劉鵬飛，張光輝，崔尚進(jìn)，劉少玉，聶振龍

（1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所, 河北 石家莊 050061；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京), 北京100083；3.自然資源部地下水科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050061）

隨著國(guó)家實(shí)施西部生態(tài)保護(hù)戰(zhàn)略，逐步落實(shí)“退耕還濕”及地下水壓采等政策，西北內(nèi)陸流域下游輸水量增大，濕地水面面積不斷擴(kuò)大，周邊農(nóng)田鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)加劇[1-3]。然而，農(nóng)田保護(hù)事關(guān)西北糧食安全，隨著人口增多，按照全面富裕標(biāo)準(zhǔn)，西北地區(qū)耕地壓力達(dá)到預(yù)警狀態(tài)[4]。實(shí)施地下水水位調(diào)控是實(shí)現(xiàn)濕地保護(hù)與農(nóng)田鹽漬化防控“雙贏”的有效途徑[5-7]。在西北內(nèi)陸流域下游濕地與農(nóng)田交界帶，適宜的地下水水位既要保證農(nóng)田區(qū)表層土壤含鹽量小于作物耐鹽閾值（如玉米為3.46 g/kg，葵花為5.0 g/kg），又要保證濕地生態(tài)安全[8-11]。

西北內(nèi)陸流域下游區(qū)含水層巖性以粉細(xì)砂為主，滲透性差，釋水緩慢，同時(shí)地下水水位易受灌溉、蒸發(fā)及側(cè)向補(bǔ)給等因素影響，實(shí)現(xiàn)水位的實(shí)時(shí)控制極具難度。在弱透水層區(qū)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外采用的?。ㄅ牛┧绞街饕胸Q井、溝渠、暗管、水平井、大口井、輻射井、連通井等[12-13]，如傍河取水中為增大輻射井的?。ㄅ牛┧?，許多學(xué)者[14-16]在輻射井距河床距離、井結(jié)構(gòu)參數(shù)及堵塞機(jī)理等方面開(kāi)展了研究，Banerjee[17]基于含水層給水度和滲透系數(shù)布設(shè)輻射井，并對(duì)取水量進(jìn)行了驗(yàn)證。陜西省富平縣鹵泊灘、寧夏銀南灌區(qū)和河套灌區(qū)在鹽漬化治理過(guò)程中均采用了溝渠排水方式[18-19]。劉少玉等[20]在華北平原東部淺部弱滲透層地區(qū)成功建立了“抽咸換淡輻射井”、“虹吸連通增采井”等不同類型示范工程，取得了特定條件下低成本開(kāi)采淺層微咸水的有效途徑。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者研發(fā)的地下水集采和排水技術(shù)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了弱透水層區(qū)地下水埋深與水量控制，但研究多關(guān)注如何增大取（排）水量，對(duì)如何實(shí)現(xiàn)持續(xù)?。ㄅ牛┧耙欢ǚ秶蜁r(shí)段內(nèi)地下水水位的實(shí)時(shí)控制和降低的相關(guān)研究不足，尤其關(guān)于 “水位-水量”雙控技術(shù)及應(yīng)用的研究成果較少。本研究以石羊河流域鄧馬營(yíng)湖淺埋區(qū)為研究區(qū)，在分析地下水埋深動(dòng)態(tài)及其與表層土壤鹽分協(xié)同變化關(guān)系基礎(chǔ)上，確定生態(tài)水位閾值，研發(fā)基于虹吸-輻射井群的地下水“水位-水量”智能雙控技術(shù)，并開(kāi)展應(yīng)用研究，其成果對(duì)西北內(nèi)陸流域下游濕地生態(tài)保護(hù)及其周邊農(nóng)田鹽漬化防控具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于騰格里沙漠鄧馬營(yíng)湖鹽漬化農(nóng)田與自然植被交界帶，屬石羊河流域平原區(qū)。在20世紀(jì)80年代大規(guī)模開(kāi)發(fā)前為湖泊濕地。區(qū)域?qū)贉貛Ц珊瞪衬畾夂蝾愋?，多年平均氣溫、降水量和蒸發(fā)量分別為9.4 °C、123.6 mm 和2 063.5 mm。農(nóng)作物以玉米、食葵為主，生長(zhǎng)期耐鹽閾值分別為3.56，5.00 g/kg，天然植被以蘆葦為主。

示范區(qū)包氣帶地層以沖湖積沉積物為主，巖性以亞砂土、亞黏土為主，支持毛細(xì)水上升高度為1.7 m。按埋藏條件可分為淺層、中層和深層水含水層組。淺層水位埋深1.5 m，含水層巖性以粉細(xì)砂為主，底界埋深7 m，與下伏中層水之間有2 m 厚黏土層，兩者水力聯(lián)系弱。中層水巖性以中細(xì)砂與中粗砂為主，厚度近100 m。深層水賦存于第四系中下更新統(tǒng)粉細(xì)砂透鏡體與底部礫砂層中，透鏡體顆粒細(xì)且微膠結(jié)、密實(shí)，底部礫砂泥質(zhì)含量高，厚度小，透水和含水性差，具弱承壓性。在強(qiáng)烈蒸發(fā)作用下，淺層水咸化、土壤鹽漬化嚴(yán)重，農(nóng)田、交界帶、濕地的地下水中溶解性總固體含量分別為7.63，8.34，13.2 g/L。

在每年作物生長(zhǎng)期（4月中旬至9月初），農(nóng)田非調(diào)控區(qū)潛水水位受灌溉影響呈逐漸上升趨勢(shì)（圖1），其中7—8月，潛水埋深處于1.5 m 左右，鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)較高。示范區(qū)同期（7月初為例），自農(nóng)田至自然植被區(qū)潛水埋深從1.3 m 增大至1.6 m（圖2）。

圖1 農(nóng)田非調(diào)控區(qū)地下水埋深變化特征（G20 監(jiān)測(cè)孔）Fig.1 Dynamics of groundwater depth in the unregulation area of farmland

圖2 7月初地下水埋深等值線及監(jiān)測(cè)孔分布位置Fig.2 Contour lines of groundwater depth and monitoring wells distribution in July

2 示范區(qū)地下水生態(tài)水位閾值

2.1 閾值上限

采集示范區(qū)周邊自然植被區(qū)與農(nóng)田區(qū)包氣帶結(jié)構(gòu)相似、不同地下水埋深條件下的不同深度土樣，進(jìn)行易溶鹽測(cè)試分析。在不受調(diào)控和灌溉影響的自然植被區(qū)，隨著潛水埋深增大，表層土壤含鹽量呈減少趨勢(shì)（圖3）。當(dāng)潛水埋深（h）分別為1.0 m≤h＜1.5 m，1.5 m≤h＜1.9 m，1.9 m≤h＜3.5 m 時(shí)，相應(yīng)階段潛水埋深每增大10 cm 表層土壤含鹽量分別減少26.209，2.433，0.446 g/kg。

圖3 自然植被區(qū)表層土壤鹽分與地下水埋深協(xié)同變化關(guān)系Fig.3 Synergic relationship of groundwater depth and topsoil salt content in natural vegetation area

綜上分析可知，當(dāng)潛水埋深為1.0，1.5，1.9 m 時(shí)，對(duì)應(yīng)表層土壤含鹽量分別為182.4，52.3，45.5 g/kg。從鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)程度和表層土壤鹽分調(diào)控效率考慮，隨著潛水埋深逐漸增大，土壤鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)逐漸降低，表層土壤積鹽速率對(duì)潛水埋深變化響應(yīng)越來(lái)越慢，調(diào)控效率越來(lái)越低，其中潛水埋深1.5 m 和1.9 m 是重要的分界點(diǎn)。

灌溉條件下，農(nóng)田區(qū)表層土壤經(jīng)歷淋鹽和積鹽的復(fù)雜交替過(guò)程，相對(duì)自然植被區(qū)表層土壤含鹽量有一定程度降低。在潛水埋深1.5～1.9 m 時(shí)，由淺至深包氣帶含鹽量先增大、后減小，最后趨于穩(wěn)定；在潛水埋深1.5 m 時(shí)，15 cm 深度以內(nèi)土壤含鹽量小于5 g/kg，20 cm 深度處含鹽量最高，65 cm 深度以下含鹽量變化較??；在潛水埋深1.9 m 時(shí)，30 cm 深度以內(nèi)土壤含鹽量小于5 g/kg，60 cm 深度處含鹽量最高，105 cm 深度以下含鹽量變化較?。▓D4）。在潛水埋深1.5 m 時(shí)包氣帶剖面中1.0 m 深度以下的土壤含鹽量，小于潛水埋深1.9 m 時(shí)包氣帶剖面中相同深度的土壤含鹽量。這是由于2 個(gè)剖面中1.0 m 深度以下均為支持毛細(xì)飽水帶，其含鹽量主要受地下水溶解性總固體含量大小控制，埋深1.5 m 剖面位于上游，地下水溶解性總固體含量較小。由此可見(jiàn)，灌溉條件下，潛水埋深由1.5 m增大至1.9 m，積鹽帶從20 cm 深度下移至60 cm 深度，明顯控降了作物（葵花）生長(zhǎng)的表層土壤含鹽量。

圖4 農(nóng)田區(qū)不同潛水埋深下包氣帶剖面含鹽量Fig.4 Salt content of the aeration profile at different phreatic groundwater depths in farmland

潛水埋深是影響表層土壤積鹽速率的關(guān)鍵因素[21]，因?yàn)樗鼪Q定著潛水通過(guò)支持毛細(xì)作用向表層土壤輸供水鹽量多少的能力。綜合考慮不同地下水埋深下鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)程度和灌溉條件下表層土壤積鹽規(guī)律，確定灌溉期農(nóng)田鹽漬化防控生態(tài)水位埋深上限為1.9 m；對(duì)照地下水埋深動(dòng)態(tài)特征，確定示范區(qū)7月初至8月底地下水高水位期（埋深約1.5 m）為鹽漬化防控關(guān)鍵期。

2.2 閾值下限

示范區(qū)自然植被以濕地植被蘆葦為主，地下水是其生長(zhǎng)的主要水分來(lái)源[22]。根據(jù)相關(guān)研究[23-27]，西北內(nèi)陸流域下游蘆葦適宜生態(tài)水位埋深小于3.0 m（表1）。通過(guò)示范區(qū)周邊不同潛水埋深下植被類型的調(diào)查，結(jié)果表明潛水埋深大于3.0 m 的區(qū)域內(nèi)幾乎無(wú)蘆葦存在（表2），由此確定示范區(qū)濕地保護(hù)的生態(tài)水位埋深下限為3.0 m。

表1 旱區(qū)濕地蘆葦適宜生態(tài)水位埋深Table 1 Suitable ecological groundwater depth of the wetland bulrush in arid areas

表2 示范區(qū)周邊不同水位埋深下主要植被類型Table 2 Key vegetational forms in diverse groundwater depths around the demonstration area

3 基于虹吸輻射井群的“水位-水量”智能雙控技術(shù)

3.1 虹吸輻射井群地下水集采技術(shù)子系統(tǒng)

虹吸輻射井群集采技術(shù)通過(guò)一井虹吸聯(lián)通多個(gè)輻射井（圖5），能夠增大弱含水層中單井出水量，實(shí)現(xiàn)地下水水位由點(diǎn)到線到面的控制，避免產(chǎn)生大范圍漏斗。該系統(tǒng)主要由主抽水井（簡(jiǎn)稱主井）、輻射井、虹吸管、排氣孔、排氣閥等組成。

主井位于示范區(qū)中心，輻射井在主井周邊位于地下水流場(chǎng)上游；各輻射井與主井間均用虹吸管單獨(dú)連接，虹吸管兩端距主井和輻射井底部均為50 cm，兩井間虹吸管中間高兩側(cè)低，排氣孔在中間最高處，便于高效排氣和停用后自動(dòng)排水。各輻射井含輻射管2～3根，輻射管長(zhǎng)4 m，埋深4 m，各井參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 主井和輻射井主要參數(shù)Table 3 Key parameters of the main pumping and radical wells

3.2 地下水“水位-水量”智能雙控技術(shù)子系統(tǒng)

該系統(tǒng)中主井通過(guò)井內(nèi)高、中、低3 根信號(hào)線對(duì)潛水泵的控制實(shí)現(xiàn)“水位-水量”的控制，見(jiàn)圖5（b）。各輻射井通過(guò)井內(nèi)高、中、低3 根信號(hào)線對(duì)各虹吸管路上電動(dòng)球閥的控制實(shí)現(xiàn)“水位-水量”的控制。運(yùn)行過(guò)程如下：

圖5 基于虹吸輻射井群的“水位-水量”雙控技術(shù)系統(tǒng)Fig.5 System of the double control technology of water table and quantity based on radical wells connected by siphons

（1）依次打開(kāi)各虹吸管上的排氣閥門使用真空泵進(jìn)行排氣，等各管路充滿水時(shí)及時(shí)關(guān)閉排氣閥門，然后打開(kāi)信號(hào)控制器。

（2）打開(kāi)主井潛水泵，隨著抽水進(jìn)行，主井內(nèi)水位低于各輻射井內(nèi)水位，在虹吸作用下各輻射井內(nèi)水沿虹吸管流入主井。當(dāng)主井水位下降至中間信號(hào)線端點(diǎn)時(shí)，潛水泵電源自動(dòng)切斷，抽水停止；當(dāng)水位恢復(fù)至高處信號(hào)線端點(diǎn)時(shí)，潛水泵電源自動(dòng)接通，抽水開(kāi)始。當(dāng)各輻射井內(nèi)水位降落至中間信號(hào)線端點(diǎn)時(shí)，虹吸管路上的電動(dòng)球閥自動(dòng)關(guān)閉，輻射井抽水停止；水位恢復(fù)至高處信號(hào)線端點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)球閥自動(dòng)打開(kāi)，輻射井抽水開(kāi)始。如此循環(huán)進(jìn)行。

（3）當(dāng)?shù)叵滤a(bǔ)排條件發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別該變化，自動(dòng)調(diào)整抽水頻率，實(shí)現(xiàn)抽水量大小的調(diào)整。

由此可看出，“水位-水量”雙控技術(shù)利用電系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)和控制器，在節(jié)約人力物力條件下實(shí)現(xiàn)了地下水水位和水量的智能協(xié)同雙控。根據(jù)設(shè)定水位目標(biāo)，調(diào)控系統(tǒng)能夠識(shí)別地下水補(bǔ)排條件變化并及時(shí)調(diào)整抽水量大小，從而保證地下水水位維持在合理的生態(tài)水位區(qū)間。同時(shí)各輻射井以間歇大流量方式抽水，可階段性將虹吸管內(nèi)積累的氣體排出，保證了虹吸抽水的穩(wěn)定性。

4 “水位-水量”雙控技術(shù)示范應(yīng)用方案

4.1 示范運(yùn)行方案

示范區(qū)布設(shè)有水位調(diào)控淡水灌區(qū)、水位調(diào)控微咸水灌區(qū)、非水位調(diào)控淡水灌區(qū)、非水位調(diào)控微咸水灌區(qū)、水位調(diào)控天然植被區(qū)和水質(zhì)水量調(diào)蓄區(qū)（圖6）。灌溉淡水源的溶解性總固體為0.6 g/L，灌溉微咸水源的溶解性總固體為3.0 g/L。灌區(qū)種植作物為玉米和葵花，在作物生長(zhǎng)期（4—9月）每次灌溉量為900～1 050 m3/hm2，葵花共計(jì)灌溉6 次，總灌溉量為6 450 m3/hm2；玉米灌溉7 次，總灌溉量為7 350 m3/hm2。本次研究中，重點(diǎn)以葵花生長(zhǎng)耐鹽閾值為基礎(chǔ)進(jìn)行分析。結(jié)合示范區(qū)生態(tài)水位閾值及各井參數(shù)，運(yùn)行前設(shè)定主井和各輻射井水位調(diào)控區(qū)間，在 2020年7—8月作物生長(zhǎng)關(guān)鍵期，進(jìn)行了持續(xù)61 d 的調(diào)控和灌溉試驗(yàn)。

4.2 數(shù)據(jù)獲取

示范試驗(yàn)運(yùn)行過(guò)程中，數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和采集由一體化多要素自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完成，該系統(tǒng)具有多要素、高頻率、高密度、可視化和自動(dòng)化的特點(diǎn)，監(jiān)測(cè)對(duì)象、監(jiān)測(cè)指標(biāo)、設(shè)備及監(jiān)測(cè)頻率見(jiàn)表4，監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布見(jiàn)圖6。

表4 示范區(qū)主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)Table 4 Main monitoring indicators in the demonstration zone

圖6 示范區(qū)功能分區(qū)及監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布Fig.6 Function division and monitoring points distribution in the demonstration zone

5 結(jié)果與分析

5.1 地下水埋深動(dòng)態(tài)

距邊界和抽水井較遠(yuǎn)的監(jiān)測(cè)孔水位埋深代表了示范區(qū)大部分區(qū)域潛水埋深狀況，作物生長(zhǎng)期調(diào)控區(qū)和非調(diào)控區(qū)代表性監(jiān)測(cè)孔（G06 和G20）水位埋深動(dòng)態(tài)見(jiàn)圖7，可看出2020年非調(diào)控期內(nèi)（4月中旬至6月底），兩區(qū)內(nèi)地下水埋深變化特征相同：每次灌后水位埋深迅速減小，然后緩慢增大；隨著灌溉頻率增大，地下水埋深整體呈階梯減小趨勢(shì)，該時(shí)期地下水埋深維持在1.9 m 左右，鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)低。

圖7 調(diào)控區(qū)與非調(diào)控區(qū)地下水埋深動(dòng)態(tài)變化（G06、G20 監(jiān)測(cè)孔）Fig.7 Dynamic changes of groundwater depths in the regulation and un-regulation zones

調(diào)控期內(nèi)（7—8月），非調(diào)控區(qū)地下水水位依然呈階梯狀緩慢上升，升幅逐漸減小，7月中旬后地下水埋深穩(wěn)定在1.5 m 左右，土壤積鹽速率快，鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)高。在調(diào)控區(qū)，雖然每次灌溉后水位呈現(xiàn)一定程度上升，但在“水位-水量”雙控作用下，地下水水位迅速下降，至8月底（葵花收獲期）水位埋深總體維持在1.9 m左右，表層土壤積鹽速率較小，鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)較低。由此說(shuō)明“水位-水量”雙控系統(tǒng)能夠有效降低地下水向表層土壤輸送水鹽量和潛水蒸發(fā)量。

5.2 地下水埋深分布對(duì)比

一個(gè)灌溉周期內(nèi)包氣帶水分運(yùn)移經(jīng)歷灌溉水入滲對(duì)地下水的補(bǔ)給和地下水通過(guò)支持毛細(xì)水上升到地表附近后蒸發(fā)到大氣的過(guò)程。表層土壤積鹽主要發(fā)生在潛水蒸發(fā)階段，期間地下水埋深是土壤積鹽速率的關(guān)鍵影響因素，該階段初期的地下水埋深空間分布特征是驗(yàn)證雙控作用是否有效的關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)研究[27]，在地下水淺埋區(qū)，灌溉入滲影響一般在灌后8～10 d 結(jié)束，潛水蒸發(fā)階段初期（灌后8 d）地下水埋深空間分布見(jiàn)圖8，依據(jù)7月初非調(diào)控區(qū)地下水埋深等值線分布（圖2），將農(nóng)田區(qū)至自然植被區(qū)分為上游、中游和下游，雙控作用下上游區(qū)受側(cè)向補(bǔ)給影響，地下水埋深在1.8 m 左右，中游井群分布區(qū)地下水埋深為1.9～2.2 m，下游區(qū)受雙控作用影響側(cè)向補(bǔ)給量減少，地下水埋深在2.1 m 左右。由此，驗(yàn)證了“水位-水量”雙控系統(tǒng)能夠?qū)⒁欢▍^(qū)域范圍內(nèi)地下水埋深調(diào)控至適宜生態(tài)水位埋深區(qū)間，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田鹽漬化防控和濕地保護(hù)的雙贏。

圖8 灌后8 d 地下水埋深等值線Fig.8 Contour lines of groundwater depths 8 days after irrigation

5.3 包氣帶鹽分分布特征對(duì)比

灌溉水入滲過(guò)程中首先溶解表層土壤鹽分，然后攜帶鹽分向下運(yùn)移，為查明“水位-水量”雙控作用對(duì)入滲初期灌溉水淋鹽和入滲中后期表層土壤積鹽速率的影響，需對(duì)比分析調(diào)控區(qū)和非調(diào)控區(qū)灌后入滲初期（1 d）、入滲后期（8 d）包氣帶鹽分垂向分布特征。

5.3.1 淡水灌溉

相對(duì)灌溉前，從圖9（a）可看出灌溉后1 d 調(diào)控區(qū)淺層電導(dǎo)率增幅大于深層，40 cm 深度以內(nèi)增幅大于10%，40 cm 深度以下增幅小于6%；從圖9（c）可看出，非調(diào)控區(qū)不同深度電導(dǎo)率增幅明顯大于調(diào)控區(qū)，為20%～50%。這是由于灌溉初期灌溉水溶解表層土壤鹽分并攜帶鹽分入滲，包氣帶電導(dǎo)率增大，調(diào)控區(qū)在雙控作用下地下水埋深及支持毛細(xì)水埋深增大，表層土壤含水率相對(duì)較低，灌溉水在毛細(xì)力和重力作用下協(xié)帶鹽分入滲速率快，包氣帶電導(dǎo)率增幅較小；非調(diào)控區(qū)，地下水埋深和支持毛細(xì)水埋深小，表層土壤含水率相對(duì)較高，灌溉水協(xié)鹽只在重力作用下緩慢入滲，包氣帶電導(dǎo)率增幅較大。

圖9 調(diào)控區(qū)淡水（A 剖面）、微咸水（B 剖面）和非調(diào)控區(qū)淡水（D 剖面）、微咸水（C 剖面）灌后相對(duì)灌前電導(dǎo)率變幅Fig.9 Electrical conductivity range compared to those before fresh and brackish water irrigation in the regulation zone and unregulation zone

灌溉后8 d 調(diào)控區(qū)不同深度電導(dǎo)率均降低，淺層降幅大于深部；非調(diào)控區(qū)電導(dǎo)率呈現(xiàn)淺層（40 cm 以內(nèi)）基本不變，中層（40～80 cm）降低，深層（105～135 cm）增大的特點(diǎn)。這是由于灌溉水淋鹽入滲過(guò)程中，表層土壤蒸發(fā)同時(shí)進(jìn)行，緩慢積鹽，相對(duì)非調(diào)控區(qū)，調(diào)控區(qū)在雙控作用下灌溉水入滲快，表層土壤含水率相對(duì)較低，蒸發(fā)和積鹽速率較慢。

綜上分析，得出“水位-水量”雙控作用不僅能降低灌溉水溶鹽導(dǎo)致的電導(dǎo)率增大幅度，而且還有助于降低灌溉水入滲過(guò)程中表層土壤的積鹽速率。

5.3.2 微咸水灌溉

微咸水灌溉條件下，相對(duì)灌溉前，從圖9（b）（d）可看出灌后1 d 調(diào)控區(qū)與非調(diào)控區(qū)各層電導(dǎo)率均呈現(xiàn)不同程度增大，調(diào)控區(qū)10 cm 深度處電導(dǎo)率增幅大于10%，20～90 cm 深度增幅小于5%，90～120 cm 深度電導(dǎo)率增幅大于10%，非調(diào)控區(qū)各層電導(dǎo)率增幅15%～45%，可看出調(diào)控區(qū)增幅小于非調(diào)控區(qū)，進(jìn)一步驗(yàn)證了灌溉入滲初期雙控作用能夠增大灌溉水入滲速率，降低灌溉水溶解表層鹽分導(dǎo)致的電導(dǎo)率增大幅度。對(duì)比雙控作用淡水灌溉條件下，見(jiàn)圖9（a），灌后1 d 10 cm 深度電導(dǎo)率增幅小于10%， 20～40 cm 深度電導(dǎo)率增幅大于20%，說(shuō)明淡水灌溉促使鹽分下移，這是由于淡水溶鹽能力更強(qiáng)，能夠快速溶解并攜帶鹽分下滲。

灌后8 d，調(diào)控區(qū)40 cm 深度以內(nèi)電導(dǎo)率低于灌溉前，降幅3%～10%；90 cm 深度以下電導(dǎo)率依然高于灌溉前，增幅小于3%。在非調(diào)控區(qū)，各層電導(dǎo)率變幅較小，除20 cm 深度處呈小幅度降低，其余位置均小幅增大。相對(duì)灌溉前，調(diào)控區(qū)鹽分降低，非調(diào)控區(qū)鹽分基本穩(wěn)定，進(jìn)一步驗(yàn)證了雙控作用有助于減緩?fù)寥婪e鹽。對(duì)比圖9（a）和圖9（b），灌后8 d 淡水灌溉條件下表層土壤鹽分降低幅度大于微咸水灌溉，進(jìn)一步驗(yàn)證了淡水溶鹽和攜帶鹽分能力強(qiáng)于微咸水。

6 結(jié)論

（1）地下水埋深是農(nóng)田鹽漬化防控和濕地保護(hù)的關(guān)鍵因子，示范區(qū)濕地保護(hù)生態(tài)水位埋深下限為3.0 m，農(nóng)田鹽漬化防控生態(tài)水位埋深上限為1.9 m。受灌溉影響，每年6月底至8月底示范區(qū)地下水埋深維持在1.5 m 時(shí)，農(nóng)田土壤鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)高，是實(shí)施地下水水位實(shí)時(shí)精準(zhǔn)調(diào)控的關(guān)鍵期。

（2）在西北內(nèi)陸流域下游濕地周邊鹽漬化農(nóng)田，針對(duì)如何實(shí)時(shí)控制和降低地下水水位的難題，研發(fā)了基于虹吸輻射井群的“水位-水量”智能雙控技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)包括：一井虹吸聯(lián)通多輻射井地下水集采子系統(tǒng)用于增大弱透水層區(qū)單井涌水量和實(shí)現(xiàn)水位面狀控制；利用電系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)和控制器集成的“水位-水量”智能雙控子系統(tǒng)，保證地下水埋深維持在適宜生態(tài)水位埋深區(qū)間。

（3）在表層土壤主要積鹽期（潛水蒸發(fā)階段），“水位-水量”雙控系統(tǒng)能夠?qū)⑹痉秴^(qū)地下水埋深控制在適宜生態(tài)水位埋深區(qū)間，降低潛水蒸散發(fā)量和土壤積鹽速率；在灌溉水入滲階段，雙控系統(tǒng)不僅能夠降低灌溉水淋溶鹽分引起的電導(dǎo)率增大幅度，而且還有助于減緩表層土壤的積鹽速率；實(shí)施雙控條件下灌溉淡水的溶鹽和淋鹽能力強(qiáng)于微咸水，淡水灌溉與雙控技術(shù)緊密結(jié)合應(yīng)用效果更顯著。