渠井用水比例对土壤脱盐与地下水化学特征的影响

【目的】通过研究华北典型井渠结合灌区不同用水模式对区域土壤盐分分布、根层土壤脱盐、地下水化学特征的影响,探讨华北井渠结合灌区适宜的渠井用水比例。【方法】2013—2015年在人民胜利渠灌区选择西三干渠控制范围为典型区域,监测控制范围内降水量、地表水灌溉量、地下水灌溉量、0—100 cm土层土壤含盐量、地下水矿化度,分析不同用水模式对根层土壤盐分洗脱、地下水化学特征的影响。【结果】2013—2015年一支渠、二支渠、三支渠渠井用水比例分别介于0.72—1.03、2.50—2.63、0.65—1.26之间;2013—2015年冬小麦苗期,不同用水模式下0—100 cm土层土壤盐分垂向分布均表现为上高、中低、下高,尤其是0—20 cm土层土壤盐分表聚明显;2013—2015年冬小麦苗期一支渠控制范围内0—20 cm根层土壤盐分均值大于0.32 mS·cm~(-1)面积分别占到控制范围的60.38%、25.99%、41.16%,二支渠控制范围内0—20 cm根层土壤盐分均值大于0.32 mS·cm~(-1)面积分别占到控制范围的59.61%、0.94%、8.81%,三支渠控制范围内0—20 cm根层土壤盐分均值大于0.32 m S·cm~(-1)面积分别占到控制范围的84.40%、41.87%、52.49%,表明渠井用水比例与支渠控制范围内表层土壤含盐量大于0.32mS·cm~(-1)的面积呈负相关;对比2013年同期,2014年典型区内0—20 cm土壤脱盐率介于15.61%—25.85%,2015年典型区内0—20 cm土壤脱盐率介于13.33%—23.15%;不同渠井用水比例典型区域地下水水化学特征均表现为:地下水中阳离子由枯水期钙钠型转化为平水期的钠钙型,平水期地下水水文化学相具有强烈的碱化趋势,特别是平水期二支渠地下水溶解性总固体增幅分别为一支渠、三支渠的1.23、3.48倍,表明较大渠井用水比例地表水灌溉驱动了根层土壤脱盐,增加了地下水中可溶性盐分浓度;对比2014年平水期,2015年同期一支渠、二支渠和三支渠控制范围地下水钠吸附比分别降低了23.58%、36.82%和55.47%,且区域地下水钠吸附比均低于18分级值。【结论】综合2013—2015年0—100 cm土层土壤脱盐率、地下水化学特征变化,在华北典型井渠结合灌区采用较大的渠井用水比例可以促进耕层土壤的脱盐、抑制土壤盐分表聚,同时短期内改善地下水环境。     

单次污水灌溉后长期污灌土壤镉的垂向分布特征

以河南省新乡市娘娘庙污灌区一块约328 m2的田块为研究区,采用均值、变异系数、半方差函数及分维数等相结合的方法,分析一次污水灌溉前后10 d内东西向剖面A、B、C和D(南北向每相距10.5 m设置1个剖面,由北至南依次编号为A、B、C和D)的土壤有效镉的垂向空间变异及其分布特征,为田块土壤中有效态镉分布与土壤植物修复相结合的研究思路提供基础性探讨。结果表明:灌水后,土壤有效镉含量在剖面A、B、C和D的均值分别减少0.06 mg?kg?1、0.11 mg?kg?1、0.14 mg?kg?1和0.23 mg?kg?1,呈现中等离散程度;在0.393~1.308 m变程范围内,块基比C0/(C0+C)25%,土壤有效镉剖面总体表现出由随机性引发的变异较小,空间相关性较强;剖面A、C和D土壤有效态镉的分维数降低,空间变异程度减弱。Kriging插值结果表明该区有效镉呈条带状分布格局,且在0~15 cm土层呈现累积现象;沿灌水方向,土壤有效镉含量剖面等值线分布由密集到稀疏。相关分析表明,土壤有效镉含量与土壤有机质含量呈正相关,与土壤含水率呈中等程度相关,与p H呈现强负相关,表现为土壤有机质含量越高土壤有效镉含量越大,p H越高土壤有效镉含量越小;污水灌溉对土壤有效镉、土壤含水率、土壤p H和土壤有机质的影响显著,同时会削弱有效镉与各影响因子间的相关关系。伴随着污水灌溉动态的有效镉分布和变异特征可以为应用植物吸附进行土壤重金属污染修复方面的研究提供基础数据。     

主成分分析法在农村生活饮用水水质评价中的应用

主成分分析法是一种降维的多元统计分析方法,运用主成分分析法对水质进行评价,能够反映水质的综合状况。清原县农村饮用水汛期污染较为严重,针对汛期农村饮用水水质污染特征,选取具有代表性的14个采样点进行监测分析,以《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）为标准,筛选出污染指标,然后采用主成分分析法对其水质（污染指标）进行综合评价。结果显示：清原县农村饮用水水质问题主要是微生物污染;大孤家镇采样点水质最差,其次是土口子,北三家采样点水质最好,评价结果与实际情况相一致;主成分分析法以较少的综合指标反映了实际情况,是一种切实可行的综合评价方法。     

污水灌溉国内外研究现状与进展

随着污水灌溉的迅速发展，污水灌溉引发的环境污染问题进一步加剧，由于我国污水灌溉技术研究与科技推广滞后，以及缺乏对污灌区环境质量监测与管理，严重影响了污灌区饮水及食物安全,威胁着农业的可持续发展。总结分析了国内外污水灌溉发展概况及研究进展：包括污水灌溉污染物控制指标研究、污水灌溉技术、污水灌溉对作物生长及品质的影响、污水灌溉对土壤理化特性的影响、污水灌溉污染物运移规律。并针对我国污水灌溉存在的问题，探讨了污水灌溉技术研究进一步发展方向。     

再生水根区交替灌溉对马铃薯中重金属累积和分布的影响

通过田间小区试验,研究了再生水根区交替灌溉对马铃薯重金属累积及分布的影响.结果表明,不同的灌溉条件处理下,4种重金属在马铃薯内积累趋势表现为:Zn>Cu>Pb>Cd;Cd在马铃薯内的分布趋势为茎>叶、根>果实;Pb在马铃薯内的分布趋势为叶>根>茎、果实;Cu在马铃薯内的分布趋势为茎>叶>根>果实;Zn在马铃薯内的分布趋...     

基于经济组网方式的灌溉远程自动控制系统

灌溉远程自动控制系统数据通讯部分的工程投入，一般占工程总投入的50%以上。根据工程实践，从数据传输部分入手，将经济组网方式、无线半双工窄带高速数据通讯技术、先进的数据库访问连接技术以及错开水泵开关与数据采样、传输时间等抗干扰技术措施，应用于灌溉远程自动控制系统，使该系统的整体技术经济性能得到显著提高，并有效降低了工程造价。     

基于NNARMAX模型的地下水位预报研究

区域地下水系统是一个受多种因素影响的复杂的非线性动态系统 ,应用遗忘因子的递归最小二乘( RLS)算法进行训练 ,采用通过减少网络节点间的连接权值 ,进而裁减冗余节点来选择适宜的网络拓扑结构 ,建立了非线性自回归滑动平均神经网络 ( NNARMAX)模型 ,地下水位预报结果表明 :通过对网络结构的优化达到了自动确定非线性自回归模型阶数和影响因素的选择 ,能有效地表示区域地下水动态系统内部及其外部诸多影响因素间的不确定关系 ,是预测区域地下水动态变化较为有效的方法之一。     

井渠结合灌区节水效益模糊综合评价决策系统研究

针对井渠结合灌区缺乏节水评价指标与评价方法等突出问题,采用模糊综合评价方法,建立了井渠结合灌区节水农业综合评价指标体系,开发出了计算机辅助评价决策系统,该系统在国家节水农业重大科技专项"山东威海井渠结合节水技术集成与示范区"应用表明,系统确定的评价指标与评价方法科学、合理,评价结果可靠,计算机辅助管理系统性能稳定,操作简便。对于不同类型灌区节水效果评价及项目后评估具有重要指导意义。     

商丘式区农业用水量预报模型研究

预测试区的年用水量,便于预报地下水位,采取合理的措施来化解该地区存在的供水与需水矛盾,确保当地工农业生产和人民正常生活.在河南省商丘试区,建立了农业用水量预报模型.     

宁夏引黄灌区退水水质评价研究

针对宁夏引黄灌区退水对地表水体的污染问题,运用灰色聚类法对宁夏灵武试验区西大沟的2个监测断面水质进行了评价.结果表明,灌区退水中氮、磷质量分数超标严重,退水水质受养殖污染、灌水、农业上过量使用化肥等方面的综合影响.应从源头控制入手,通过降低化肥使用量、代替以有机肥和生物肥、调整和优化农村产业结构、发展绿色农业及生态农业...