农田排水条件下降雨补给与地下水埋深关系的试验研究

以室内一维土柱试验和室外水平衡小区观测资料为基础,对农田排水条件下降雨入渗补给与地下水埋深关系进行了分析。根据降雨,蒸发与地下水埋深关系相似的规律,仿照国内外排水计算中较为广泛应用的阿维里扬诺夫经验公式的结构形式,建立起降雨入渗补与地下水埋深的关系,并采用室内外试验资料对该关系进行了验证。     

不同地下水埋深条件下农田潜水蒸发试验研究

不同潜水埋深下裸地逐旬日平均潜水蒸发过程表现为:夏季最强,春季和秋季较弱,冬季最弱。随着地下水埋深的增加,潜水蒸发量呈现降低的趋势。裸地累计潜水蒸发量随埋深增大而减少,二者符合幂函数关系。当潜水埋深较小时,潜水蒸发与直径20 cm蒸发皿的水面蒸发量的关系接近直线,随着埋深加大,当水面蒸发强度增大到某种程度,曲线的斜率逐渐变小。降水对裸地潜水蒸发的影响主要是2个方面的作用:有降水时大气蒸发能力接近于零,同时降水补给了土壤水而削弱了毛管作用从而降低了潜水蒸发。     

不同地下水埋深土壤水分入渗规律研究

【目的】分析农田土水势的分布对作物的生长状况和农田水分循环的影响。【方法】采用观测室内层状长土柱(土柱长L=335 cm)在上边界条件为薄层积水、下边界控制不同地下水埋深时的水分入渗及蒸发过程的试验,分析了不同地下水埋深时土水势与零通量面的变化特征。【结果】入渗率随时间总的变化趋势是减小,入渗率随时间的变化一般经历3个阶段:迅速减小、缓慢减小和稳定阶段;累积入渗量随时间增加,与时间呈幂拟合关系;入渗初始阶段湿润锋运移速率较快,之后随着时间的推移,湿润锋运移速率逐渐减小,至某一时间后趋于稳定。【结论】湿润锋运移距离与时间的平方根呈线性关系     

变化地下水埋深与灌水量对土壤水与地下水交换的影响

[目的]探究不同地下水埋深和灌水量对土壤水与地下水交换的影响,提高灌溉水利用效率.[方法]在河套灌区开展了不同地下水埋深与灌水量对土壤含水率、地下水埋深及土壤水与地下水交换影响的田间试验,分析变化地下水埋深与灌水量对土壤水与地下水交换的影响.[结果]不同灌水量下,灌水前后0～60 cm土壤含水率变化明显,灌水主要补充耕...     

基于Ross模型的降雨灌溉入渗补给地下水规律分析

采用基于Ross方法的数值模型,模拟了华北平原中部典型区降雨灌溉对地下水入渗补给。分别计算了整个土层、根区土层、根区以下土层土壤在强、弱渗透性情况下的入渗通量与地下水潜在补给量,分析了土壤渗透性和地下水埋深对地下水潜在补给的影响。结果显示,大埋深条件下(地下水埋深为30m),在地表以下10m处水分通量过程基本不受上边界年内变化影响;在地表2m以下,年累积通量基本不变,可以将地表以下2m作为潜在补给量的计算深度。根区土层渗透性变化对水分通量与补给量有较大影响,根区以下土层影响较小。渗透性对入渗补给量的影响主要通过根区水量均衡和表层土壤性质控制。地下水埋深大于5m后,埋深的增加对潜在补给没有影响。Ross模型能很好地处理产生干湿交替含水量变化的大气边界,建议采用Ross模型代替传统迭代模型计算降雨灌溉条件下的地下水补给。     

麦田在降雨入渗和排水条件下化肥流失的试验研究

在南方渍害田地区,通常是稻麦连作区,为研究这些地区在排水条件下的氮肥流失规律,在上海青浦农田水利试验站进行了田间试验。试验表明,在小麦生长期,地下水埋深较小时、氮素在土壤中,在地下水位以下土壤剖面上的硝态氮含量很小,排水农田中氮自排水暗管流失量仅占总损失量中较小部分。     

地下水埋深与土壤含水率对应关系和最优灌溉模式的试验研究

节水高产的浅湿灌溉技术较适合苏南太湖地区的水稻生产。试验选用苏南太湖地区水稻土中有代表性的粘土和重壤土作试验载体,系统地探讨了浅湿灌溉对水稻生理、生态及稻田生态环境的影响,水稻平均比浅水勤灌增产６．１％。经对降水利用率、稻田耗水量、灌水量测定,浅湿灌溉比浅水勤灌分别增加１４．６％和减少１９．２％和３０％,收到了节水高产的效果。对地下水埋深和土壤含水率对应关系的测定,得出,稻田落干时地下水埋深以３０ｃｍ为宜（烤田期除外）。在此范围内,地下水埋深每下降１０ｃｍ,土壤含水率下降１％～５％。据此大田试验,得出了水稻撮优灌溉模式。     

地下水埋深与土壤含水率对应关系和最优灌溉模式的试验研究

节水高产的浅湿灌溉技术较适合南太湖地区的水稻生产。试验选用苏南太湖地区水稻土中有代表性的粘土和重壤土作试验载体 ,系统地探讨了浅湿灌溉对水稻生理、生态及稻田生态环境的影响 ,水稻平均比浅水勤灌增产 6.1 %。经对降水利用率、稻田耗水量、灌水量测定 ,浅湿灌溉比浅水勤灌分别增加 1 4 .6%和减少 1 9.2 %和 30 % ,收到了节水高产的效果。对地下水埋深和土壤含水率对应关系的测定 ,得出 ,稻田落干时地下水埋深以 30 cm为宜 (烤田期除外 )。在此范围内 ,地下水埋深每下降 1 0 cm,土壤含水率下降 1 %～ 5%。据此大田试验 ,得出了水稻的最优灌溉模式     

吐鲁番市地下水埋深及水位时空变化规律研究

为了探究吐鲁番市近20年来地下水埋深及水位时空演化规律,依据吐鲁番市1:5万吐鲁番监测区潜水等水位线及等埋深图(1995年和2004年),吐鲁番市地下水动态监测报告(1993年-1995年,2003-2012年)等,运用MAPGIS、SURFER等软件绘制了地下水水位降深图,显示规律为:2004-2014年地下水降深相比于1995-2004年,在0~5及5~10m间的面积均有所减少,而降深在10~15及15~20m的面积均有所增加,其中降深在10~15m的面积增加了23.76%。运用SPSS软件,采用偏相关分析方法研究地下水埋深与开采量之间的相关关系。吐鲁番市地下水埋深和开采量的相关系数达到了0.8,两者密切相关。     

地下水埋深与芦苇生长的响应机制研究

由于芦苇各生长阶段需水量不同,对芦苇湿地进行水位的管理会影响芦苇的生长发育和产量。通过为期2年的野外试验,利用桶栽方法,控制地下水埋深分别为0(饱和状态)、10、20、30、40 cm的试验条件,利用SPSS分析软件,得出不同地下水埋深与芦苇苗期各项生长指标的响应状况。结果表明,不同的地下水埋深处理对芦苇的株高生长、茎粗生长和分蘖影响显著,其中10 cm是芦苇苗期生长和出苗的最佳地下水埋深。可见,控制芦苇不同时期生长的地下水埋深状况,能有效提高芦苇产量。     

堤内地下水受河水位的影响规律及其排水研究

河水位对堤内地下水有重要的影响,且河水向二岸的侧渗常导致堤内排水困难,使农作物遭受渍害。针对汉江中下游典型的二元土壤结构,利用V isualM od flow建立地下水流数学模型,模拟分析堤内地下水位和沿程“向上补给”流量随河水位变化的规律。为了排水降压,将渗流模型简化,导出排水沟深度和间距的计算公式,并用数值法验证了该处理方法的正确性。研究成果可为河岸渍害的防控提供理论依据。     

Elman神经网络在平原区降水入渗补给预测中的应用

在概括性地介绍了Elman神经网络的基本原理的基础上,以吉林省中部某平原区降水入渗补给的多年动态变化为例,建立了5-7-1结构的Elman神经网络动态预测模型。模型的检验结果表明,该模型的预测精度较高且能够反映该地区降水入渗补给的周期性变化特征。借此说明Elman神经网络在降雨入渗补给的多年动态变化预测中具有一定的实用价值,为Elman网络在其他领域的动态模拟应用提供参考。     

地下水库回灌补源的数值模拟研究--以山东省邹平县城北水源地为例

通过邹平县城北水文地质条件分析,建立了引黄补源条件下的邹平县城北地下水库补源模式数值模型,采用准三维非稳定流有限元法进行地下水库开发利用渗流场模拟,对地下水库在各种开采方案下的供水能力、流场演化趋势和资源优化开发模式进行预报评价。研究表明,坚持引黄补源,在保证总开采量平衡前提下,减少城东北地下水开采量,扩大渠网内地下水开采,将激发引黄渠道对地下水源地的补给、提高水源地效率、阻止城东北老开采区地下水位降落漏斗急剧下降。     

大庆市西部地下水库人工回灌方案研究

为了缓解大庆市水资源供需矛盾,提高城市供水安全保障程度,利用业已形成的大庆市西部地下水位降落漏斗,建立地下水库实施水资源人工调蓄。综合分析回灌水水源、回灌水水质、回灌水量、回灌方式等,设计大庆市西部地下水库人工回灌方案,通过数值模拟计算,模拟人工调蓄效果。模拟结果表明,人工回灌可使降落漏斗区地下水位有明显上升,采用压采的同时将注水井布设于龙虎泡管线南侧的注水方案,水位恢复效果最为明显,可使漏斗区地下水位回升11 m左右。     

基于两阶段优化配置模型的济南泉域补给区灌溉水源置换研究

目前全球地下水能保持持续平衡的地区日趋减少,不合理农业灌溉成为很多地区地下水系统恶化的主要因素之一。济南市历城区地下水用于农业灌溉是当地地下水位下降的重要因素,对于济南泉域、白泉泉域喷涌有直接影响。针对研究区农业用水特点和水生态文明建设水源置换的要求,建立两阶段优化配置模型,将灌溉用水配置分为2个阶段,阶段一,以生态、节水和经济效益为目标,引入单位脉冲响应系数约束地下水利用量,实现区域地下水与地表水的合理配置;阶段二,以作物最大产量为目标,进行作物生育阶段水量配置和种植结构调整。结果表明,采取两阶段优化算法与用水结构调整后,可以有效减少地下水利用量,2011—2014年平均地表水与地下水用水结构由原来的3∶7调整为5.2∶4.8,较好地实现地下水源置换目标,同时地下水位计算值较实际年分别增加0.31、1.12、1.55和3.38 m,对保证泉域持续喷涌具有重要作用。     

氯离子示踪法在河北平原地下水垂向入渗补给量评价中的应用

采用氯离子示踪技术确定干旱一半干旱地区地下水垂向入渗补给量对于揭示地下水补给的空间变化规律，完善地下水资源评价的理论与方法，具有重要理论与现实意义。利用天然环境氯离子示踪法评价了河北平原典型区地下水垂向入渗补给量，结果表明该方法在山前冲洪积平原水位埋深大的淡水区应用效果较好，鹿泉和栾城的补给量分别为44．72mm／a和31．31mm／a，占多年平均降雨量的8．2％和5．8％，以扩散流入渗为主；在中部冲湖积平原和滨海冲积海积平原由于天然环境氯离子浓度背景值高、水位埋深浅以及近海输入氯离子的波动性较大，该方法的应用受到一定程度的限制。     

太原市高校不同下垫面条件下降雨径流系数试验研究

雨水积蓄利用工程是一种可持续性的节水工程。在确定蓄水池规模而进行的可积蓄雨量计算时,为了合理的选取径流系数值,进行了室外实地径流系数模拟试验。本次试验选取了沥青路面、水泥路面、透水性铺装三种下垫面,降雨强度(四个水平)、地面坡降(三个水平)、降雨历时三个变量,研究了径流系数与变量之间的关系。结果表明,水泥路面与沥青路面变化规律基本一致,径流系数均随降雨强度、降雨历时、地面坡降的增大而增大;透水性铺装在雨强较小时,径流系数与坡降成负相关关系,当降雨强度较大时,径流系数与坡降成正相关关系。通过对不同降雨强度、地面坡降、降雨历时条件下径流系数变化规律的研究,可以为雨水积蓄利用工程中确定可积蓄雨量的多少、确定蓄水池规模的大小、集雨工程的推广奠定理论依据。     

地下水补给量计算及包气带岩性影响分析

为准确计算地下水补给量并分析包气带岩性变化对补给的影响,以栾城为例,采用HYDRUS模型进行计算分析。结果表明,在包气带中,腾发作用极限深度位置的通量为地下水潜在补给量,其可以反映地下水的实际补给情况;2005—2008年,栾城地下水平均补给量为109mm,补给系数为0.13,该结果得到示踪试验结果的验证,表明HYDRUS模型计算地下水补给量比较可靠;由栾城包气带土壤岩性资料构建了6个土柱模型,由补给系数结果表明,包气带的土壤岩性变化对地下水补给未产生显著影响,而且未呈现明显的规律性。     

降雨灌溉入渗条件下土壤水分运动

根据中科院栾城农业生态系统综合试验站和栾城县气象站的常规观测资料，运用SWAP软件对太行山山前平原—河北省栾城县田间土壤水分运动进行了数值模拟。从土壤含水量及土水势等方面，初步分析了降雨入渗补给条件下土壤水分运动的规律，运用实际观测资料与数值模拟结果进行了初步分析，论述了降雨与土壤水、地下水之间的转换关系。通过分析和讨论，探求了大埋深条件下降雨入渗过程，初步揭示了降雨入渗对地下水位变化的影响。