1.2 内陆干旱区平原水库防渗节水的重要性
由上节可知,内陆干旱区平原水库水的有效利用率约为40%~45%,换句话说,每年注入平原水库的水量有55%~60%在库内就渗漏和蒸发损失了,其中渗漏的水量约占总损失量的25%。
内陆干旱区的平原水库大多数都坐落在无限深透水地基上。由于透水层较深,坝体又比较低,设计中许多水库应该按照无限深透水地基考虑,但是由于无限深透水地基的渗流控制理论尚不完善,大多数水库按照有限深透水地基的理论来设计,结果导致了防渗体的防渗效果不佳,渗流量过大,由此引发许多其他的问题。其中,土壤的次生盐渍化就是由此造成的主要危害之一。
平原水库建成后,随着库水位的上升,库周地下水位也跟着上升,导致水库周围浸没、湿陷、沼泽化、盐渍化等现象的产生。尤其是有的水库接近耕地,水库造成的危害就更大,甚至造成耕地的荒漠化。例如:新疆的柳沟水库、奎屯水库、车排子水库周围的柳沟灌区,由于地下水位上升,盐分积聚地表,使土壤的盐碱化速度加快,造成灌区有近万公顷的土地被荒弃(图1.1)。已利用耕地中,土壤的盐分含量平均在0.39%左右,也存在不同程度的土壤盐渍化,造成农作物缺苗、断垄、产量不高,严重制约着农业生产的发展。又如:农八师蘑菇湖水库建前地下水埋深大于3m,现为0.2~0.85m;跃进水库则由5m上升为1~1.5m,引起坝下游地区地面湿软,土壤盐渍化。蘑菇湖水库东北地表0.05m为硬盐碱壳,其下为0.10m厚的疏松土和盐混合层,含盐量1.2%~3.2%,土壤盐渍化严重。农八师安集海一库坝后坡脚处地面沼泽化,并有流土涌砂现象,农二师卡拉水库坝后渗漏积水严重;农七师柳沟水库在高水位运行时,坝后积水较深,道路翻浆严重;阿克苏西大桥水电站调节水库曾出现库周耕地潜水位高于地表,此类现象在平原水库中带有普遍性。
由此可见,研究内陆干旱区平原水库防渗节水不仅对进一步提高水库的有效利用率,而且对于减少库区周边土壤的土壤次生盐渍化都有十分重要的意义。
图1.1 某平原水库下游土壤盐渍化现状