扬水灌区封闭型水文地质单元的地下水盐动态研究

西北内陆干旱区的扬水灌区灌溉排水属外引内排方式,灌区内的水盐运移主要受控于灌溉水入渗,属于典型的入渗-蒸发型水盐运移。对扬水灌区封闭型水文地质单元15 a监测资料的分析表明,监测区的地下水运移具有径流滞缓、水盐积累的特点。灌溉水入渗带和溶质迁移带的地下水矿化度受入渗溶滤影响呈振荡变化型,汇水聚盐带的盐沼化面积由1993年的25.83 km2增加为2008年的30.88 km2,地下水矿化度和土壤含盐量均呈逐年上升趋势,地下水矿化度最高达172.15 g/L,水化学类型为Cl-—SO42-—(K++Na+)—Ca2+型。     

干旱扬水灌区的水盐引排特点研究

通过对甘肃省景电灌区的水盐引排量的统计和土壤、排水沟水溶性盐组分浓度与TDS关系分析,总结了干旱扬水灌区引排水盐的特点。研究表明,干旱扬水灌区内的降水、潜水出露的径流、地下水灌溉等在灌区水盐循环中的作用与引黄灌溉量和干沟的排水量相比处于次要地位,人工的扬黄灌溉对灌区水循环的影响远远超过自然因素的影响强度,灌区内水土的水...     

景电灌区水盐动态对土地盐碱化的

针对甘肃景电灌区局部出现的严重的土地次生盐碱化问题,通过现场调查和对灌区地下水盐观测资料的分析,认为灌区的地下水属入渗—蒸发型,灌溉回归水的水盐运移是造成灌区次生盐碱化的主要原因,同时提出了针对景电灌区土地盐碱化的治理措施。     

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。     

棉花膜下滴灌土壤水盐运移规律浅析

通过棉花膜下滴灌节水技术的研究和推广应用．针对灌区土壤盐碱重、地下水位高等特点，经多年调查试验研究，得出重盐碱区棉花膜下滴灌土壤水盐运移规律，在滴灌过程中可根据水盐的运移规律和不同的土壤质地、土壤结构，合理调整滴头间距，使滴水量达到较好的洗盐效果。     

膜下滴灌条件下土壤水盐运移研究综述

将具有保墒增温等优点的地膜覆盖栽培方法,与具有节水增产适时适量的局部浸润滴灌集成创新,形成优势互补相得益彰的膜下滴灌技术,是我国典型的内陆干旱新疆农业节水实践成果,这一技术已在新疆灌区大面积应用,成为我国干旱农业区实施节水灌溉的重要发展模式。随着膜下滴灌技术的应用实践,该技术在具有节水增产、增温保墒等特点的同时,由于膜下滴灌特有的介面特征,显现出在水盐运行环境、运移变化特点、脱盐程度等方面与传统和单一的灌溉方式有着明显不同的特点。综述了近年来新疆灌区有关膜下滴灌条件下的水盐运移、脱盐变化等主要方面试验研究和实践效果,提出了利用膜下滴灌的水盐运移规律而实施脱、排盐应用研究方向。     

干旱灌区轮灌方式下的田间土壤水盐运移模拟研究

针对干旱田间灌溉时水盐运移的动态特殊性,从甘肃景电灌区中选取典型试验点,构建基于HYDRUS-2D模型模拟田间土壤的水盐运移,研究了定额间歇性灌水-蒸散发条件下饱和-非饱和土壤盐分的运移过程。结果表明,经过两次灌水-蒸散发循环试验,各试验点耕作层土壤平均含盐量均大幅下降,土壤盐分峰值缓慢下移,耕作层土壤脱盐趋势明显。各试验点耕作层土壤在灌水压盐及蒸散发返盐双重作用下,交替发生了脱盐和积盐现象。土壤在轮灌期为盐分流失的过程,在停灌期为积盐的过程。灌溉和蒸散发作用是影响干旱灌区田间土壤水盐变迁的重要原因。     

灌水量和地下水调控对干旱地区土壤水盐分布的影响

为探明河套灌区典型耕地最佳灌水制度和合理地下水埋深,于2017、2018年连续2年进行了田间试验,选取向日葵农田作为研究对象,应用饱和-非饱和土壤水分及溶质运移理论,利用HYDRUS-2D数值模型对研究区不同灌水量及地下水埋深条件下GSPAC系统中水盐运移规律进行数值模拟,分析了不同灌水量条件下的水盐运移状态。将模拟结果与田间试验实测结果进行对比分析,模型模拟值与实测值较吻合。结果表明,试验区最佳灌水量为82.8~85.5mm,地下水合理调控埋深为160.72cm。研究结果可为干旱区水资源合理利用和水盐调控提供理论依据。     

河套灌区不同地类盐分迁移估算及与地下水埋深的关系

针对河套灌区引水量逐年减少、输入灌区的盐分无法有效排出、仅能在灌区内部重新分配的现状,以河套灌区耕地-荒地-海子为研究对象,通过野外实测和室内试验分析相结合,基于地质统计学、溶质动力学理论,研究了耕地-荒地-海子系统土壤剖面、不同土层盐分和地下水盐分的时空变化特征,定量估算了不同时期的盐分变化,揭示了系统盐分的表观平衡,分析了地下水埋深对土壤盐分的影响。结果表明:在耕地-荒地-海子系统中,灌溉期,耕地大量盐分随地下水迁移到荒地,秋浇前荒地含盐量是耕地的2倍,秋浇后荒地脱盐量是耕地的3倍。整个生育期耕地1 m土体盐分通过灌溉期淋洗,积盐率仍为56%,秋浇后盐分没有完全排出,脱盐率为44%,土壤深层有轻微积盐现象;荒地1 m土体积盐率为63%,秋浇后脱盐率为62%,荒地盐分全年基本保持平衡。地下水和海子盐分时空分布呈条带状,存在较强的空间相似性,海子是系统的储盐区。应采取有效措施将灌区目前地下水埋深降低0.2 m,研究区地下水埋深控制在1.7～2.3 m之间更佳。在生育期(5月15日—9月15日),荒地1 m土体积盐量为377 705 kg/hm~2。地下水补给荒地20～100 cm土壤盐量为17 985 kg/hm~2,占积盐量的5%; 0～20 cm土壤盐量增加202 395 kg/hm~2,占积盐量的54%;耕地地下水迁移给荒地深层土壤盐量为114 015 kg/hm~2,占积盐量的30%;耕地水平渗透给荒地的盐量为43 305 kg/hm~2,占积盐量11%。本研究可为灌区水盐运移提供理论依据。     

黄河河口地区微咸水灌溉的水土环境效应研究

以河口地区土壤水文均有差别的2个典型灌区作为研究对象,在2个灌区内各选取一个典型取样点,对灌区水样、土壤进行采样分析,研究灌区土壤水质特征。运用HYDRUS-1D 4.15软件,在实验数据的基础上,确定边界条件并率定参数,建立了2个灌区的一维饱和-非饱和水盐运移模型。对灌区设计了3种不同灌溉制度,灌溉后进行水盐运移模拟,分析了微咸水灌溉对当地水土环境的影响。结果表明咸淡轮灌的方式有利于灌区盐渍化改善。     

塔里木灌区棉田的水盐动态和水盐平衡问题探讨

利用2004年在极端干旱的塔里木盆地绿洲棉田灌溉试验数据,对常规地面沟灌和膜下滴灌棉田在不同灌溉定额下水盐动态进行了研究,对节水灌溉与农田水盐平衡问题进行了深入探讨。主要结论包括:①在2700m3/hm2灌溉定额时,常规地面沟灌和膜下滴灌棉田在生育期0~60 cm土层积盐,膜下滴灌的积盐率(12.4%)要高于常规地面沟灌的积盐率(3.4%);②在小于6000 m3/hm2的4种不同灌溉定额条件下,生育期棉田1 m土体上总体表现为积盐;③对于土壤初始含盐量高的新垦荒地,灌溉淋洗的作用要好于土壤盐分本底值低的土壤;④为了保持农田的水盐平衡,在极端干旱区需要进行非生育期以淋洗盐分为目的的灌溉。     

河套灌区地下水适宜埋深、节水阈值、水盐平衡探讨

【目的】分析探讨河套灌区当前地下水适宜埋深、节水阈值和水盐平衡状况。【方法】采用数理统计的方法,对河套灌区1998—2018年的引黄用水量、地下水埋深、水盐平衡等资料进行统计分析。【结果】2016—2018年,灌区由黄河水带来的盐分每年平均约254万t;排入乌梁素海的盐份年均约106万t,每年约有148万t盐分滞留在灌区内,灌区土壤仍然处于连续积盐状态。由于引入和排出大量的生态水,乌梁素海排入黄河的盐分年均188万t,属于脱盐状态,乌梁素海水质持续改善。河套灌区地下水适宜开采量约为3.2亿～3.6亿m3/a,灌区近年地下水实际开采量2016年为2.1亿m3,2017年为2.4亿m3,2018年为2.15亿m3,目前灌区还有约1.5亿m3的地下水开采潜力。【结论】河套灌区目前地下水年均适宜埋深为1.8～2.5 m,认为灌区农业引黄水量下限(节水阈值)约为40亿m3,每年还应该引入3亿～4亿m3的生态用水,用于维持乌梁素海和灌区湖泊湿地的的生态环境。     

干旱灌区水盐动态模拟与实验研究

根据甘肃省河西走廊疏勒河流域灌区节水灌溉条件下的土壤水盐变化野外和室内实验成果及分析,建立相应的水盐动态模拟数学模型。经过数值模拟计算,得出在一定的灌水方案下的土壤盐分分布状况以及脱盐状况,并对适宜本地区特点的水盐调控措施进行了初步探讨。     

区域土壤水盐动态人工神经网络预测研究

根据黄河河套灌区多年的区域水盐监测资料 ,比较了 ANN三层、四层 BP网络不同学习速率下的收敛效果 ,拟合精度 ,应用四层 BP网络模型对灌区的年内不同时期的土壤水分、盐分的动态变化进行了模拟预测。研究表明 ,BP网络可以用于区域土壤水盐动态预测 ,方法简便可行 ,有较高的精度 ,是对传统的区域水盐动态模数值拟预测方法的补充。     

土壤盐分对春小麦水盐动态及光合特性的影响

为了解土壤含盐量对滴灌春小麦土壤水盐运动以及其光合生理指标的影响,并为滴灌春小麦在盐碱地种植提供理论依据和技术支撑,通过桶栽试验,研究了土壤含盐量分别为0.15%(CK),0.80%,1.10%,1.40%,1.70%,2.00%,2.30%,2.60%条件下,春小麦土壤水盐运动规律以及其光合特性变化状态.结果表明,在春小麦整个生育期内,土壤含水率总体变化呈现递减趋势;随着土层深度的增加,土壤水分和盐分质量分数均表现出增加的趋势,土壤含盐量越高其平均含水率越高;各处理0~40 cm土层盐分质量分数在小麦生育期末与播种时相比均有不同程度的下降,处于脱盐状态;土壤盐分初始质量分数为0.15%,0.80%以及1.10%的春小麦叶片水分利用效率最高,同时也具有较高的净光合速率.     

土壤水盐时空变异数据中特异值处理方法与调控技术

根据区域水环境预测中土壤水盐监测与评价的要求,进行了土壤水盐空间变异性与稳健变异函数的研究。利用河套灌区内典型试验区返盐严重的春季水盐采样数据,计算了传统地质统计学变异函数,发现数据统计分析和特征受特异值影响较严重,运用稳健统计理论与方法进行了剔除特异值后计算稳健变异函数及其相应的调控技术的尝试,获得了较好效果。重点探讨了影响系数法中参数K的确定原则和相应技术,并与估计邻域法做了对比分析。结果表明:稳健地质统计学处理特异值的方法可以移植到农田水利与水土科学中应用。     

水盐胁迫对向日葵幼苗生长发育的影响

通过不同水平水盐处理的盆栽试验,研究了向日葵幼苗对水分、盐分胁迫的响应。试验结果表明:在含盐量低于0.5%的盐渍化土壤中进行节水灌溉是可行的。幼苗初期灌水方案的选取对其生长影响较小,苗期灌水量维持在(35%～45%)θfc即可。现蕾期的灌水量则制约株高的生长,此段时间适宜灌水水平为(55%～65%)θfc。盐分水平不同对向日葵种籽的萌发时间和出苗率影响不同,含盐量达到0.8%时,则超过其耐盐能力向日葵种子不能萌发。     

交替滴灌对土壤水盐分布规律影响研究

采用矩形有机玻璃土箱,研究了4种交替模式(咸淡、淡咸、咸淡咸、淡咸淡)下滴灌对土壤水盐分布状况的影响。试验结果表明:交替模式对湿润锋的推进速率在灌水初期0~30min影响较大,淡水较咸水在水平方向推进更快,而咸水较淡水更有利于垂直入渗;对水分、盐分的影响主要体现在2~6cm深度层,咸淡咸的交替模式在该范围内含水率值最大,咸淡次之,第1单项滴灌水的水质对大孔隙的形成起决定性的作用;咸淡及淡咸淡的交替模式在该范围内电导率值较大且淡咸淡的交替模式出现了一个突变的电导率值;最后灌淡水能够有效淋洗咸水聚集在表层的盐分。     

基于SWAP模型的春玉米咸水非充分灌溉模拟

为了探究石羊河流域适宜春玉米生长的咸水非充分灌溉模式,应用SWAP模型模拟不同灌溉模式下的土壤水盐平衡、春玉米相对产量和相对水分利用效率,并预测了较长时期土壤水盐动态变化规律.研究结果表明:灌溉水矿化度为0.71 g/L和3.00 g/L的春玉米最优灌溉模式为生育期内灌4次水,灌溉定额均为408 mm,2种灌溉模式均能达到节约灌溉用水、提高作物产量和水分利用效率以及减少土体盐分累积量的目的.较长时期土壤水盐动态变化规律模拟结果表明:在冬灌条件下,春玉米最优灌溉模式下的土壤水分和盐分能够在模拟期内保持相对平稳的状态;在不同年份,相同土层土壤含水率随着土层深度的增加而增大,0.71 g/L的淡水灌溉土壤盐分主要累积在40~80 cm土层,3.00 g/L的微咸水灌溉土壤盐分主要累积在10~40 cm土层;5 a的模拟结果表明0.71 g/L和3.00 g/L的水持续灌溉5 a,不会引起土壤次生盐渍化.