玛纳斯河下游灌区地下水埋深变化特征及成因分析

根据新疆玛纳斯河下游莫索湾灌区具有代表性的14个长期观测井多年(1998—2010年)地下水位数据,运用水量均衡法和Mann-Kendall突变检验法分析了灌区地下水埋深动态特征及成因。结果表明,研究区除147团地下水埋深略有减小外,其他各区地下水埋深均呈增大趋势,其中150团地下水埋深增大最为明显。灌区地下水埋深变化存在时空差异,并且在2004年之后的不同年份出现了变化趋势转折,其根本原因是受到了灌溉入渗和地下水开采的影响。灌区地下水埋深年际、年内变化基本都呈现出人工-自然双重影响下的变化特征,年内变化最为明显,且不同区域影响地下水位变化的主次因素有所不同。总体而言,人类活动已经成为玛纳斯河下游灌区地下水埋深变化的主要驱动力,其次是自然因素,其中灌溉入渗、地下水开采和潜水蒸发是影响研究区地下水埋深变化的主要因素。     

焉耆盆地地下水位下降与灌溉农业关系

2000年,焉耆盆地内平均地下水位埋深4.98m,耕地面积1 656.26km2,高效节水灌溉面积1.61km2;盆地内灌溉农业经过11年由常规灌溉向高效节水灌溉的转型发展,到2011年,平均地下水位埋深下降至6.86m,耕地面积增加至2 426.73km2,高效节水灌溉面积增加至844.55km2。针对这一问题,基于大量实测资料和RS及MapGis技术与相关分析方法,通过近10年来区内耕地面积和灌溉方式变化特征对地下水位下降响应机制研究。结果表明:2000年以来常规灌溉耕地面积每增加100km2或高效节水灌溉面积每增加100km2,研究区地下水位下降幅度为0.15和0.25m。     

地下水埋深对玉米生长发育及水分利用的影响

为研究地下水埋深对作物的生长发育及水分利用的影响,选择具有代表性的夏玉米为研究对象,借助地中渗透仪,通过人工控制设置不同地下水埋深（分别设置0.2,0.4,0.6,0.8,1.0和1.2 m）,探讨地下水埋深对不同生育期夏玉米的形态指标、产量、耗水量及地下水补给量的影响,分析不同地下水埋深条件下水分利用率差异.结果表明：地下水埋深对玉米株高的影响不具有统计学意义,而地下水埋深过浅或过深均会明显抑制植株叶面积指数和茎粗的增长（P〈0.05）,地下水埋深0.4 m时叶面积指数和茎粗最大.随作物生育进程,根系数量和根系干质量随地下水埋深增大,先减小后增大.玉米灌浆前,单株根系伤流量随地下水埋深增大而增大,而灌浆前后则无显著影响.地下水位埋深过深或过浅均影响穗长、秃尖长、穗粒数、百粒质量及经济产量.分析表明,0.53 m为当地玉米产量最优地下水位埋深.玉米生长期内0~80 cm土层土壤含水量随着地下水埋深增大而降低,同一地下水埋深处理玉米生育期内土壤含水量变化幅度较小.夏玉米全生育期耗水量、阶段耗水量及耗水强度随地下水位埋深增大而直线减少,回归方程在P〈0.01水平下具有统计学意义;同样夏玉米全生育期地下水补给量、阶段地下水补给量及地下水补给强度随地下水位埋深增大而直线减少,回归方程在P〈0.01水平下也具有统计学意义.玉米水分利用率随地下水埋深增大而增大,地下水埋深1.2 m处理水分利用率最高.研究成果对江淮丘陵区地下水资源利用及评价、玉米高产高效灌溉制度的制订具有实际意义.     

干旱区不同地下水位对棉花膜下滴灌灌溉制度的响应研究

地下水埋深对作物灌溉制度的制定及土壤次生盐碱化的防治具有重要影响.为研究不同地下水位对棉花膜下滴灌灌溉制度的影响,本文以新疆孔雀河流域为研究区,利用HYDRUS-2D软件对不同地下水位下的土壤含水率动态进行模拟,结果表明:地下水埋深为1m时,地下水对土壤水的补给作用较强,灌溉定额3000m3/hm2较为适宜;地下水埋深为2.0m时,灌溉定额4500m3/hm2较为适宜,此时棉花基本不受水分胁迫;地下水埋深为3m时,地下水对土壤水已无补给作用,灌溉定额5550m3/hm2较为合适,此时水分胁迫时间累计14d.研究结果为指导当地水资源开发利用及棉花种植业提供了重要参考.     

浅地下水对作物生长规律的影响研究

通过开展不同地下水埋深条件下冬小麦和玉米全生育期潜水蒸发试验,探讨浅埋深地下水对作物生长规律的影响,为地下水浅埋区制定灌溉制度提供参考。试验结果分析表明,不同埋深的地下水对作物的生长发育过程有着很大影响,根系生长在分蘖期和拔节期受地下水位影响较大;而冠的生长则是在孕穗期到灌浆期影响较明显;作物的腾发量也不同。     

不同地下水埋深对土壤水、盐及作

对20个地中测坑进行不同地下水埋深下土壤水、盐运移及作物生长的分析，研究了地下水埋深对土壤水分利用效率（WUE）、养分(NO3--N)及作物生物性状指标的影响。结果表明：埋深为1.5～2.5m时，有利于作物生长，但从盐渍化控制角度看，地下水埋深宜控制在2.0m左右为宜；当地下水埋深大于2.0m时，目前的灌溉制度已经不能满足作物的正常生长需要，出现亏缺灌溉，需要增加灌水定额，本研究说明适宜地下水位的控制对于河套灌区节水改造具有重要的意义。     

地下水埋深对冬麦田土壤水分及产量的影响

通过6种地下水位控制处理和对照(自然地下水位)冬小麦试验,探讨了不同地下水埋深对冬麦田土壤水分季节变化规律和垂直变化规律、地下水-土壤水界面水分转化量变化过程以及对冬麦田田间土壤水分平衡的影响。结果表明,地下水埋深对冬麦田0～60cm土壤水分动态有着明显的影响。地下水埋深越浅,麦田表层和主要根层土壤储水量季节变化越强烈,地下水对土壤水分的补给量越大,冬小麦全生育期耗水量也随着增加;土壤排水量大小与灌溉量和降雨量大小有关。地下水位埋深越深,灌溉和降水后的土壤开始排水日期越滞后;无论地下水埋深深浅,冬麦田累计地下水补给量变化规律可分为4个阶段,即稳定增长期、缓慢增长期、快速增长期和趋于稳定期;地下水埋深1.5m时冬小麦产量最高,地下水位太深或太浅产量均下降。水分利用率最高值出现在地下水埋深1.0m的处理。地下水位在1.0m以下时,水分利用效率随地下水深度加深和灌水量增加而减少。     

地下水埋深对夏玉米根冠生长和耗水量的影响

利用排水式蒸渗仪,借助自制的Mariotte瓶装置,通过设置6种地下水埋深控制处理(地下水位埋深分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.01、.2m),探讨了不同地下水埋深对夏玉米的地上部分、根系生物量及耗水量的影响。结果表明,夏玉米株高和冠层叶面积随地下水埋深减小有增加的趋势,但是当地下水埋深减小到一定程度时就会抑制株高、叶面积,地下水埋深0.6m处理株高和叶面积系数(LAI)最大。各土层根系及其总生物量随地下水埋深增大而增大;地上部总生物量与地下部根生物量的比值随地下水埋深的增大呈明显减少的趋势。夏玉米全生育期和各阶段耗水量分别与地下水埋深呈较好的负相关关系,达到极显著水平(P<0.01);地下水补给量占耗水量的比例随地下水埋深的增大而逐步降低。研究结果可为江淮丘陵区夏玉米灌溉制度的制定及农田排水工程的设计提供参考依据。     

夏玉米不同地下水位埋深条件下的耗水量及其与产量的关系

依据天长市二峰灌溉试验站2010年夏玉米地下水位埋深试验资料,通过6种地下水位控制处理和3种对照夏玉米试验,探讨了不同地下水位埋深对夏玉米的耗水量及耗水量与产量关系的影响。结果表明：夏玉米的耗水量呈抛物线型,前后期小,中期大,到抽雄吐丝期达到最大,并随水位埋深加大而降低;过高或过低的耗水量均影响夏玉米的产量。     

洮儿河扇形地地下水动态特征分析

洮儿河扇形地地下水位逐年下降,为了合理开发利用地下水,有必要对地下水动态特征进行分析。采用地下水动态分析、衬度系数方差分析以及相关分析三种方法对研究区地下水埋深进行分析。结果表明研究区内地下水埋深在2010年以前一直呈增大的趋势,2010年以后埋深呈现减小的趋势,地下水类型为渗入-径流型;研究区内地下水埋深波动变化较大,东北部的地下水波动程度明显大于其他区域,南部和西部也有部分波动性较大的区域;研究区总体上地下水埋深与降雨量的相关性较弱,其中研究区东部相关性要明显高于西部,只有部分区域呈现显著相关性。总的来说研究区东部地下水位动态的复杂程度要高于西部,并且总体上水位下降,需要及时采取措施,控制地下水的开采量,做到地表水与地下水联合调蓄,实现地下水资源的可持续利用。     

安徽淮北平原井灌几个问题的探讨

安徽淮北平原宜井灌溉面积占总耕地面积近80%。从该区井灌水量平衡分析入手，指出在一般干旱年份（P=75%）淮北平原井灌区的灌溉率（可灌面积/耕地面积）仅为54%左右，即使考虑短期超采，缺水率仍达23%；由于存在两类不均匀系数，井灌的实际可开采程度只有可开采地下水资源量的70%左右，考虑这一因素的影响，对井灌区的地下水资源量进行了校核，结果表明对于一次灌溉而言井灌区的地下水实际可开采量大于灌溉需水量，完全能满足灌溉开采的需求；同时，推荐了该区合理的机井数量、布井方式及井点密度，并就井灌工程建设和地下水的开发利用提出了几点建议。     

煤矿排水影响下的水体水质特征及灌溉适宜性评价——以贵州织金县贯城河小流域为例

煤矿废水的直接排放影响下游农田灌溉的水体水质。以贵州省典型煤矿区织金县贯城河小流域为例,研究基于GIS的水质空间分布特征,并用EC、SAR、Na%和KI指数对地表水和地下水的农田灌溉适宜性进行评价。结果表明,受矿山开采的影响,地表水各物理化学参数变化范围较广,地下水中SO_4~(2-)含量范围变化较大;地表水和地下水中pH、EC、TDS、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和HCO_3~-具有较一致的空间分布特点;大部分地表水处于较适合灌溉水平,与矿山排水有水力联系的上游地表水体灌溉适宜性较差,而地下水均适合用于灌溉。     

人类活动影响下乌苏市地下水埋深演化趋势

【目的】研究人类活动影响下乌苏市地下水位变化趋势,以及各因素变化对该地区地下水位演化的影响程度。【方法】对2018年9月乌苏市地下水埋深进行了统测,通过Mapgis软件分析了地下水流场及埋深,组合2008—2017年耕地面积、地下水开采量、节水灌溉面积、地表水引水量、总灌溉面积、机井数量等变化因素对地下水埋深演化趋势进行分析,并利用灰色关联方法评价了各因素与地下水埋深的关联程度。【结果】乌苏市地下水流向由南向北,后转向西流入艾比湖,部分地方存在降落漏斗;在人类活动影响下,地下水位整体呈下降趋势;地表水引水量与地下水开采量的灰色关联度均大于0.6。【结论】地表水引水量与地下水开采量为影响地下水位演化的主要驱动力;乌苏市实施控制用水总量方案后水位有所回升,在地下水开发利用过程中仍需掌握地下水位动态变化。     

内蒙古河套灌区地下水开发利用模式的实例研究

内蒙古河套灌区节水改造后,引黄水量大幅度减少。在河套灌区内选择一块有代表性的区域作为研究对象,探讨河套灌区全面实施节水改造方案后,地下水开发利用的可行性以及井渠结合的合理模式。以MODFLOW软件为计算工具,对不同水井布局方案在某一确定的地下水开采强度下计算区地下水动态变化过程进行预测。计算结果表明,井渠结合区每年开采1200 m3/hm2条件下,连续多年运用能够保持采补平衡。不同的水井布局方案的计算表明,1200 m3/hm2开采水平下,以局部集中布井的布局形式较好。     

平原井灌区地下水多年调节配水模型及其应用

华北平原纯井灌区水资源严重不足。限水灌溉是保持地下水平衡、农业可持续发展的必要条件,通过对作物耗水规律及地下水动态规律的分析,在保持地下水多年平衡的前提下,不追求个别年份高产,以多年粮食总产量最高为目标,提出了地下水均衡开采的调节配水模型,并采用非线性规划理论对该模型进行了论证。应用该模型可计算出不同水文年地下水开采量及各作物灌溉定额,进而计算灌溉制度,可广泛应用于纯井灌区的井灌工程的规划设计。     

农田水利工程技术应用与策略

农田水利工程作为抵御农田洪涝、干旱等自然灾害的技术手段，其一直是农户增产增收的重要保障。该文从农田灌溉技术、排水技术和灌区管理技术等角度出发，探索和研究了现有工程设施的改进与完善策略。      

PPP模式在农田水利工程中的应用

农业是国民经济命脉，与我国经济的发展息息相关，现代农业的发展离不开农田水利工程，加强农田水利工程的建设对农业发展有着现实意义。但仅靠政府的财政支出兴建农田水利工程不能满足现阶段农业发展的需要。面临资金缺口急需进入社会资金，将PPP模式应用于农田水利工程，引入投资者参与项目建设和经营，有效地缓解了政府资金不足，同时提高了农田水利工程项目的质量，促进社会主义新农村建设。      

地表水与地下水联合运用井灌开采强度的确定

在我国北方地区,开展地表水与地下水联合运用,对合理利用水资源和综合治理旱涝碱,保证农作物高产稳产,具有十分重要的意义。地下水的开采,过少则不能满足农田灌溉;过多则会引起地下水径降低而出现漏斗区。正确的开采方法是:根据不同类型区域和不同水文年条件,分别计算出地下水采补平衡时和允许超采地下水位下降不同深度时,可得到的井灌开采强度。用此数值指导地下水的开发,可避免盲目开采带来的不良后果。该文提供的一些数值,是在人民胜利渠灌区得到的,其假设条件为地下水径流微弱、地下水补给仅受降雨和灌溉入渗的影响。所得到的数值可供类似地区参考。     

灌区渠系引水量及气象因素变化对地下水埋深的研究

为了研究渠系引水量以及气象因素与地下水埋深之间的联系,以河套灌区为研究对象,通过描述性统计分析方法,建立起引水量———地下水埋深、水面蒸发量———地下水埋深关系图。结果表明：在生育期内（4月-11月）,引水量、蒸发量与地下水埋深的区域整体变化趋势较好,相关性显著。因此,充分研究出引水量、水面蒸发量对地下水埋深的关系,将对于灌区地下水的合理开采与配置以及灌区全面实施节水改造工程具有重要的意义。     

内蒙古河套灌区耕地与荒地间水盐补排规律的研究

在野外实测资料的基础上,针对内蒙古河套灌区耕地与荒地间水盐补排关系与水盐运移规律,利用水盐平衡原理,对灌区内耕地间隙分布的荒地进行水分和盐分运移平衡研究。研究显示,耕地盐分部分向荒地迁移,荒地对灌区盐分分布具有调节作用。耕地每年平均有28.1%的灌溉水浸入荒地,荒地每年积盐268.5 g/m2,为灌溉水盐分的38.3%。研究为灌区水盐科学及区域水盐管理提供科学依据,对河套灌区可持续发展具有重要意义。