从井中抽地下水,往往是灌排结合。明沟排水是美国西部灌溉地区广泛使用的排水措施。明沟深度随地下水位控制深度的要求而定,变化于1.5~3.5米之间;间距视土质和沟深而定,变化于100至数百米之间。近年来,美国西部有采用深沟的趋势,3.5~4.5米的骨干排水沟并不罕见。 暗管排水在美国约有150年的历史,主要用于农业排水。美国西部盐碱地暗管排水开始于20世纪40年代初期。
美国盐碱地分布于西部十七个州,主要集中在科罗拉多河流域和北大平原区的部分地区。美国西部属于干旱及半干旱地区,年雨量小于500毫米,西南部有些沙漠区小于100毫米,土壤母质及地下水均含盐,故早有盐碱土地存在,总面积估计约1.3亿亩。这一地区不灌溉就无法进行农业生产。据1980年统计,美国西部17州共有灌溉面积约2.9亿亩,占全国灌溉面积的83%左右。盐碱耕地绝大部分集中于灌溉地区。据美国农业部1977年调查资料,西部灌溉土地因次生盐碱化而影响农业生产的面积约8000多万亩。
在灌溉土地上,良好的作物生长和持久的土壤肥力都要求地下水位有适宜的深度,一般认为应低于地面以下1.5米或更深。在灌溉条件下,地下水位不可能保持某一个深度不变。美国许多排水专家认为,在一般情况下,地下水位深度在1.2~1.8米,而一年之内有30天上升至0.9米时,地面即会出现盐碱。美国一些土壤改良专家主张,持久的灌溉农业,必须保持土壤盐分的来量与去量相等,如因灌溉土壤中盐分会持续增加,就得向农田灌入更多的水冲洗土壤盐分,并通过地下排水措施排出地块,以保持根层土壤水含盐量在允许的范围以内。
美国盐碱化防治的理论与实践并不否认农业措施与管理工程的作用及其必要性,但是,半个多世纪以来,实际情况表明,主要的或带有根本性的措施是灌溉土地上的排水。而且,灌溉农业的持久性在很大程度上决定于排水。
美国也是采取明沟、暗管与竖井排水控制与降低地下水位。从井中抽地下水,往往是灌排结合。明沟排水是美国西部灌溉地区广泛使用的排水措施。明沟深度随地下水位控制深度的要求而定,变化于1.5~3.5米之间;间距视土质和沟深而定,变化于100至数百米之间。近年来,美国西部有采用深沟的趋势,3.5~4.5米的骨干排水沟并不罕见。
暗管排水在美国约有150年的历史,主要用于农业排水。美国西部盐碱地暗管排水开始于20世纪40年代初期。1942年美国农业部在加利福尼亚州依姆皮里灌区试验暗管排水,二年后见效,于是很快推广起来。暗管深度变化于1.5~3.0米之间,但间距则较明沟为小,且随深度而变化。在粘土地区,深度为1.5米时,间距60米基本可以满足排水要求;在壤土地区,深度为1.8米或大于1.8米时,间距以120至180米较为适宜;在沙土或砂砾土地区,间距有用250米或更宽的。
在40年代末期,美国西北盐碱地上开始使用机械挖沟、人工铺管,所用暗管有瓦管,混凝土管,沥青纤维管及波纹金属管等。50年代以后,由于挖沟铺管机、无沟铺管机以及波纹塑料管的相继出现,加快了暗管排水发展的步伐。
竖井排水是盐碱地区降低地下水位的有效措施,20年代美国西部已出现了竖井排水。深井涡轮泵问世以后,竖井排水在加利福尼亚及亚利桑那等州的一些灌区开始推广起来。成功的竖井排水决定于两个重要因素,即:较厚的、透水性较强的含水层与抽出的水能用于灌溉。对于后者,水质是一个影响因素。美国西部竖井排水经验证明,如果竖井排出的水不能用于灌溉,在经济上一般是不可行的。
美国西部盐碱地排水工程有些是很成功的。例如,依姆皮里灌区灌溉面积达270万亩,20年代即出现了盐碱化问题。以后采取暗管排水措施,经过几十年的努力,现在暗管排水面积已达250万亩,效益显著。又如,亚利桑那州的盐河灌区,于1911年建成,灌溉面积达150万亩,1918年以后出现了盐碱化问题。于是采取深井抽水,结合灌溉,来控制地下水位,1922年抽水量达到1.2亿立方米,1926年有120万亩灌溉面积的地下水位得到控制。目前全灌区深井抽取的地下水量接近灌溉供水量的一半,盐碱化问题基本上得到解决。但是,还有些盐碱化地区的排水问题,如圣瓦肯河谷和威尔顿—莫哈克灌区(位于亚利桑那州西南部)的排水问题至今尚未解决。
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