灌水定额对波涌灌溉土壤间歇入渗特性的影响

通过肥液(KNO3溶液)室内入渗试验,模拟研究了地下水位埋深150 cm条件下灌水定额对波涌灌溉土壤间歇入渗特性的影响.结果表明,在试验条件下平均入渗速度随灌水定额的增加而减小;灌水定额越大平均周期减渗率越大;土壤含水率增幅随灌水定额的增加而增大;灌水定额越大,土壤水分向下运移越深,进入地下水中的水量越多,越容易造成地下水污染和水资源浪费.     

循环率对波涌灌间歇入渗特性和地下水水质影响的研究

通过肥液(KNO3溶液)室内入渗试验,模拟研究了地下水位为150 cm条件下,循环率对肥液间歇入渗土壤和地下水中NO3--N运移特性的影响.结果表明, 相同净入渗时间和周期条件下,在一定范围内循环率越小,间歇时间越长,土壤水分再分布越充分,间歇入渗减渗作用越强;与循环率为1/2相比,循环率为1/3的平均入渗率减小不显著,当循环率减小至1/4时,减渗程度明显增大;随循环率的减小累计入渗量减小;循环率取值为1/3时,随水分迁移进入地下水的硝态氮量最小.     

施肥方式对土壤间歇入渗特性的影响

通过不同施肥方式土壤间歇入渗试验,研究了施肥方式对土壤间歇入渗特性的影响。结果表明,不施肥与采用深施施肥方式对土壤间歇入渗能力影响不大,灌施间歇入渗量略大于深施,而表施间歇入渗量明显大于灌施与深施,不同施肥方式间歇入渗量的差异主要表现在第一周期。建立了不同施肥方式土壤间歇入渗模型,实例计算表明,该方法可简单而有效地确定土壤间歇入渗量。     

间歇供水条件下点源入渗规律研究

对间歇供水和连续供水方式下的杨凌粘壤土点源入渗进行了室内对比研究。结果表明:间歇供水地表点源入渗水平和竖直方向的最大入渗距离与入渗时间存在显著的幂函数关系;在灌水定额相同的条件下,大滴头流量(4L/h)间歇滴灌与小滴头流量(2L/h)连续滴灌相比较,间歇供水能有效增加水平湿润距离,同时垂向入渗距离降低15%;对应于同一灌水量,采用30min、60min和120min等3种间歇周期对点源入渗的水平和垂向入渗距离无明显影响。     

石羊河流域的水化学特征及其地表水与地下水的相互转化

通过分析石羊河流域地表水与地下水的水化学特征,可以了解石羊河流域地表水与地下水的相互转化关系。研究结果表明:(1)武威盆地,在山前地带,出山河水入渗转化为地下水;溢出带地下水以泉的形式转化为地表水;进入细土平原后,河水又补给地下水;在农灌区引河水又通过田间入渗反补地下水。(2)民勤盆地,地下水主要通过引水灌溉和河水补给。     

施肥方式对膜孔点源入渗尿素转化特性的影响

通过室内入渗试验,研究了不同施肥方式对膜孔点源入渗尿素转化特性的影响。结果表明,不同施肥方式下尿素的转化规律基本一致,施肥5 d后土壤铵态氮达到最高峰,随后的10 d内迅速下降至土壤的本底值,而土壤硝态氮一直平稳升高,于施肥后15 d左右达到最大值。不同施肥方式下膜孔点源入渗土壤尿素转化后铵态氮和硝态氮的分布特征有明显的不同。灌施情况下土壤铵态氮含量和硝态氮含量沿着远离膜孔中心的方向逐渐减小;表施情况下土壤铵态氮和硝态氮含量集中分布在土壤表层以下7～15 cm的土层内;深施情况下土壤铵态氮和硝态氮含量集中分布在土壤表层5～17 cm的土层内。     

基于Hydrus-1D模型的大安灌区旱田灌溉入渗补给研究

以吉林省大安灌区为研究对象,在野外调查和资料收集的基础上,借助Hydrus-1D模型,模拟分析了旱田(玉米地)灌溉条件下地下水入渗补给过程。结果表明：模拟期间蒸散发动态变化较大,蒸腾量约为蒸发量的2.18倍,玉米生育期内,土壤水分蒸腾损失约占蒸散发消耗的79.74%,蒸散发在作物生长旺季以蒸腾为主,其它时段则以蒸发为主;旱田灌溉条件下,降水灌溉大量入渗形成土壤水,土壤水与地下水发生双向的、动态的水量频繁交换,模拟中地下水入渗补给量约为33.63 mm,入渗比为5.21%,其与研究区细密的包气带介质岩性有关。研究成果可为进一步开展旱田灌溉合理方案的制定提供科学依据。     

膜孔肥液自由入渗土壤铵态氮运移和分布特性试验研究

通过室内膜孔肥液自由入渗试验,观测分析不同入渗时间和再分布过程中铵态氮运移和分布特性,结果表明:在肥液自由入渗过程中,铵态氮锋面运移滞后于土壤水分锋面,但土壤铵态氮含量和土壤含水率以膜孔为中心向外逐渐减小;在再分布初期,土壤铵态氮锋面和土壤水分锋面运移一致,土壤铵态氮含量和含水率以膜孔为中心向外逐渐减小,减小的速度变慢,但随着再分布时间延长,土壤铵态氮开始硝化成硝态氮,铵态氮含量减小,硝态氮含量增加。     

农田厚不饱和层硝态氮分布特征初探

利用G eoprobe(r)钻机获取深层连续土样,研究农田厚不饱和层硝态氮分布特征,并评估农田施氮污染地下水的潜力。研究发现在渗透性中等的土壤中,硝态氮已经淋溶到15 m以下,厚不饱和层中硝态氮分布按含量高低可分为三个明显区段:根系吸收层中含量区、吸收层下高含量区和深层低含量区。其中根系吸收区下的硝态氮含量明显高于吸收区;深层的硝态氮含量虽然较低,但累积量可能超过根区的累积量。硝态氮的这些分布特点表明地下水水质已经受到了很大威胁。吸收层下硝态氮含量的起伏明显受土壤的质地影响;在较深土层中与土壤水分含量也有明显的相关性。     

膜孔灌灌施条件下硝态氮迁移分布规律研究

利用自行研制的膜孔点源入渗装置,测试膜孔灌灌施条件下硝态氮的迁移和分布规律。结果表明:在肥液连续入渗过程中,硝态氮浓度锋运移与水分湿润锋是一致的;随着距离膜孔中心距离的增加,NO3-N含量减小,在湿润锋位置处土壤NO3-N含量急剧减小到本底值;进入再分布过程后,土壤水分运移速度减慢,整个湿润土体内的含水量分布更加均匀;再分布1~7天内,硝态氮含量略有下降,再分布10天后,硝态氮反硝化作用增强,径向处的反硝化作用弱于垂向处,硝态氮含量明显降低。     

黄河三角洲水盐演化及补给来源 ——基于水化学与同位素分析

对河口地区地表水和浅层地下水采样调查,结合离子全组分和稳定同位素证据,分析了研究区水化学特征与各水体补给来源,探讨了长期引黄灌溉对区域水循环、地表水-地下水交换的影响。结果显示：(1)河口区地表水与浅层地下水都具有较高的矿化度,浅层地下水与地表水平均矿化度分别为27.96、23.17 g·L-1,地表水和浅层地下水中阳离子Mg²⁺、Na⁺、K⁺,阴离子Cl^-、SO^2-₄是与总溶解固体(TDS)显著相关的主要离子成分;(2)浅层地下水水化学类型为Cl-Na·K,是典型的海水混合或者卤水;地表水由于工、农业和城市污染,水化学类型向Cl·SO₄-Na·K·Ca变化,水化学类型变化复杂;(3) 地表水水体的盐分补给来源于海水混合以及城市及农业污染,而浅层地下水的输入则来自海水入侵以及降水、地表水的下渗补给;(4) 生态调水后地表水对浅层地下水的补给高值区主要分布在农田和近海湿地,补给比例48%~81%,而海岸滩涂带地下水的补给比例最低,这可能与海岸含水层渗透系数相对农田和湿地较小有关。     

关中盆地地下水资源评价与解析

陕西关中盆地是西部经济最活跃的地区,而水资源不足成为经济进一步发展的制约因素.以地质和水文地质条件为依据,从影响地下水形成的诸因素出发,对关中地下水资源进行评价和解析.结果表明:受自然因素和人类活动的影响,区内天然资源量和可采资源量发生了变化,其中天然资源量和可采资源量分别减少了5.39×108 m3/a和4.53×108 m3/a.渭河以北地区地下水资源形成中,降水补给和灌溉补给占主导地位,二者占83.9%;渭河以南地区,降水补给和河水渗漏补给是地下水资源形成的主要因素,二者占94.2%.在此基础上,提出了水资源合理开发利用的对策和措施,以期实现水资源的永续利用和生态环境良性循环.     

渭河陕西"二华"段浅层地下水水化学特征

渭河流经陕西华阴、华县(二华)段,通过对"二华"地区浅层地下水取样分析,系统研究其地下水化学成分的空间变化及演变规律.结果表明:"二华"地区浅层地下水主要接受秦岭山前地下水的补给,靠近渭河沿岸地区,接受渭河的侧向补给.地下水的补给、径流、排泄区水化学类型主要从HCO3·S04-Ca·Mg经S04·HC03-Na·Ca过...     

西吉县第三系承压水中硫酸盐的水文地球化学特征及其来源

宁夏自治区西吉县地下水中硫酸盐(SO₄^2-)含量普遍超标,为了查明地下水中SO₄^2-的来源,对区内36件地下水样品的水化学组成、21件岩石样品的易溶盐组分和10件地下水样品硫同位素组成进行了测试分析。结果表明：SO₄^2-是区内地下水中主要阴离子组分,在区域上具有北部低,中部和南部高的明显的分带性,并且沿着地下水流向SO₄^2-含量逐渐升高;SO₄^2-也是区内第三系地层中主要的易溶盐组分,以石膏和芒硝形式存在;区内地下水中SO₄^2-主要来源于地层中石膏和芒硝（所占比例平均为83%）,其次是地层中的硫化物（所占比例平均为17%）。     

混料设计在辣椒不同类型氮肥配比试验研究中的应用

采用田间试验,研究了混料设计中的单形重心设计在辣椒控释尿素、普通尿素配肥上的应用,测定了辣椒的产量及其构成,配置了各因子的产量回归方程,解析寻优,对肥料效应及经济效益进行了分析.结果表明,三种氮肥比例为普通尿素U=0.20～0.30,控释尿素D60(控释期60天)=0.40～0.60,控释尿素D30(控释期30天)=0.20～0.40(换算为纯氮实际用量U=150.0～225.0 kg/hm2,D60=300.0～450.0 kg/hm2,D30=150.0～300.0 kg/hm2)的方案,预测最高产量可达85.0 t/hm2.控释尿素D30-D60两者配合施用、普通尿素与控释尿素D30-D60三者配合施用均能显著提高辣椒产量,比普通尿素分别增产24.40、28.26 t/hm2,增产率分别为42.0%和49.0%,产量差异均达极显著水平.施肥效应以D30-D60混合最高,为20.88 t/hm2,达极显著水平.经济效益分析表明,U-D30-D60处理施肥利润为2.440万元/hm2,氮素利用率最高,为60.1%.普通尿素与两种控释尿素按一定比例混合施用有利于提高辣椒产量和增加农民的经济收入.     

农田土壤入渗特性研究

以陕西杨凌一级阶地砂壤土和三级阶地粘壤土所选典型田块的双环入渗试验为基础,对不同土壤质地条件下的土壤入渗特性进行了研究。结果表明：两种土壤质地条件下描述其入渗过程的最优入渗公式为修正Kostiakov公式;土壤入渗试验合理的设计观测时间一级阶地砂壤土条件下不应小于90 min,三级阶地粘壤土条件下不应小于120 min;根据各入渗参数的最大相关距离,计算了典型田块入渗试验的合理测点数,一级阶地砂壤土和三级阶地粘壤土试验田块均为42个测点;可在一定程度上借助稳定入渗率f₀的变异特征描述土壤入渗性能和衡量土壤入渗能力,但同时还应考虑入渗参数k的空间变异特征。     

地埋式橡塑渗灌滴头的研制及其性能测试

针对橡塑渗灌管变异系数高、在线源式灌溉过程中水头损失大等问题,本文以橡塑渗灌管为柱状出流面,再结合迷宫流道技术设计了一种点源式灌溉的地埋式橡塑渗灌滴头。通过水力性能测试、短周期抗堵塞试验以及土壤入渗试验对滴头性能进行了分析。结果表明,滴头流量变异系数为4.17%,压力-流量关系式为q=0.6435h^0.4161,符合国家生产标准,并具备一定的压力补偿性能;在3种泥沙浓度(W1=0.5 g·L^-1,W2=0.1 g·L^-1,W3=1.5 g·L^-1)、100 kPa工作压力下,滴头有效灌溉次数分别为15、11、5次,达到灌水器抗堵塞性能平均标准;将滴头深埋30 cm进行土壤入渗试验,在100 kPa工作压力下,未出现深层渗漏现象,湿润锋在580 min后到达土壤表面,可有效减少灌溉水蒸发,节约水资源。该地埋式橡塑渗灌滴头水力性能优秀,抗堵塞性能良好,湿润体体积大,土壤含水率分布均匀,可广泛适用于果园灌溉以及科研试验等。     

局部根区滴灌与穴施尿素对土壤氮素空间分布的影响

为研究节水灌溉条件下穴施尿素、滴灌施肥对土壤铵态氮、硝态氮和碱解氮运移的影响,2019年在甘肃农业大学遮雨棚内开展施肥与灌溉试验,采用穴施尿素和滴灌施肥两种施肥方式,施纯氮量240 kg·hm^-2和180 kg·hm^-2,充分灌溉量和局部根区滴灌量分别是14 L和7 L。测定在距离滴头水平30 cm、垂直40 cm范围内土壤铵态氮、硝态氮和碱解氮含量,分析施肥与灌溉后土壤氮素转化及迁移特征。结果表明,土壤硝态氮更容易随灌水发生水平迁移,而土壤铵态氮更容易向土壤纵深迁移。土壤氮素含量的空间变异大小依次为：硝态氮>铵态氮>碱解氮;土壤硝态氮、铵态氮和碱解氮含量的平均变幅分别为32%~40%、26%~37%和6%~12%。局部根区滴灌土壤硝态氮含量的空间变幅比充分灌溉减小16%~20%。穴施尿素土壤铵态氮含量的空间变幅比滴灌施肥减小12%~28%。穴施尿素和局部根区滴灌调控土壤氮素转化速率,赋予肥料养分缓释性能,从而提高土壤氮素供应能力。因此,穴施尿素结合局部根区滴灌是较优的施肥与灌溉方式。