谷洪彪

（中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所，哈爾濱150080）

松原灌區(qū)土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及水鹽調(diào)控研究

谷洪彪

（中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所，哈爾濱150080）

土壤鹽堿災(zāi)害已經(jīng)成為全球最嚴(yán)重的、最受關(guān)注的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害之一，它對(duì)社會(huì)、環(huán)境造成的惡劣影響及對(duì)人體健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之危害程度難以用經(jīng)濟(jì)損失來(lái)衡量，其導(dǎo)致的災(zāi)難性后果往往具有廣泛性、潛在性、穩(wěn)定性和持久性。因此，針對(duì)該類災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)任務(wù)迫在眉睫。開(kāi)展土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及調(diào)控研究是防治和減輕土壤鹽堿災(zāi)害的重要途徑，它不僅是對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系的擴(kuò)充和細(xì)化，也為制定減輕土壤鹽堿災(zāi)害措施提供科學(xué)依據(jù)和支撐。

本文在系統(tǒng)歸納、總結(jié)和評(píng)述國(guó)內(nèi)外土壤荒漠化災(zāi)害、土壤鹽堿災(zāi)害及地震、滑坡、氣象等自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與土壤鹽堿災(zāi)害水鹽調(diào)控的最新研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，以災(zāi)害學(xué)理論、系統(tǒng)理論、風(fēng)險(xiǎn)理論為指導(dǎo)，著重探討土壤鹽堿災(zāi)害及其風(fēng)險(xiǎn)的理論和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論體系，進(jìn)而構(gòu)建以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)基于熵權(quán)的灰色關(guān)聯(lián)土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，開(kāi)展吉林西部松原灌區(qū)土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的實(shí)例研究，針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果利用三維地下水流數(shù)值模型進(jìn)行水鹽調(diào)控研究。主要取得了如下研究成果：

（1）首次提出了土壤鹽堿災(zāi)害的概念，系統(tǒng)地剖析了土壤鹽堿災(zāi)害形成過(guò)程及影響因素，將土壤鹽堿災(zāi)害形成過(guò)程分為土壤現(xiàn)代鹽害形成過(guò)程、土壤殘余鹽害形成過(guò)程以及土壤堿害形成過(guò)程；將土壤鹽堿災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境系統(tǒng)分為自然孕災(zāi)環(huán)境分系統(tǒng)與人類活動(dòng)孕災(zāi)環(huán)境分系統(tǒng)，豐富完善了土壤類災(zāi)害理論體系。探索性地提出了土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)與其風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的定義并分析了其內(nèi)涵、特征，構(gòu)建了可闡明土壤鹽堿災(zāi)害系統(tǒng)、土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)與土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)三者之間關(guān)系的概念模型，該模型將土壤鹽堿災(zāi)害致災(zāi)因子、承災(zāi)體、災(zāi)情與風(fēng)險(xiǎn)的理論體系及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)相結(jié)合，并揭示了三者的組成與聯(lián)系，對(duì)進(jìn)一步開(kāi)展土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)具有明確的指導(dǎo)意義。

（2）建立了土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)概念模型，模型詮釋了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的內(nèi)涵，給出了其評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)流程?；趯?duì)鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的分析，兼顧土壤鹽堿災(zāi)害的形成演變過(guò)程及危害對(duì)象與范圍，建立了具有三級(jí)結(jié)構(gòu)、涵蓋土壤鹽堿災(zāi)害的形成基本條件及承災(zāi)體暴露性、脆弱性及研究區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力等因素，共包括4個(gè)因子層、12個(gè)副因子層和28個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。該指標(biāo)體系表征內(nèi)容全面、易于量化，可為土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供有力可靠支撐，也是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論體系的擴(kuò)充與細(xì)化。

（3）將灰色系統(tǒng)理論與信息熵應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，建立了基于熵權(quán)的灰色關(guān)聯(lián)土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型和基于風(fēng)險(xiǎn)理論的土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算模型。將土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)視為灰色系統(tǒng)并以熵權(quán)確定權(quán)重，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型及其風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算模型對(duì)松原灌區(qū)土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)價(jià)分級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)定量評(píng)價(jià)結(jié)果與灌區(qū)實(shí)情符合較好，客觀性較強(qiáng)，表明所建模型可用于土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)?；诖?，對(duì)松原灌區(qū)2007年鹽堿災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失估算結(jié)果表明由土壤鹽堿災(zāi)害帶來(lái)的年經(jīng)濟(jì)損失達(dá)221.57億元。

（4）采取重新規(guī)劃土地利用方式調(diào)控及水鹽數(shù)值模型調(diào)控相結(jié)合的方式對(duì)灌區(qū)土壤鹽堿災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施綜合調(diào)控。土地利用方式調(diào)控將灌區(qū)水田面積擴(kuò)至159.16萬(wàn)畝，旱田面積縮小為95.89萬(wàn)畝，草原面積30.01萬(wàn)畝與原來(lái)持平。在此前提下，開(kāi)展了以水文地質(zhì)學(xué)三維數(shù)值模型（Visual Modflow模型）為手段的水鹽模擬調(diào)控研究，設(shè)計(jì)了3種不同灌溉方案，分析比較了調(diào)控前后的效果。該模型可為松原灌區(qū)土壤鹽堿災(zāi)害調(diào)控提供決策支持，對(duì)于其他發(fā)育鹽堿災(zāi)害的灌區(qū)也具有參考價(jià)值。對(duì)調(diào)控后的灌區(qū)糧食產(chǎn)量收益核算結(jié)果顯示由糧食增產(chǎn)增收所帶來(lái)的年直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)33.78億元，表明效益明顯，調(diào)控方案可行。

土壤鹽堿災(zāi)害；漸發(fā)性環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；水鹽調(diào)控；Visual Modflow；松原灌區(qū)

（作者電子信箱，谷洪彪：hongbiaosw＠126.com）

P694；

A；

10.3969/j.issn.0235－4975.2012.04.013