水盐运移研究进展与发展趋势

农业灌溉过程中,盐分的运移导致土壤盐碱化和次生盐渍化,严重影响了农业的可持续发展,对土壤水盐运移的研究为防治和治理土壤盐碱化提供有力帮助。根据国内外相关理论和技术的研究,在总结众多关于水盐运移理论和研究的基础上,对水盐运移的发展进行了综述,介绍了水盐运移的模型和诸多专家学者的研究成果;并对未来水盐运移的研究和发展趋势进行了展望。     

盐碱地水盐动态对玉米根系时空分布特征的影响

为探讨盐碱地滴灌条件下水盐运移对玉米根系时空分布的影响,选择淡水4个处理,选择5个不同生育期采集距滴头不同距离和深度上的根系,并监测各剖面的水分、盐分及地上植株的农艺性状。对其根长密度与地上部分、水分和盐分的运移进行分析,研究表明根系对水分和盐分的胁迫表现明显,当土壤体积含水率高于20%且电导率低于2000μS/cm时,可以满足根系的正常生长发育,在此范围内,根系集中在高水和低盐度的区域生长。     

滨海盐渍土水盐运移影响因素研究

着重对滨海盐渍土水盐运移进行了模拟探讨，初步获得了淋洗脱盐分含量和土体构型等影响因素对水盐运移的影响程度。     

基于HYDRUS模型全膜双垄沟模式下土壤水盐运移模拟

为探索不同种植模式对晋北盐碱土水盐运移规律的影响,采用田间试验方法,设置空白对照、平作不覆膜、平作覆膜、起垄覆膜和全膜双垄沟5个处理,利用HYDRUS-1D/2D模型对不同种植模式下土壤水分和盐分运动规律进行数值模拟,分析了不同种植模式下水盐运动状态,并对比分析模拟结果与田间实测数据。结果表明,全膜双垄沟模式可有效提高土壤含水率,降低土壤电导率,缓解土壤盐分胁迫,为作物生长提供良好的水盐环境。HYDRUS-1D/2D模型对晋北盐碱土水盐运移规律的模拟结果可靠,能够为晋北地区盐碱土壤水盐管理提供科学依据。     

干旱区盐碱地滴灌灌水后土壤水盐运移特征分析

滴灌条件下的水盐运移特性是寻求开发利用盐碱地和次生盐碱化防治的基础,国内外学者对此进行大量研究。通过对试验区滴灌灌水后土壤水盐运移特征分析研究表明:土壤含盐量表现为随水移动,各土层含盐量都有所不同垂直方向盐分的积累,在0~80 cm土层逐渐增加,80~120 cm土层盐分积累受滴灌灌水影响较小;水平方向背行中央土层处盐分积累最多,滴头处盐分积累最少。土壤电导与土壤总盐含量呈正相关,土壤pH与土壤含水量有关,土壤含水量高的地方,土壤pH也大。     

干旱内陆区竖井灌排下土壤碱化风险分析——以新疆哈密盆地为例

通过对内陆干旱区地面灌与井灌条件下土壤水盐运移规律的分析,指出地面灌下盐分随地下水位的波动而变化,地表处于周期性的积盐与脱盐;而竖井灌排影响下的土壤则在整个剖面上均表现出脱盐的趋势,但同时却又存在发生碱化的风险及地下水矿化度的提高.为了预防土壤的盐渍化,必须加强对灌区水盐动态的监测.     

兰州两山滴灌造林土壤水盐运移过程研究

通过造林地滴灌试验,研究了在不同滴头出水流量条件下湿陷性黄土水分盐分运移与分异过程,并调查树木的根系分布。试验结果表明,微灌系统仅给树木根际分布区以内的小面积土壤供水,并未使整个土表面均匀湿润,对于大多数林地而言,其优点是有限的湿润表面积能够限制杂草生长,减少土壤表面无效蒸发。然而,造林地潜在蒸发量大,滴灌条件下水分运移的过程将引起和支配耕作层盐分的移动和重新分配。当水盐混合溶液(无机肥料溶液,N∶P∶K=12∶6∶6)在三种处理中(0.3L/h、0.8L/h、2.0L/h)由滴头流动至根系湿润区内,水分、养分被作物根系吸收,部分水分直接蒸发至大气后,过剩盐分将留存下来,并在土体表面和土体内湿润边界层逐渐积聚,形成高盐分聚集区。由树木根系分布特点看出,处理Ⅰ、处理Ⅲ有利于提高根系单位土体分布密度,处理Ⅱ次之。     

低洼重度盐碱地滴灌垄作模式土壤水盐运移规律研究

目的“滴灌+高垄”模式下盐碱地垄沟栽种的苗木初始成活率高,而一段时间后成活率大幅降低,为研究清楚垄沟苗木死亡原因,开展了“滴灌+高垄”模式水盐运移规律研究。方法田间原土起垄后分别在垄面和垄沟铺设滴灌带,在保证滴头附近不出现大面积明水前提下持续滴灌,根据湿润锋运移和水盐运动情况连续取土样,分析垄体和垄沟盐分运移规律与灌水量之间的关系。结果当灌水量不超过41.4 mm时,水平湿润锋和垂直湿润锋运移距离均随灌水量的增加呈极显著的幂函数关系增加,垄体滴头下方形成一个高土壤含水量、低土壤盐分区,并且随着灌水量的增加,该区向横向和纵向不断扩大。当灌水量达到84.3 mm时,土壤质量含水率等值线由原来的椭圆形转变为倾斜向垄沟方向,垄面滴灌形成的湿润锋与垄沟滴灌形成的湿润锋搭接,土壤盐分在湿润锋搭接处聚集。当灌水量达100.9 mm时,垄体盐分随着灌水量的增加不断向土壤深层和垄沟迁移,盐分等值线图由双“U”型转变为倾斜向垄沟方向,垄体淋洗下来的盐分向垄沟大量聚集。当累计灌水量为171.6 mm时,垄体和垄坡大幅度脱盐,EC_e较初始值降低62.9%。结论垄作滴灌灌溉对垄体和垄沟水盐运移有显著影响,垄沟盐分经历了先降低后增加再降低的过程,垄沟脱盐较垄体脱盐有延迟性。在此条件下对垄沟进行植被构建时,要避开盐分向垄沟聚集的时段,延迟于垄面种植。      

银川北部平原土壤水分运动状态类型及水盐运移机理研究

根据银北平原江南村盐碱地改良试验工作中取得的包气带-地下水系统的土壤水势、土壤含水量、土壤溶液浓度、土壤含盐量、潜水埋深等动态资料,分析研究了试验区土壤水分运移基本类型及水盐运移机理。结果表明,在试验区内,种植区的土壤水盐运移主要受灌溉和蒸发的制约,土壤水盐运移特征呈灌溉-蒸发型,荒地区的土壤水盐运移主要受降水和蒸发的制约,土壤水盐运移特征呈降水-蒸发型。在此基础上,重点分析了种植区在一个年度内的2个大的脱盐阶段和2个大的积盐阶段的土壤水盐运移机理,即春灌前、灌期、秋季和冬灌等阶段水盐运移机理及荒地土壤水盐运移机理。     

黏性土对地下水中盐分运移和同位素组成的影响

在土壤介质中,地下水及盐分如何运移一直是影响地下水资源计算评价的一个重要问题。黏性土层与含水层具有不同的岩性组成,对地下水和盐分的运移起着不同的作用,导致盐分和水在黏性土的运移规律并不相同。本研究选择华北平原黏性土作为研究对象,利用100 m深度上黏性土中地下水连续的水化学和同位素数据,分析了黏性土对含水层间的水力联系及盐分运移的影响。试验表明,黏性土水中电导率的变化主要与补给来源的电导率有关,在垂向剖面上具有比较连续的变化趋势,反映出地下水垂向补给的特征;同时,电导率在一定深度上存在数值的突变,反映了黏性土的阻盐特性,说明黏性土具有一定半透膜作用。由于黏性土的隔水和半透膜特性,稳定同位素在不同深度上的组成受到黏性土分布的影响,其分布规律对地下水资源评价具有参考价值。     

作物生长条件下沙拉塔纳农田水盐耦合运移模型

通过克州沙拉塔纳农田试验区实测资料的分析,建立了作物生长条件下土壤水分和盐分运移模型.在室内进行了土壤水分特征曲线,确定了扰动粘质粉壤土土壤水分特征曲线;再用HYDRUS模型反演计算了在室内外难以确定的土壤水分传导度,并用Van Genuchten方程拟合了参数.以这些参数为基础,模拟计算了气象条件类似土壤相同的格达良灌区土壤水盐运动规律,得出小麦作物从苗期至成熟期土壤含盐浓度随时间分布状况,为研究节水灌溉改良盐碱地课题提供科学数据.     

华中水资源及其可持续利用对策

华中地区水资源相对比较丰富，是实现区域经济可持续发展的有利条件。但由于时空分布不均，本区常受水多水少双重困扰。简要分析了华中地区水资源的特点以及与可持续发展相关的水问题，在此基础上提出了促进区域可持续发展的水资源利用保护策略。     

策勒县水土资源高效利用模式探讨

水、土资源是社会经济发展的物质基础和先决条件.水土资源的数量、质量和组合状态对一个地区的社会经济发展前景有着深刻的影响.策勒县作为一个农业大县,土地面积大,但水资源缺乏、季节分配不均匀,在土地开发过程中,往往出现水、土资源开发利用不平衡,影响着生态环境和社会经济发展,是该县面临严重的贫困问题和生态环境问题的重要原因.结合该区水土资源利用情况,经过分析,提出能够指导该地区水土资源高效、可持续利用的切实可行的措施,研究为高效利用水土资源,保护与合理利用并重,实现区域可持续发展提供依据.     

新疆艾比湖闭流域水资源合理开发与环境保护

应用系统工程的数学优化方法,以艾比湖环境保护为控制目标,水资源科学分配为主线,结合水利工程规划及经济发展,建立了新疆博尔塔拉河、精河流域水资源优化配置模型,对流域水资源科学分配和合理开发利用进行计算,为流域经济发展宏观决策奠定了坚实的基础。     

黑河中游典型灌区水资源供需平衡及其安全评估

 结合黑河干流高崖水文站至平川大桥水文站区域的气象、水文、土壤、植被、种植结构、经济发展等资料建立黑河中游典型灌区水资源供需平衡模式，并对其进行安全评估。结果表明，黑河分水对中游典型灌区的影响主要表现在地表水利用量减少、地下水开采量增加、地下水水位逐年下降。现状年地下水开潜力很小，甚至有些灌区开采潜力严重不足，超采严重。现状年各灌区水资源供需平衡都已经接近安全警戒线，平川灌区已经超过安全警戒线，若今后在水资源管理、地表水和地下水统一调度、农业节水等方面没有重大突破，黑河流域水资源和生态环境安全问题将更加复杂化。     

吐鲁番地区水资源开发利用问题对策探讨

[目的]水资源短缺是吐鲁番地区在水方面面临的首要问题,分析吐鲁番地区水资源开发利用的特征及存在的问题,并进行对策探讨.[方法]在前人研究成果及相关资料分析的基础上,了解吐鲁番地区水资源开发利用的特征,指出其主要问题所在及造成的影响,提出合理开发利用水资源的几点策略,以指导该地区水资源的可持续开发和利用.[结果]分析吐鲁番地区水资源开发利用存在问题,提出了以下对策:全面推进农业节水,提高农业用水效率;转变农业发展方式,合理配置国民经济各业用水;科学规划控制性水利工程布局,合理开发利用地下水;改革水资源管理体制,构建有利于水资源统一管理的水务一体化管理新机制.[结论]不合理的开发和利用水资源,进一步加剧了该地区这一问题的严峻形势,只有贯彻科学对策,才能在水资源的开发利用过程中缓解水资源紧缺的矛盾,减少生态环境破坏,实现区域水资源的可持续利用.     

中国21世纪水资源与农业可持续发展

针对我国水资源短缺、时空分布特点和农业发展现状,提出水资源宏观调控与区域管理、水资源节约型发展道路和多水资源综合开发利用三大方略,保证我国农业可持续发展,解决我国食物安全问题,实现我国２１世纪可持续发展战略。     

四川丘陵区水资源评价与利用研究

四川丘陵地区水资源供需矛盾十分突出,水资源紧缺已成为该地经济发展的严重制约因素。笔者围绕实现水资源合理开发利用和提高水资源利用效率,从降水量、水资源量和水质3个方面分析论述了四川盆地丘陵区水资源现状,并从水利工程现状、可供水量、水资源供需状况等方面分析了水资源开发利用程度,指出了当前该区水资源开发利用存在的问题,从积极开源、节约用水、水环境保护、加强水资源管理等方面,提出了促进水资源可持续开发利用的对策。     

Analysis of Water Resources Supply and Demand and Security of Water Resources Development in Irrigation Regions of the Middle Reaches of the Heihe River Basin, Northwest China

Based on the data for meteorology, hydrology, soil, planting, vegetation, and socio-economic development of the irrigation region in the middle reaches of the Heihe River basin, Northwest China, the model of balance of water supply and demand in the region was established, and the security of water resource was assessed, from which the results that the effects of unified management of water resources in the Heihe River basin between Gansu Province and Inner Mongolia on regional hydrology are significant with a decrease in water supply diverted from Heihe River and an increase in groundwater extracted. In addition, it was found that the groundwater level has been steadily decreasing due to over pumping and decrease in recharges. In present year （2003）, the volume of potential groundwater in the irrigation districts is far small because of the groundwater overdraft; even in the particular regions, there is no availability of groundwater resources for use. By 2003, water supply is not sufficient to meet the water demand in the different irrigation districts, the sustainable development and utilization of water resources are not secured, and the water supply crisis occurs in Pingchuan irrigation district. Achieving water security for the sustainable development of society, agriculture, economy, industry, and livelihoods while maintaining or improving the abilities of the management and planning of water resources, determining of the reasonable percentage between water supply and groundwater utilization and water saving in agricultural irrigation are taken into account. If this does not occur, it is feared that the present performance of water development and planning may further aggravate the problem of scarcities of water resources and further damage the fragile ecological system.     

阿瓦提丰收灌区无排水条件下葡萄滴灌土壤水盐运移规律研究

以新疆阿瓦提县丰收灌区为例，对葡萄滴灌的土壤盐分运移进行了监测研究，结果表明：干旱区尤排水条什下，宽行葡萄实施滴灌灌溉，干排盐功能和压盐、抑盐作用明显。在土壤盐分含量较高的干旱区引用地面水实施滴灌，系统的设计必须考虑压盐、抑盐水量，同时采用高频滴灌制度，确保供水保证率，才能达到林果业可持续发展的目的。