沼泽地辟为耕地、牧场、宜林地及泥炭开采场,均需采取一些必须的措施。如排除沼泽中多余的水分,根据沼泽土壤特性进行土壤改良,在干旱季节进行灌溉及营造防护林等。
1.排水
(1)明渠排水 开发沼泽首先要进行排水,修筑人工渠道,降低地下水位和承泄地表水。一般采用加速地表径流的方式,将蓄存在沼泽中多余的水排走。为了排水首先要查清沼泽的补给水源及区域水文地质条件,综合自然条件,经营方式及经济条件,然后才能确定排水方式。
冲积水和坡积水补给的沼泽,多分布在河湖两岸的漫滩、阶地和沟谷中。改造这类沼泽要采取修堤筑坝,整治河道(疏浚河道,重点地段裁弯取直),沿山坡挖沟截流等办法拦截外水入侵,沼泽地中采用明渠排水,加速地表径流,将沼泽中多余水分排入江河。
地下水补给的沼泽,分布在地下水溢出地带和坡地中部。采取截潜流方法,切断水源,沼泽中采用明沟排水和井排等方式降低地下水位。
大气降水补给的沼泽,采用挖沟筑台,引水入沟和井排等方式进行排水。
中国人民在沼泽改造方面已取得不少经验。在河谷及沟谷内,一般采用干、支、斗三级沟渠为宜;支沟多垂直主沟,间距为100、150、200米,支沟较密的地方,第二年即可耕种。在坡麓地带,多沿等高线修筑截水沟,拦截坡面径流及切割潜流,避免坡水入川。吉林省安图县亮兵台,把截流沟的水,引入回水沟,延长水路,提高水温,灌溉改造沼泽地,取得一定成效。
(2)鼠道和暗管排水 系统排水只能排除沼泽中的地表水,有些土质粘重、结构差、渗透不良的沼泽地,当春雪水融化和降水过后形成上层滞水,影响春播和秋收。为了排除土壤中多余的壤中水,常常采用鼠道或暗管排水方式。鼠道排水是在与田垄垂直的方向上打洞,鼠道深0.5~0.6米,洞径10~15厘米。三江平原采用鼠道排水,试验表明,地下水位比对照区降低20厘米,土壤水分低5~10%。安徽省城西湖农场进行鼠道排水试验,连续降水4~5日,降水量在100毫米的情况下,雨后晴一日,收割机便可下地作业。
暗管排水,就是在地下埋置透水的管子代替鼠道。黑龙江省友谊农场采用芦苇扎成捆埋在深0.6~1.0米的沟底,枝梢向着下游,间距为10~20米,长度约100米,苇捆直径30~35厘米。试验结果表明,地下水位比对照区降低10~20厘米,土壤水分低于5~10%,小麦产量提高了10~50%。这种排水方式不仅可以排除土壤水,还有利于提高地温,促进土壤提前解冻,根系向深处生长,改善土壤通气状况,有利于已垦沼泽土壤的熟化。
(3)井排 就是用深井进行排水。明渠排水在排水出路良好的地区可收到一定的效果,但在远离承泄区,且坡降很小,采用明渠排水不仅工程量大,投资多,而且效益的发挥也受到限制。宜采用井排方法来改造沼泽。井排就是将地表积水,引入井中,泄入地面以下的含水层中。因此,井排要在适宜的地质条件下才能采用,主要是:要有适当厚度及良好导水性与富水性的含水层;地表水与地下水之间有一定的水头差;地下水的排泄条件较好。同时对排入井中的沼泽水,必须进行预处理,否则对地下水会造成污染,若含铁、锰和有机质较多,易产生井下堵塞。中国科学院长春地理研究所与黑龙江省国营农场总局建三江管理局协作,于1974年在三江平原中部建立3个试验场,开展井排改造沼泽的试验研究。1976年在七星农场开垦了沼泽和沼泽化土地1300亩,播种小麦和大豆,打试验井三眼,当年8月5日降20年未遇的大暴雨115毫米,经28小时井排,将1121.7立方米的田间积水排入地下,保证了农田未受涝害,结果试验场小麦单产比邻队高32.9%。根据在三江平原进行水文地质条件调查,完达山以北,井排适宜区和井排稍差区共3 200万亩,占平原面积的51.9%。
(4)挖沟筑台 这是改造沼泽育林和变为耕地经常采用的一种小型田间排水工程。由于挖沟筑台时沟深和台的形状不同,又分为方田、条田、方条田、打大垄、筑高床和垛田等等。田间末级排水沟把耕地划成了规格的几何图形,就叫方田。方田一般宽400~600米,长500~1000米。在固定排水网的基础上,每隔一定距离,顺着垄向拉沟,这些小沟把方田切成一条条的,就叫条田。条田实际上就是水分的田间调节网,条田沟距一般为60~110米,沟深在0.6~1.0米。黑龙江省带岭林业实验站,在沼泽地上采取打大垄和筑高台等排水措施(根据地形条件挖沟作垄),垄高0.6米,顶宽1米,沟深0.6米;筑高床,挖沟筑成长宽各1米或长2米宽1米的高床,在垄上和床上育林,均收到良好的效果。江苏北部里下河一带挖深沟(修成河道)、筑高台(台上种地)改造沼泽,当地群众叫“垛田”,即用土垛起来的田地。垛田高出水面5~10米,台面大小不一,沟内可以行船。把原来的沼泽地变成了水网纵横,田块棋布,涝年不怕水,旱年有水浇,旱涝保收的稳产高产田。