分析不同层次的水盐平衡

1.盆地的水盐平衡

盆地水系分布形式与流程决定了盆地盐分的再分布。以塔里木盆地为例，塔里木盆地主要河流是塔里木河，它由发源于塔里木盆地周边的天山、帕米尔高原、喀喇昆仑山、昆仑山、阿尔金山的144条河流汇集而成。多年平均年径流量410.8亿m3。由于人类活动与气候变化等影响，目前与塔里木河干流有地表水水力联系的只有和田河、叶尔羌河、阿克苏河和开都河—孔雀河等四源流。塔里木盆地先后设立过水文站点共计113个，其中刊布水化学资料的有73站，具有一年以上完整水化学资料的有63站。其中有36站基本控制了进入塔里木盆地的水量与盐量。计算分析盐平衡主要结果：

（1）多年平均进入塔里木盆地的总盐达到1400万t。随着塔里木河源流区引水量的增大和灌区农田排水回归河流量的增加，三源流（叶尔羌河、阿克苏河和和田河）注入塔里木河干流的盐量从20世纪60年代的383万t逐渐增加的20世纪90年代的1727万t，已将灌区土壤中大量盐分带入干流。但是，进入塔里木河干流下游（恰拉以下）的盐分只有40万～50万t，历年变化不大。因此，20世纪50年代至20世纪70年代，塔里木河源流区是主要积盐区，20世纪80年代至20世纪90年代（至现在），塔里木河干流上中游是主要积盐区。

（2）由塔里木盆地积盐状况分析可以看到，作为一个内陆盆地，积盐过程是一直在持续着。过去，例如全新世初期，由于处于气候相对湿润期，河流水量大，全盆地是一个统一的水系，罗布泊是全流域尾闾，是水分散失中心，也是积盐中心。随着气候变化及近年来人类活动的影响，使水分布情况发生变化，随之积盐中心也发生变化。积盐中心逐渐由河流尾闾转向源流区和塔里木河干流上中游，盐分积累也由一个大的中心变为若干个小的中心或面状。

（3）从“四源一干”不同时期水盐平衡计算分析的主要结果（见表10-1）。①20世纪60年代至20世纪70年代，源流总来盐量大于源流排出盐量，源流处于积盐状态；②20世纪80年代以后，源流总来盐量小于源流排出盐量（阿拉尔断面盐量为三源流排盐量之和），源流处于脱盐状态（主要是阿克苏河流域），干流积盐加速；③20世纪90年代源流排出盐量成倍增加，干流水质急剧恶化，20世纪80年代至20世纪90年代源流灌区注重排水系统建设，轻排水出路规划与建设，排水又回归于河道；④20世纪60年代以来，三源流与干流上中游发生了较大规模和大范围的盐分再分配，而下游（恰拉以下）无明显变化。

表10-1　塔里木河“四源一干”盐平衡计算分析表　单位：万t

注 1.表中盐量根据历年水文监测资料计算；
2.考虑到源流历年水质 （矿化度）变化不大，缺测资料年份可根据同一年代平均值代替；
3.干流各断面水质受人类活动影响较大，不可用平均值代替；
4.源流区的小河流盐量均归入主要水文站，如开都河流域的黄水沟、清水河等均归入开都河大山口站。

2.流域的水盐平衡

水量分配也决定了流域盐分的分布。新疆天山北坡的诸多小河流域，近50年来60%～80%的水量引入灌区，排泄到下游湖泊和洼地沼泽的水量几乎没有，除非河流发生特大洪水，才有部分洪水进入下游尾闾湖，像玛纳斯湖有20～30年未进水，1999年玛纳斯河发生特大洪水，约6亿m3 的水量注入到玛纳斯湖。这意味着前20～30年玛纳斯河携带的盐分都滞留在流域内部。所以，从流域尺度看，除少数河流有部分盐分随水流排向尾闾湖外，绝大多数河水在灌区耗尽，并将盐分留在了流域内部。

新疆开都河—孔雀河流域是位于天山南部的一个较大的流域。该流域可划分为三个大单元，即焉耆盆地、博斯腾湖和孔雀河流域。其水盐监测计算分析结果见表10-2。从表中数据可看出：①多年平均河流带入焉耆盆地绿洲区的盐量均小于排出的盐量（即博斯腾湖和湖滨湿地入湖盐量），说明盆地绿洲区是脱盐的；②除1982年外，其他年份进入博斯腾湖的盐量小于出湖盐量（孔雀河流域入盐量），博斯腾湖也是脱盐的，这与博斯腾湖西泵站1983年投入运行有着密切关系；③进入孔雀河流域的盐量大于排出流域的盐量，流域处于积盐状态，盐分主要积累于灌区下部的洼地。(www.xing528.com)

表10-2　开都河—孔雀河流域水盐平衡分析表

注 焉耆盆地的出流量和盐量为博斯腾湖入湖流量和盐量；博斯腾湖的出湖水量和盐量为孔雀河入流水量和盐量；孔雀河出区水量和盐量注入塔里木河下游；1986年全国水文系统改变了水质 （矿化度）测定方法，使1986年前后水质有系统差异。

孔雀河流域的农二师29团场经历了多年种稻洗盐改良盐碱地的实践，总结出一套比较完整的经验。实行“两旱一水”轮作（旱指小麦、棉花等旱作物；水指水稻）。随着灌区渠道防渗、田间节水灌溉和棉花膜下滴灌等高效节水措施，轮作由“两旱一水”逐步过渡到“三旱一水”，甚至到“七旱一水”。该团每年从孔雀河引入地表水1.0亿m3，河水矿化度1g/L，带入盐量约100万t。每年排水量约1800万～2500万m3，灌排比18%～25%，排水矿化度15g/L左右，每年排出盐量为270万～375万t，灌区处于脱盐状态。灌区排水到洼地（溶泄区），并没有出流域。这是典型的灌区脱盐，流域积盐。

3.农田与土壤垂直剖面上的水盐平衡

灌区盐分不仅在平面上分布是不均匀的，在同一位置土壤垂直剖面上分布也是不同的。为使根系活动层内土壤不积盐，灌溉定额除满足作物的需要外，还应有一定的多余水量，这一水量应能保证将根系活动层的盐分淋洗至根系活动层以下。淋盐水量的大小视灌溉水的矿化度和作物允许的土壤盐溶液浓度而定。对于长期灌排使土壤盐碱化较轻的灌区，保持比较小的排灌比（5%～8%），对于开垦初期的灌区，除将灌溉带入盐分排出灌区，还需要将历史残余盐分带出，排灌比适当加大（15%～30%），开荒前几年可达30%～50%。

2002年在新疆焉耆盆地开展了两个典型农田的土壤垂直剖面的盐分测试分析，由表10-3可知：①灌溉淋洗多年的土壤含盐量很小 （0.067%），排水量以满足灌溉带入的盐分不积累为原则，此处引入地表水矿化度为0.4g/L，农田净灌溉定额580m3/亩，实测排水矿化度3～4g/L，排灌比8%左右；②荒地土壤含盐量很高，计算每亩土地 （0～100cm）储盐量12t，若将土壤含盐量降至0.1%，净灌溉定额450m3/亩，排水矿化度7～8g/L，排灌比30%，则每亩年排出盐1.2t，需要10年方能排出土壤中积累的盐，总排盐需水量3510m3/亩。

表10-3　新疆焉耆盆地土壤盐分测试结果表

注 地下水埋深均为2m。