旱區(qū)濕地周邊鹽漬化農(nóng)田生態(tài)水位閾值與“水位-水量”雙控技術(shù)

劉鵬飛，張光輝，崔尚進，劉少玉，聶振龍

（1.中國地質(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)與工程重點實驗室，河北 石家莊 050061）

隨著國家實施西部生態(tài)保護戰(zhàn)略，逐步落實“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大，周邊農(nóng)田鹽漬化風(fēng)險加劇[1-3]。然而，農(nóng)田保護事關(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)耕地壓力達到預(yù)警狀態(tài)[4]。實施地下水水位調(diào)控是實現(xiàn)濕地保護與農(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)含水層巖性以粉細砂為主，滲透性差，釋水緩慢，同時地下水水位易受灌溉、蒸發(fā)及側(cè)向補給等因素影響，實現(xiàn)水位的實時控制極具難度。在弱透水層區(qū)，當(dāng)前國內(nèi)外采用的取（排）水方式主要有豎井、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取（排）水量，許多學(xué)者[14-16]在輻射井距河床距離、井結(jié)構(gòu)參數(shù)及堵塞機理等方面開展了研究，Banerjee[17]基于含水層給水度和滲透系數(shù)布設(shè)輻射井，并對取水量進行了驗證。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采淺層微咸水的有效途徑。

國內(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?。ㄅ牛┧?，對如何實現(xiàn)持續(xù)?。ㄅ牛┧耙欢ǚ秶蜁r段內(nèi)地下水水位的實時控制和降低的相關(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湖淺埋區(qū)為研究區(qū)，在分析地下水埋深動態(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)，并開展應(yīng)用研究，其成果對西北內(nèi)陸流域下游濕地生態(tài)保護及其周邊農(nóng)田鹽漬化防控具有重要的現(xiàn)實意義。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于騰格里沙漠鄧馬營湖鹽漬化農(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)粉細砂透鏡體與底部礫砂層中，透鏡體顆粒細且微膠結(jié)、密實，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（圖1），其中7—8月，潛水埋深處于1.5 m 左右，鹽漬化風(fēng)險較高。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，進行易溶鹽測試分析。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（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，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，對應(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)險逐漸降低，表層土壤積鹽速率對潛水埋深變化響應(yīng)越來越慢，調(diào)控效率越來越低，其中潛水埋深1.5 m 和1.9 m 是重要的分界點。

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)雜交替過程，相對自然植被區(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，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，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小；在潛水埋深1.9 m 時，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 時包氣帶剖面中相同深度的土壤含鹽量。這是由于2 個剖面中1.0 m 深度以下均為支持毛細飽水帶，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，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]，因為它決定著潛水通過支持毛細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；對照地下水埋深動態(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，地下水是其生長的主要水分來源[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)幾乎無蘆葦存在（表2），由此確定示范區(qū)濕地保護的生態(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)通過一井虹吸聯(lián)通多個輻射井（圖5），能夠增大弱含水層中單井出水量，實現(xiàn)地下水水位由點到線到面的控制，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上游；各輻射井與主井間均用虹吸管單獨連接，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排水。各輻射井含輻射管2～3根，輻射管長4 m，埋深4 m，各井參數(shù)見表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)中主井通過井內(nèi)高、中、低3 根信號線對潛水泵的控制實現(xiàn)“水位-水量”的控制，見圖5（b）。各輻射井通過井內(nèi)高、中、低3 根信號線對各虹吸管路上電動球閥的控制實現(xiàn)“水位-水量”的控制。運行過程如下：

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）依次打開各虹吸管上的排氣閥門使用真空泵進行排氣，等各管路充滿水時及時關(guān)閉排氣閥門，然后打開信號控制器。

（2）打開主井潛水泵，隨著抽水進行，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線端點時，潛水泵電源自動切斷，抽水停止；當(dāng)水位恢復(fù)至高處信號線端點時，潛水泵電源自動接通，抽水開始。當(dāng)各輻射井內(nèi)水位降落至中間信號線端點時，虹吸管路上的電動球閥自動關(guān)閉，輻射井抽水停止；水位恢復(fù)至高處信號線端點時，電動球閥自動打開，輻射井抽水開始。如此循環(huán)進行。

（3）當(dāng)?shù)叵滤a排條件發(fā)生變化時，系統(tǒng)能夠自動識別該變化，自動調(diào)整抽水頻率，實現(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)、信號系統(tǒng)和控制器，在節(jié)約人力物力條件下實現(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)能夠識別地下水補排條件變化并及時調(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，在作物生長期（4—9月）每次灌溉量為900～1 050 m3/hm2，葵花共計灌溉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，重點以葵花生長耐鹽閾值為基礎(chǔ)進行分析。結(jié)合示范區(qū)生態(tài)水位閾值及各井參數(shù)，運行前設(shè)定主井和各輻射井水位調(diào)控區(qū)間，在 2020年7—8月作物生長關(guān)鍵期，進行了持續(xù)61 d 的調(diào)控和灌溉試驗。

4.2 數(shù)據(jù)獲取

示范試驗運行過程中，數(shù)據(jù)的監(jiān)測和采集由一體化多要素自動監(jiān)測系統(tǒng)完成，該系統(tǒng)具有多要素、高頻率、高密度、可視化和自動化的特點，監(jiān)測對象、監(jiān)測指標(biāo)、設(shè)備及監(jiān)測頻率見表4，監(jiān)測點分布見圖6。

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

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

5 結(jié)果與分析

5.1 地下水埋深動態(tài)

距邊界和抽水井較遠的監(jiān)測孔水位埋深代表了示范區(qū)大部分區(qū)域潛水埋深狀況，作物生長期調(diào)控區(qū)和非調(diào)控區(qū)代表性監(jiān)測孔（G06 和G20）水位埋深動態(tài)見圖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，該時期地下水埋深維持在1.9 m 左右，鹽漬化風(fēng)險低。

圖7 調(diào)控區(qū)與非調(diào)控區(qū)地下水埋深動態(tài)變化（G06、G20 監(jiān)測孔）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)險較低。由此說明“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 地下水埋深分布對比

一個灌溉周期內(nèi)包氣帶水分運移經(jīng)歷灌溉水入滲對地下水的補給和地下水通過支持毛細水上升到地表附近后蒸發(fā)到大氣的過程。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證雙控作用是否有效的關(guān)鍵時間點。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)向補給量減少，地下水埋深在2.1 m 左右。由此，驗證了“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，實現(xiàn)農(nóng)田鹽漬化防控和濕地保護的雙贏。

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比

灌溉水入滲過程中首先溶解表層土壤鹽分，然后攜帶鹽分向下運移，為查明“水位-水量”雙控作用對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水埋深增大，表層土壤含水率相對較低，灌溉水在毛細力和重力作用下協(xié)帶鹽分入滲速率快，包氣帶電導(dǎo)率增幅較?。环钦{(diào)控區(qū)，地下水埋深和支持毛細水埋深小，表層土壤含水率相對較高，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。這是由于灌溉水淋鹽入滲過程中，表層土壤蒸發(fā)同時進行，緩慢積鹽，相對非調(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)，進一步驗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。對比雙控作用淡水灌溉條件下，見圖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%，說明淡水灌溉促使鹽分下移，這是由于淡水溶鹽能力更強，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，進一步驗證了雙控作用有助于減緩?fù)寥婪e鹽。對比圖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，進一步驗證了淡水溶鹽和攜帶鹽分能力強于微咸水。

6 結(jié)論

（1）地下水埋深是農(nóng)田鹽漬化防控和濕地保護的關(guān)鍵因子，示范區(qū)濕地保護生態(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，農(nóng)田土壤鹽漬化風(fēng)險高，是實施地下水水位實時精準(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，針對如何實時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)單井涌水量和實現(xiàn)水位面狀控制；利用電系統(tǒng)、信號系統(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；實施雙控條件下灌溉淡水的溶鹽和淋鹽能力強于微咸水，淡水灌溉與雙控技術(shù)緊密結(jié)合應(yīng)用效果更顯著。