盐碱地治理

临港新城滨海盐碱地水利排盐设计

摘要:以临港新城水景观绿化给排水设计为例,探讨针对盐碱地在景观绿化设计中,给排水专业注意事项。

关键词:盐碱地;排盐;透水盲管;塑料检查井

1前言

临港新城位于东海之滨、上海东南长江口与杭州湾交汇处、上海市版图的最前端,距上海市中心城区75km。规划建设临港新城,是实现经济跨越和城市持续发展而作出的一项重大战略决策。临港新城的规划设计充分体现了21世纪新型城市的特征,注重个性化和科学化的人文环境,体现人与自然的和谐关系。配合建造洋山深水港,从21世纪初围海造田形成了占地约23.5万平方米的滴水湖以来,依托洋山深水港和浦东国际机场,毗邻中国第一座跨海大桥以及第一个国家级保税港,凭借其得天独厚的地理条件、突出的区位优势必将带来前所未有的机遇。如何有效地绿化滨海盐碱地带一直是个难题。临港市政基础设施建设开发过程中,我院承接了开发初期市政道路的绿化工程设计。

临港新城为较典型的滨海盐碱地,盐分来源主要为海水,上海交通大学农业与生物学院于2000年12月25日～2003年3月15日,完成了海港新城一期土壤的42个样点、17个样区的51个样品共93个土样的野外采集、实验室测试分析和整理总结,结果表明:港城土壤质地总体偏粘,土壤酸碱度偏高,59.14%土壤为8.0～8.5属碱性土壤, 39.78%土壤为8.5～9.0属强碱性土壤; 土壤有机质总体含量不高, 86%的土壤有机质含量小于20克/每千克; 土壤离子浓度、盐分总量高低相差悬殊,正常土壤盐分总量为0.5～1克/每千克,最高可达8.1克/每千克, 在高盐分土壤的盐分组成中,80%以上是对园林植物生长有害的氯化钠。

由于盐碱地土壤内大量盐分的积累,引起一系列土壤物理性状的恶化:结构粘滞,通气性差,容重高,板结紧实,土温上升慢,土壤中好气性微生物活动性差,水分释放慢,渗透系数低,毛细作用强,更导致表层土壤盐渍化的加剧。这对园林植物的生长十分不利,尤其是影响新栽植物的新根萌发。盐碱对植物的危害表现在以下几个方面:引起植物的生理干旱,使植物萎蔫

甚至死亡;土壤含盐量过高,尤其在干旱季节,会伤害植物细胞、胚轴组织;影响植物正常营养吸收;影响植物的气孔关闭造成植物容易干旱枯萎。

结合附近已有资料,该地区自然状况可以概括为,土体含盐量高、地下水位高、土壤PH 高、有机质含量低;风速大、蒸发量大、地下水矿化度大。因此盐碱地绿化的首要问题是如何尽快改良土壤,解决土壤含盐的问题,如何保证苗木的成活和生态效果,排水脱盐改良土壤、苗木种植、特殊养护等是绿化工程关键环节和重点、难点。

2国内盐碱地改良方法研究

目前国内针对盐碱地的改良方法主要有物理生化等方法,1)物理改良,采用平整地面。灌水洗盐,深耕晒垡。疏松表土增强透水性,阻止水盐上升。封底式客土抬高地面和地上花盆式客土抬高地面。并铺隔盐层等然后填以客土。2)化学改良,对盐碱土增施化学酸性废料过磷酸钙,可使PH值降低,同时磷素能提高树木的抗性。施入适当的矿物性化肥,有明显的改土效果。或施用大量有机质,如:腐叶土、松针、有机垃圾等。3)生物改良,种植耐盐的绿肥和牧草,如田菁、草木樨、紫花苜蓿等,对盐土改良有积极作用。还有一种新的利用盐碱地培养微藻产生物柴油技术正逐渐引起专家的注意,有学者认为,在技术成熟的条件下,利用盐碱地生产的柴油量就可满足全国50%的用油需求。由此可见,不远的将来,盐渍土可以作为一种资源来加以利用。4)水利改良①蓄淡压盐。在盐土周围筑存降水,促使土壤脱盐。②灌水洗盐。降水条件较好的地区,在田内灌水洗盐,可加快土壤脱盐速度。③大穴客土,下部设隔离层和渗管排盐。

在工程中降低绿化成本,加快绿化速度,提高美化效果,是评价盐碱地区绿化工程效果的主要指标。上述改良方法各有利弊,其中生物改碱投资最小,但见效最慢,美化效果差;封底式客土抬高地面和地上花盆式客土抬高地面措施,虽然见效快、绿化美化效果好,但投资太高;大穴整地、淡水洗盐工程措施,成本低,见效较快、,绿化美化效果好,成本相对较低。

3临港水利改良盐碱地的设计措施

在水利排盐理论基础上,天津经济技术开发区以张万均为首的科研组提出了允许深度的新概念,并依据允许深度创建了浅密式快速排盐新工艺,通过十几年的治理,将开发区滨海盐

土的土壤含盐量由初始时的4.73%稳定地控制在0.3%以下,基本解除了盐害,使园林绿化环境得到了根本的改善。还有其他滨海盐碱土改良实验区提出了“最小淡化水层”的改良目标;也取得了较好效果。

结合国内先进水利排盐理论,我们对临港B2、B3道路绿化设计选用地下滤水管网排盐法,盐碱地的一大特点就是地下水位高,带有盐碱的水分通过土壤毛细管上升到地表,水分蒸发后,盐碱会滞留在地表,给绿化工作带来很大困难,因而布设合理的排水管网,根据“盐随水来、盐随水去”的水盐运动规律。铺设暗管把土壤中的盐分随水排走,并将地下水位控制在临界深度以下,达到土壤脱盐和防止生盐渍化的目的,是搞好盐碱地绿化的治本措施。

其具体方法是:在绿化地块地下一定深度埋设一定密度的滤水管网进行地下排水。与排水系统相连。由于排碱管的铺设一般与隔离层结合在一起,绿化种植土中的水分在渗透到隔离层(排碱管)时,再往下渗透的速度较慢(因原土层较坚硬),浇水过多或因下雨而积水多时,及时将多余的水分排走,防止涝害;并且,由于地面毛细管的作用,绿地底部碱土中的盐分沿着毛细管上升,到达排碱管(隔离层)平面时,毛细管被破坏,同时排碱管周围是中砂,渗水性强,能及时将水分通过排碱管上的渗水孔收集到排碱管及时排走。

关于埋设深度,有的理论观点认为60～80cm是适宜深度,而天津泰达盐碱地绿化中心提出最小淡化水层概念认为允许深度1.5m左右排盐效果更佳。两种观点都认为排盐管上均应换土为种植土,可以使绿化快速成活,根据我们绿化所选树种,按照草坪花卉防渍深度0.6m,乔木防渍深度0.8m的要求,并尽可能降低造价,一期我们将埋深定为1.0m。一期已完工道路绿化中,排盐管完全起到了初期设计的排盐效果,我们目前进行的二期设计也将排盐管埋深定为1.0m。

排盐管的类型。以前多用无砂水泥管、素砼管、软性弹簧管,其中应用最多的是无砂水泥管,排盐排碱效果较好,但容易破碎,且造价较高。现由聚丙烯复合材料并添加抗老化、抗紫外线、抗氧化、抗冻等各种助剂构成,在特种成型工艺条件下形成具有良好承压能力的空间网状结构的新型渗排水材料——透水盲管。是一种具有极高表面开孔率和内部孔隙率的渗排水土工合成材料。它具有透水、滤水、排水的功能。排水盲管在通过成型装置将挤出的塑