一、前言

暗管排水技術是我國鹽鹼地改良、澇漬區排水、南方稻田養分管理的重要技術之一。

21

世紀前

20

年暗管排水技術蓬勃發展

，

綜述其發展歷史和現狀有助於讀者全面、系統地瞭解該項技術

，

掌握其未來的發展方向。基於

CNKI

、萬方、維普、百度學術和

Elsevier

資料庫及國家自然科學基金委網站、百度搜索等平臺

，

採用資料統計分析方法對暗管排水技術發展動態、用途變化、應用的空間分佈、應用面積和服務物件等進行分析。研究發現

，

近

50

年來我國暗管排水發展主要分為初步探索期

（1976

—

1998

年

）

、漸進發展期

（1999

—

2008

年

）

與蓬勃發展期

（2009

—

2020

年

）；

江蘇和山東為暗管排水技術研究的熱門研究省份

；

水稻、小麥、玉米、棉花是我國暗管排水技術主要的服務物件

；

暗管排水技術正在鹽鹼地改良領域快速發展

，

主要以淋洗土壤鹽分為主。水鹽調控技術一體化以及暗管生態修復將是未來暗管排水發展的重要方向。隨著暗管、濾料等材料的更新和暗管施工機械智慧化鋪設效率的提高

，

暗管排水技術的應用領域將更加廣泛。

暗管排水技術是將具有滲水功能的管道埋置於地下適當位置

，

用於控制地下水位、調節土壤水分、改善土壤理化性狀

，

從而達到促進農業生產和生態保護的一項技術措施。田間排澇是暗管排水技術最主要的用途

，

也是解決低窪地區澇害的主要手段之一

［2］

。暗管排水技術也可以用於排水排鹽

，

根據“鹽隨水來

，

鹽隨水去”的原理

，

當土壤中水分達到田間最大持水量時

，

土壤水從管壁滲水微孔滲入暗管中

，

溶解在水中的鹽分隨水排出土體

，

從而降低土壤鹽含量

，

達到治理鹽鹼地的目的。暗管在使用的過程中

，

也存在淋失土壤養分尤其是氮素的情況

，

並且受到土壤質地的限制。

二、我國暗管排水技術研究重點演變分析

我國是一個農業大國

，

農業發展歷史悠久

，

為了避免農作物受到旱、澇、鹽鹼等危害

，

灌溉排水事業隨之發展起來。早期在河南省濟源縣用

3

片瓦拼合而成的合瓦管進行排水。隨後河南省堰師縣將陶土管埋置地下

，

用來代替地面溝渠排水

，

並取得了較好的效果。

1961

年

，

江蘇省崑山縣農田水利試驗站科技人員利用瓦管和灰土管開展了暗管排水治漬害的研究

，

拉開了我國近代暗管科技研究的序幕。

1966

年

，

河南省溫縣將混凝土管道試鋪在地下代替明渠且獲得成功。

20

世紀

70

年代到

21

世紀

20

年代是我國暗管排水技術發展的重要時期

，

也是技術更迭最快

，

發展最迅猛的時期。透過對文獻的分析

，

可將近

50

年

（1976

—

2020

年

）

我國暗管排水技術發展分為

3

個階段

：

第

1

個階段初步探索期

（1976

—

1998

年

），

在

1989

年左右呈現第

1

階段的高峰時期。第

2

階段漸進發展期

（1999

—

2008

年

），

研究的活躍期在

2000

年前後。第

3

階段蓬勃發展期

（2009

—

2020

年

），

這一階段暗管的研究呈現出爆發增長的態勢。

第

1

階段主要以暗管材料、濾料的研究示範為主。早期多使用泥土管、瓦管進行排水

，

也有用楠竹、蘆葦、沙子作為排水通道使用。周安增等在黑龍江三江平原分別利用稻殼、草把和沙子建成地下水通道代替水泥管進行試驗

，

研究發現稻殼暗管排水效果最好

，

其次是草把暗管

，

最差的是沙子暗管。但這些材料在使用期間容易鬆動淤堵

，

費時費力成本偏高

，

應用面積小。

1978

年初

，

中國科學院率先利用塑膠暗管進行排水

，

並在上海各縣開展試驗

，

取得較好效果。

20

世紀

80

年代

， PVC

材質波紋暗管開始批次上市

，

暗管排水技術的應用面積大幅提高。林起研究了塑膠波紋暗管排水的優點與相關工程技術

，

研究發現利用波紋管排水能穩定控制地下水位

，

從而防止土壤次生鹽漬化

，

增加產量

，

還能減少對耕地的佔用

，

免除人工挖溝清淤的繁重勞動

，

大大減少農田基建投資

，

有利於田間農事的機械化耕作。

第

2

階段暗管的管材和埋設技術趨於成熟

，

暗管排水技術的研究重點轉入應用研究

，

並在全國各地多處開展應用試驗。邵孝侯等在長江中下游低窪圩區研究瞭如何最佳化排水暗管的埋深和間距

，

以低成本為目標建立相關的數學模型

，

透過試驗得出暗管埋深在

0。9~1。1 m

的範圍內較佳

，

最優間距由土質決定

，

其中黏土為

10 m，

壤土為

18 m

。張瑜芳等在淹灌稻田研究了暗管排水中氮素流失情況

，

發現氮素流失與施肥量、肥料型別以及排水條件有關

，

施肥量大會導致氮素流失量增加

，

碳銨易揮發也會造成大量損失

，

較大的排水量也會增加氮素的流失

，

為了減少水稻田暗管中氮素的流失

，

提出應該科學施肥

，

合理排水。

第

3

階段國產化大型鋪管機械的研製和暗管材料的低成本推廣促進了我國暗管排水技術的迅猛發展。“十二五”期間

，

國家科技支撐計劃專案加快了我國暗管鋪設裝置的研發和關鍵部件國產化

，

大大提高了暗管鋪設效率

，

降低了暗管技術的應用成本。我國高密度聚乙烯等材料的波紋滲水管開始大範圍應用

，

促使暗管由單純排水向排水排鹽和水鹽調控研究轉變。於淑會等在河北濱海平原進行了試驗

，

研究了暗管排水排鹽改良鹽鹼地的機理以及作物品質和產量對暗管排水的響應

，

指出淡水淋鹽是暗管排水改良鹽鹼地的關鍵點

，

合理的灌溉制度配合暗管埋設可以有效降低地下水位

，

增強淋洗鹽分

，

使玉米

（Zea mays）

、小麥

（Triticum aestivum）

、棉花

（Gossypium spp。）

增產

，

並能提高使用區域生態系統服務功能。張展羽等利用

DRAINMOD-S

模型對濱海鹽鹼地暗管排水脫鹽進行了模擬

，

在鹽鹼地改良過程中

，

可作為有效工具應用於暗管排水工程設計和管理。在天津濱海新區進行的暗管試驗

［27-36］，

研究了暗管排水改良綠化技術

，

發現暗管排水能夠有效地排除土壤鹽分

，

透過

40 d

的改良

，

在喬木栽植帶間

， 0~60 cm

和

0~100 cm

土層土壤脫鹽率分別為

88。5%

和

72。9%，

土壤鹽分達到了一般喬木可承受範圍。

三、

近

50

年我國暗管排水技術服務物件的演變分析

近

50

年來利用暗管排水

（

排鹽

）

輔助作

（

植

）

物生長的研究中

，

有具體名目的作

（

植

）

物共計出現

51

種。在

20

世紀

70

年代

，

水稻

（Oryza sativa）

、小麥等作物為主要的暗管排水技術服務物件。而

80

—

90

年代

，

水稻、小麥、棉花和玉米成為了暗管排水技術的服務物件。進入

21

世紀以來

，

水稻田的暗管排水研究熱度有所下降

，

而棉花和玉米的暗管排水研究呈上升趨勢。隨著我國對糧食需求的不斷增加

，

耕地面積的不斷減少以及對鹽鹼地資源高效利用的不斷深入

，

透過暗管排水排鹽技術改良鹽鹼地生產糧食的需求不斷加大

，

未來暗管排水技術的服務物件可能會以小麥、玉米、穀子

（Setaria italica）

等糧食作物為主。