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摘 要 暗管排盐技术是盐碱地治理的重要手段，可有效地解决部分地区的土地盐碱化问题。基于此，簡要说明暗管排盐的改碱原理，从管材选择及暗管埋设参数入手，综述近几年暗管排盐技术的研究进展，提出目前暗管排盐技术存在的问题，并展望其发展方向。
关键词 暗管排盐；盐碱地治理；研究进展
中图分类号：S667.9 文献标识码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.35.051
据中国科学院统计[1]，分布在我国东北松嫩平原、黄淮海平原、西北干旱与半干旱地区及部分东南沿海地区的盐碱地总面积约为3.3×107 hm2[2]。盐碱地的改良有助于保障我国耕地面积、缓解我国粮食危机，作为一种行之有效的盐碱地治理技术，分析总结暗管排盐的研究进展十分必要。
1 暗管排盐的改碱原理
由溶质运移理论[3]可知，土壤盐分的运移主要利用对流和水力弥散的作用。暗管排盐技术的主要依据是盐随水来、盐随水去的水盐运动原理[4]。当灌溉水与雨水淋洗含盐土层时，土壤中固结的盐分就转化为溶液中的盐分，盐分随水一起运动下移，经过暗管排出土体。暗管的埋设可以加速脱盐过程、控制地下水位，满足盐碱化改良的要求。
2 暗管排盐技术的研究进展
2.1 暗管管材的选择
暗管管材的选择主要包括暗管本身材料的选择和外包滤料的选择。随着暗管技术的不断发展，无砂水泥管、软性弹簧管、混凝土管等都曾先后得到应用，后渐被塑料管材[5]替代。国内外常用的塑料管，按材料分为聚氯乙烯（PVC）塑料管和聚乙烯（PE）塑料管，按管道构造分为平滑管和波纹管。目前，我国广泛采用PVC波纹塑料管。土工合成材料与土工复合材料的兴起丰富了暗管的种类，如塑料盲沟管、软式透水管等。反滤性好、渗透性强、不易淤堵是暗管外包滤料选择的主要原则，良好的反滤性可以在保证透水性能的同时，尽可能地阻止土壤颗粒进入暗管，管滤结合是外包滤料的发展方向。作为目前国外主要使用的两种环状波纹塑料管，双螺旋形波纹管和环状瓦楞形波纹管均是管滤结合的代表产物。
2.2 暗管的埋设
2.2.1 暗管的管径与坡降
暗管的管径和坡降存在一定的相关关系。在自由流状态下，综合考虑设计流量等各种因素，合理确定暗管管径。根据经验[6]可知，农一级暗管的管径应为
60～70 mm，管道长度越长，管径应随之适当增加。而管径与坡降有如下关系：当暗管管径在100 mm以下时，一般选择1/300～1/800作为管道坡降；当暗管管径更大时，管道坡降数值应相应减小。坡降也可以根据不淤流速[7]来确定，而考虑到对暗管埋深的处理控制，暗管坡降通常与地表坡降保持一致。
2.2.2 暗管的埋深
暗管的埋深会影响暗管排盐改碱的程度及效果。当暗管埋深较浅，改良效果有限；暗管埋设较深，施工过程中的经济投入不免较大。依据经验[8]，当渍害区深度在0.8～1.5 m时，暗管的埋设深度一般根据作物的根系深度决定；当盐渍区深度在1.5～2.5 m时，则以临界深度为确定埋深的主要因素。允许深度这一概念在20世纪70年代左右被提出，将土壤含盐量不高于0.6%的情况称为表土轻微积盐，而不影响作物生长、表土轻微积盐且在周年内盐分基本稳定的地下水埋深即为允许深度。用允许深度来代替临界水深，是一种更经济有效且考虑因素更全面的埋深确定方式。
2.2.3 暗管的间距
暗管间距主要有试验法、经验法、理论计算法三种确定方法[9]。在这三种方法中，试验法最为可靠，但通常受时间、经济等方面的限制，而经验法则需要大量的研究整理与归纳分析。暗管间距的选择还要考虑土壤透水性及排水标准，在土壤上部存在浅位阻水层时，应适当加密暗管；在黏性土壤等透水性较差的土壤中，暗管间距同样应适当减小。仅凭经验无法确定暗管的最佳间距，应结合实际情况，根据水量平衡原理和渗流力学原理，建立相关数学与计算机模型[10]进行分析，这也是暗管间距选择的发展方向。
3 暗管排盐技术的问题及展望
与明沟相比，暗管的设置基本不占用耕地层，不会影响作物的种植，有利于农业机械化作业，有着十分明显的节水效益[11]。同时，暗管排盐技术也存在一些问题，如施工要求较高、一次性投入较大，且堵塞问题依然存在。以冻土条件下的运用为例，暗管排盐技术具有一定局限性。
采用明沟与暗管相结合的模式研究，建立合理的维护管理体系；适当适时地补肥培肥，防止土壤养分的过度流失；合理布设暗管系统，将数学模型与计算机模拟技术运用到暗管系统的布设中来。同时，寻找低成本、低耗材、高适应性的新型暗管材料，这些均是暗管排水技术在日后发展的方向。
参考文献
[1]徐鹏程，冷翔鹏，刘更森，等.盐碱土改良利用研究进展[J].江苏农业科学，2014（5）：293-298.
[2]边荣荣，孙兆军，李向辉，等.西北盐碱地改良利用技术研究现状及展望[J].宁夏工程技术，2016（4）：404-408.
[3]李娟，韩霁昌，张扬，等.蓄排水条件下盐碱地土壤盐分运移特征研究[J].水土保持研究，2015（3）：116-120.
[4]于淑会，刘金铜，李志祥，等.暗管排水排盐改良盐碱地机理与农田生态系统响应研究进展[J].中国生态农业学报，2012（12）：1664-1672.
[5]孙耀明.农田暗管排水工程建设中管材和滤料的选择[J].上海水利，1984（1）：36-37，35.
[6]张喜和，国书龙.暗管排水工程技术[J].东北水利水电，2012（8）：19-20，66.
[7]曹三海，张庆华，毛伟兵，等.黄河下游引黄灌区管道输水不淤流速的计算方法[J].灌溉排水学报，2013（1）：106-109.
[8]孙秀娟.浅析农田水利中的暗管排水技术[J].民营科技，2015（3）：225.
[9]牛丽霞，宫晓东.黄河河口地区排碱施工暗管间距参数率定研究[J].水利建设与管理，2014（11）：81-84.
[10]代涛.西北干旱区水盐动态模拟及排水优化模型研究[D].武汉：武汉大学，2004.
[11]李恩辉.暗管改碱技术要点及应用前景分析[J].中国科技信息，2011（10）：142，156.
（责任编辑：刘昀）
关键词 暗管排盐；盐碱地治理；研究进展
中图分类号：S667.9 文献标识码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.35.051
据中国科学院统计[1]，分布在我国东北松嫩平原、黄淮海平原、西北干旱与半干旱地区及部分东南沿海地区的盐碱地总面积约为3.3×107 hm2[2]。盐碱地的改良有助于保障我国耕地面积、缓解我国粮食危机，作为一种行之有效的盐碱地治理技术，分析总结暗管排盐的研究进展十分必要。
1 暗管排盐的改碱原理
由溶质运移理论[3]可知，土壤盐分的运移主要利用对流和水力弥散的作用。暗管排盐技术的主要依据是盐随水来、盐随水去的水盐运动原理[4]。当灌溉水与雨水淋洗含盐土层时，土壤中固结的盐分就转化为溶液中的盐分，盐分随水一起运动下移，经过暗管排出土体。暗管的埋设可以加速脱盐过程、控制地下水位，满足盐碱化改良的要求。
2 暗管排盐技术的研究进展
2.1 暗管管材的选择
暗管管材的选择主要包括暗管本身材料的选择和外包滤料的选择。随着暗管技术的不断发展，无砂水泥管、软性弹簧管、混凝土管等都曾先后得到应用，后渐被塑料管材[5]替代。国内外常用的塑料管，按材料分为聚氯乙烯（PVC）塑料管和聚乙烯（PE）塑料管，按管道构造分为平滑管和波纹管。目前，我国广泛采用PVC波纹塑料管。土工合成材料与土工复合材料的兴起丰富了暗管的种类，如塑料盲沟管、软式透水管等。反滤性好、渗透性强、不易淤堵是暗管外包滤料选择的主要原则，良好的反滤性可以在保证透水性能的同时，尽可能地阻止土壤颗粒进入暗管，管滤结合是外包滤料的发展方向。作为目前国外主要使用的两种环状波纹塑料管，双螺旋形波纹管和环状瓦楞形波纹管均是管滤结合的代表产物。
2.2 暗管的埋设
2.2.1 暗管的管径与坡降
暗管的管径和坡降存在一定的相关关系。在自由流状态下，综合考虑设计流量等各种因素，合理确定暗管管径。根据经验[6]可知，农一级暗管的管径应为
60～70 mm，管道长度越长，管径应随之适当增加。而管径与坡降有如下关系：当暗管管径在100 mm以下时，一般选择1/300～1/800作为管道坡降；当暗管管径更大时，管道坡降数值应相应减小。坡降也可以根据不淤流速[7]来确定，而考虑到对暗管埋深的处理控制，暗管坡降通常与地表坡降保持一致。
2.2.2 暗管的埋深
暗管的埋深会影响暗管排盐改碱的程度及效果。当暗管埋深较浅，改良效果有限；暗管埋设较深，施工过程中的经济投入不免较大。依据经验[8]，当渍害区深度在0.8～1.5 m时，暗管的埋设深度一般根据作物的根系深度决定；当盐渍区深度在1.5～2.5 m时，则以临界深度为确定埋深的主要因素。允许深度这一概念在20世纪70年代左右被提出，将土壤含盐量不高于0.6%的情况称为表土轻微积盐，而不影响作物生长、表土轻微积盐且在周年内盐分基本稳定的地下水埋深即为允许深度。用允许深度来代替临界水深，是一种更经济有效且考虑因素更全面的埋深确定方式。
2.2.3 暗管的间距
暗管间距主要有试验法、经验法、理论计算法三种确定方法[9]。在这三种方法中，试验法最为可靠，但通常受时间、经济等方面的限制，而经验法则需要大量的研究整理与归纳分析。暗管间距的选择还要考虑土壤透水性及排水标准，在土壤上部存在浅位阻水层时，应适当加密暗管；在黏性土壤等透水性较差的土壤中，暗管间距同样应适当减小。仅凭经验无法确定暗管的最佳间距，应结合实际情况，根据水量平衡原理和渗流力学原理，建立相关数学与计算机模型[10]进行分析，这也是暗管间距选择的发展方向。
3 暗管排盐技术的问题及展望
与明沟相比，暗管的设置基本不占用耕地层，不会影响作物的种植，有利于农业机械化作业，有着十分明显的节水效益[11]。同时，暗管排盐技术也存在一些问题，如施工要求较高、一次性投入较大，且堵塞问题依然存在。以冻土条件下的运用为例，暗管排盐技术具有一定局限性。
采用明沟与暗管相结合的模式研究，建立合理的维护管理体系；适当适时地补肥培肥，防止土壤养分的过度流失；合理布设暗管系统，将数学模型与计算机模拟技术运用到暗管系统的布设中来。同时，寻找低成本、低耗材、高适应性的新型暗管材料，这些均是暗管排水技术在日后发展的方向。
参考文献
[1]徐鹏程，冷翔鹏，刘更森，等.盐碱土改良利用研究进展[J].江苏农业科学，2014（5）：293-298.
[2]边荣荣，孙兆军，李向辉，等.西北盐碱地改良利用技术研究现状及展望[J].宁夏工程技术，2016（4）：404-408.
[3]李娟，韩霁昌，张扬，等.蓄排水条件下盐碱地土壤盐分运移特征研究[J].水土保持研究，2015（3）：116-120.
[4]于淑会，刘金铜，李志祥，等.暗管排水排盐改良盐碱地机理与农田生态系统响应研究进展[J].中国生态农业学报，2012（12）：1664-1672.
[5]孙耀明.农田暗管排水工程建设中管材和滤料的选择[J].上海水利，1984（1）：36-37，35.
[6]张喜和，国书龙.暗管排水工程技术[J].东北水利水电，2012（8）：19-20，66.
[7]曹三海，张庆华，毛伟兵，等.黄河下游引黄灌区管道输水不淤流速的计算方法[J].灌溉排水学报，2013（1）：106-109.
[8]孙秀娟.浅析农田水利中的暗管排水技术[J].民营科技，2015（3）：225.
[9]牛丽霞，宫晓东.黄河河口地区排碱施工暗管间距参数率定研究[J].水利建设与管理，2014（11）：81-84.
[10]代涛.西北干旱区水盐动态模拟及排水优化模型研究[D].武汉：武汉大学，2004.
[11]李恩辉.暗管改碱技术要点及应用前景分析[J].中国科技信息，2011（10）：142，156.
（责任编辑：刘昀）