水后采用深层淡水649.5m3/hm2，节约深层淡水34.4%。3.2.2盐水和高碱性深层淡水的混合。 沧州市广泛分布高碱性深层淡水，由于长期灌溉，土壤有碱化现象。 混合的水由于碱性水中的Na置换了盐水中的Ca2和Mg2，所以混合水中的NaHCO3含量减少，Ca(HCO3)2，Mg(HCO3)2含量增加，即使盐水的矿化度值降低，也改造了高碱性深层淡水。 但请注意，盐水中Ca2、Mg2的毫克当量大于50%，Na的毫克当量小于40%。 否则，就存在碱性危害。4.1统一照顾、科学计划在清洗水资源家底的同时，根据沧州市水资源现状，统一考虑、合理利用、综合开发、统一考虑盐水资源和淡水资源、统一管理地表水和地下水的原则，制定了以综合管理干湿碱盐为目的、可行、可操作的地下咸水开发利用长期规划， 论证规划与措施后，大规模利用咸水作为宏观调控依据，为科学可靠奠定了基础。4.2统一管理、动态监测必须加强盐水开发利用管理，全市统一划定盐水开采区，统一审查取水许可证，统一制定开发利用盐水的规定。 地下水动态监测是地下水资源评价与预测的基础，是合理开发利用地下盐水的依据，应尽快建立动态监测系统，多年监测地下盐水的水质、水量和水位。4.3颁布鼓励利用汽水的政策在全面实行咸水水法 取水许可制度实施办法 河北省取水许可管理办法等法律法规的同时，根据沧州市的实际情况区分情况，制定在整个社会发挥利用咸水积极性的优惠政策。 比如政府可以对农业灌溉利用咸水的项目进行适当的补助，实施水资源费征收标准的减半和豁免等优惠政策。1刘君科.河北省浅