沼泽地排水

沼泽地排水-正文

排除积水，疏干沼泽地的工程技术措施。沼泽地是在地面积水或土壤长期过湿的条件下形成的，死亡的植物残体逐年堆积，就形成了富含有机质的泥炭层和腐殖质层。沼泽地按其存在形式，分为泥炭土和沼泽土。泥炭层厚度大于50cm的叫泥炭土；无泥炭或泥炭层厚度小于50cm的叫沼泽土。沼泽地主要分布在寒温带的湿润半湿润地区。苏联的沼泽地面积最大，约有150万km2。中国的沼泽地分布也很广，面积约有10万km2,以东北的三江平原和四川的若尔盖高原最为集中。合理开发利用沼泽地，对于发展农、林、牧业都有十分重要的意义。

沼泽地水分的补给来源有降水、外来的地表径流和地下径流。排除沼泽地的多余水分和控制地下水位，是沼泽地开发利用的关键。沼泽地的排水措施与矿质土的排水基本相同，即：切断外来水源；开通排水出路，整治排水容泄区；建立排水系统加速地表和地下径流的排除,以及在不能自流排水的条件下建立泵站等。但是,由于沼泽地有机质多，有些地方存在深厚的泥炭层，因此在排水的设计与施工中须注意以下问题：①强化地表排水。由于沼泽地持水力强,导水率低，水分释放困难,所以在相同的沟深条件下，排水沟间距应小于矿质土地区的间距。②适当选定排水沟的位置。除考虑便于地表水汇流外，排水沟位置最好选在泥炭层下面的矿质土面的较低部位；为此，排水沟定线前，应对泥炭层厚度进行探测。③预防地面沉陷。泥炭土排水疏干后，体积收缩，地面将发生沉降，沉陷量大约为泥炭厚度的10％。因此，排水沟的深度，应根据沉陷后所需要的深度确定。④合理确定排水模数。排水初期沼泽地表层有较厚的草根层（泥炭层），天然降水首先蓄积于草根层中，因而沼泽地的排水模数小于矿质土。但随着沼泽土的改良和利用，其土壤性状和排水模数将会发生变化，在不同开发阶段，排水模数的大小，应通过试验确定。

沼泽地区的排水沟道多布置在低洼地带。这些地方，一般都有较厚的腐殖质层和深度不等的积水，所以土壤承载力很低，用人力和一般施工机械开挖沟道都很困难。为此对于过湿地，应采用接地压力较小的施工机械开挖沟道；对于浅积水和有腐泥的轻沼泽，可进行排水施工和冬季冻结期爆破施工；对于积水很深的重沼泽，最好使用水陆两用挖掘机与挖泥船联合施工。

沼泽是一种重要的土地资源。在苏联、利用排水疏干沼泽，开发农田；在疏干的基础上增施矿质肥料，实行草田轮作，提高土壤肥力，取得了良好的效果。中国的三江平原，从20世纪60年代开始，对沼泽地的排水方式和排水模数进行了观测试验，从1977年起进行了开发。

沼泽区土地治理开挖完整的排水系统，同时采取上蓄、中防、下泄的措施，给排水创造有利条件。

沼泽土-形成过程

沼泽土大都分布在低洼地区，具有季节性或长年的停滞性积水，地下水位都在lm以上，并具有沼生植物的生长和有机质的嫌气分解而形成潜育化过程的生物化学过程。停滞性的高地下水位，一般是由于地势低平而滞水，但也有是由于永冻层渍水，或森林采伐后林水蒸发减少而滞水者。沼生植被一般分布的是低地的低位沼泽植被，如芦苇、菖蒲、沼柳、莎芦等，但在湿润地区也有高位沼泽植被，其代表为水藓、灰藓等藓类植被。

沼泽土

沼泽土的形成称为沼泽化过程。它包括了潜育化过程、腐泥化过程或泥炭化过程。泥炭土则三个过程都有：

1．潜育化过程：由于地下水位高，甚至地面积水，使土壤长期渍水，首先可以使土壤结构破坏，土粒分散。同时，由于积水，土壤缺乏氧气。土壤氧化还原电位下降．加上有机质在燃气分解下产生大量还原性物质如H2、H2S、CH4和有机酸等。更促使氧化还原电位降低，Eh一般小于250mV，甚至降至负数。这样的生物化学作用即引起强烈的还原作用，土壤中的高价铁锰被还原成亚铁和亚锰。结果是：

（1）铁锰氧化物由不溶态变成可溶态的亚铁和亚猛，发生离铁作用，它们能随水，特别是随流动的地下水而淋失，使土壤或浅灰或灰白色。

（2）亚铁或亚锰如不流失者，其亚锰为无色，亚铁为绿色。它们可使土壤呈青灰色或灰绿色。同时在沼泽土中还会形成蓝铁矿[Fe3(PO4)2·8H2O]及菱铁矿（FeCO3），这些亚铁化合物都是无色的，在季节性旱季，土层上部可能变干而出现氧化状态，这些亚铁化合物氧化后，前者呈蓝色。后者呈棕色。从而使土壤呈青灰色或灰蓝色，有时还有黄棕色锈纹。

上述的潜育化过程，其结果是形成土壤分散，具有青灰色或灰蓝色，甚至成灰白色的潜育层。不论沼泽土或泥炭土约有这一过程而产生的潜育化层次。

2．泥炭化或腐泥化过程：沼泽土或泥炭土由于水分多，湿生植物生长旺盛，秋冬死亡后，有机残体残留在土壤中，翌年春季或夏季，由于低洼积水，土壤处于嫌气状态。有机质主要呈嫌气分解，形成腐殖质或半分解的有机质，有的甚至不分解，这样年复一年的积累。如果伴随有地壳下沉，不同分解程度的有机质层逐年加厚，这样积累的有机物质、称为泥炭（peat）或草炭（twit）。

但在季节性积水时，土壤有一定时期（如春夏之交）嫌气条件减弱，有机残体分解较强，这样不形成泥炭，而是形成腐殖质及细的半分解有机质，与水分散的淤泥一起成腐泥。

沼泽土

泥炭形成过程中，植被会发生演替。一般泥炭形成时，由于有机质矿质化作用弱，释放出速效养分较少，如果沼泽地缺乏周围养分来源补充时，下一代沼泽植物生长越来越差，甚至不能生存，在寒冷地区，则最后被需要养分少的水藓或灰藓等藓类植物所代替，这样使原来由灰分元素含量较高的草本植物组成的富营养型泥炭，逐渐为灰分元素含量低的藓类泥炭所覆盖。这就形成了性质不同的三类泥炭，前者称为低位泥炭（LowmoorFenpeat）,也称为营养丰富泥炭（Eutrophicmoor）;后者称为高位泥炭（Highmoor，Peatmoor）也称营养贫乏泥炭（Oligotrophicmoor），水藓泥炭；两者之间以森林植物茎秆落叶为主体，混有草类和藓类而形成为中位泥炭（Intermediatemoorpeat）或称营养中等泥炭（Messtrophlcmoor）、森林泥炭（Carr，Forestpeat）。

沼泽土的形成总的来说是土壤水分过多造成的，但土壤水分过多而引起沼泽化也是由多种原因造成的。主要有草甸沼泽化、森林迹地沼泽化、冻结沼泽化和潴水沼泽化。

3.脱沼泽过程：沼泽土在自然条件和人为作用下，可发生脱沼泽过程。如由于新构造运动，地壳上升；河谷下切，河流改道；沼泽的自然淤积和排水开发利用等，使沼泽变干而产生脱沼泽过程。

在脱沼泽过程中，横着地面积水消失，地下水位降低，土壤通气状况改善，氧化作用增强。土壤有机质分解和氧化加速。使潜在肥力得以发挥。土壤颜色由青灰转为灰黄，这样沼泽土也可演化为草甸土。

沼泽土-诊断特征