基于VBA的宁夏引黄灌区暗管排水间距计算方法研究

暗管排水工程是控制灌区地下水位,防治耕地盐碱化的主要技术手段。【目的】综合考虑排水条件、排水目的等因素,选择合适的计算方法计算暗管间距。【方法】对几种常用的暗管间距计算方法进行了理论分析并总结了其适用条件,编写了基于VBA的计算程序以实现不同计算方法的优选并确定相应的暗管间距。在此基础上,选取宁夏引黄灌区2个典型暗管排水工程案例进行了分析计算。【结果】稳定流状态下,当kH/q≤100时,宜选择阿维里扬诺夫-瞿兴业公式计算暗管间距,当kH/q>100时,宜选择Hooghoudt公式计算暗管间距;非稳定流状态下,以治渍为目的地区选择按地下水位下降速度计算暗管间距,以防治盐碱化为目的地区选择按排蒸比计算暗管间距。【结论】利用VBA开发的程序可以解决暗管间距计算过程中较繁琐的迭代、累加等计算问题,操作便捷,实用性强;非稳定流方法更适合于宁夏引黄灌区暗管排水间距的计算,银北灌区宜按排蒸比计算暗管间距,银南灌区宜按地下水位下降速度计算暗管间距。     

圩区农田塑料暗管埋深和间距的确定方法评述

农田塑料暗管埋深和间距的确定 ,是塑料暗管排水系统规划设计的主要任务 ,关系到排水效果和投资效益。本文介绍了农田塑料暗管埋深和间距的确定方法 ,并对之进行了评述     

农田不同排水措施地下排水效果模拟试验研究

在地下水位较高、地表易于形成积水的中国南方地区,通过农田排水措施可以及时排除多余地表积水,快速降低地下水位,以达到排涝降渍、协同调控的目的.文中基于室内砂槽试验,揭示暗管排水、明沟排水、不同反滤体高度的反滤体排水及改进暗管排水等措施的地下排水规律及效果.结果表明:将暗管周围土体置换为高渗透性土体介质的改进暗管排水可明显提高排水流量,当土体置换高度达2 cm时(对应于田间条件40 cm),其排水流量均高于相同埋深条件下的其他排水措施,达暗管排水的1.59~1.66倍;改进暗排在地表积水消失时仍保持较大的排水流量,可达相同埋深暗管流量的2倍以上,在积水层消失后,能迅速降低农田土壤水的渍害胁迫,将地下水位降低至暗管埋设高度;各种排水措施,在地表积水即将消失时,出现了流量与水头变化幅度较大的现象.相对于各种地下排水措施,改进暗管排水在除涝降渍中存在明显优势.研究结果可为涝渍灾害易发地区高效除涝降渍减灾工程设计和建设提供参考.     

麦田塑料暗管排水的埋深和间距优化模式探讨

应用系统分析的原理和方法，从经济的角度探讨了南方圩区麦田塑料暗管排不埋深和间距的优化，建立了以单位面积工程费用最小为目标函数的塑料暗管间距和埋深的数学模型，不同生态类型圩区的计算结果表明符合田间实际情况。     

岩溶山区泉渍低产田暗管排水试验研究

为配合联合国粮食计划署对湖南湘西援助的“W.F.P.中国3779项目”的实施,探索岩溶山区泉渍低产田治理工程技术措施和经验,我们从1989年起连续三年进行了以暗管排水为主要措施的治理试验。 本文对泉渍低产田暗管排水系统的规划设计进行了总结,对治理工程产生的环境和经济效益进行了分析,对岩溶山区泉渍低产田暗管排水标准及工程技术要素进行了总结和探索。     

介绍几种经济实用的暗降管材

暗管排水是改造渍害低产田,提高农业单产的一个有效途径。在渍害低产田改造过程中,如何选择管材,如何制作暗管以及对不同类型的渍害田选用何种管材较为合适等,是当前各地渍改工作中普遍存在的问题。对此,本文拟就蕲春县经6年的摸索试验所取得的一些比较成功的经验作一简单介绍。     

SWAP模型模拟暗管排水条件下土壤水盐运移

【目的】研究内蒙古河套灌区暗管排水条件下作物根系层水分通量和盐分通量变化,寻求适宜当地的农田排水暗管规格。【方法】基于2018年和2019年田间试验观测数据,对SWAP模型进行率定和验证,并利用该模型对不同暗管埋深(1.5、2.0 m)和间距(30、45 m)下的40 cm土壤剖面处水分通量和盐分通量进行数值模拟。【结果】①存在灌水和降雨时,40 cm土壤剖面的水分通量向下,在暗管间距为45 m,埋深为1.5 m时,就2019年整个生育期而言,暗管间距减小15 m,向下的水分通量累积量增加5.2%,暗管埋深增加0.5 m时,向下的水分通量累积量增加83.9%;没有灌水和降雨时,40 cm剖面处的土壤水分通量以向上为主,暗管埋深和间距的变化对向上的水分通量影响不大,向上的水分通量在0～0.14 cm/d之间变动。②土壤盐分通量变化趋势和水分通量一致,在暗管间距为45 m,埋深为1.5 m时,就2019年整个生育期而言,暗管间距减小15 m,向下盐分通量累积量增加5.1%,暗管埋深增加0.5 m时,向下盐分通量累积量增加82.6%,增幅与向下水分通量累积量基本一致,且暗管埋深的变化对向下的盐分通量影响较明显。【结论】合适的暗管布设埋深和间距有助于土壤根系层的排水脱盐,其中暗管埋深对排除土壤盐分的影响更为明显,综合考虑不同暗管布局的排水排盐效果以及对产量的影响,认为当地暗管埋深取2.0 m,暗管间距取45 m较为适宜。     

沿海新垦区灌水和降雨条件下暗管排水洗盐效果试验研究

为了探索沿海新垦区土壤快速脱盐的途径,设计了3种间距(10m、15m、20m)和3种埋深(0.6m、0.9m、1.2m)的暗管排水组合处理,在灌水洗盐和降雨洗盐2种方式下,开展了暗管排水效果以及排水含盐量变化规律的试验研究。结果表明:埋深相同,暗管间距越小,排水量占灌(降)水量的比例越大,地下水降落速度也越快;间距相同,暗管埋深越大,排水量占灌(降)水量的比例越大,地下水降落速度也越快;暗管埋深对暗管初始排水的盐度、电导率也有一定的影响,间距相同,暗管埋深越大,初始排水的盐度、电导率也越大。该研究为江苏沿海滩涂新垦区利用暗管排水技术改良盐渍土提供了支撑。     

涝渍连续过程以时间为尺度的作物排水控制指标研究

在易涝易渍地区雨季,涝渍相伴相随,对作物影响很大,研究涝渍连续过程作物排水控制指标具有重要生产意义。根据这类地区涝渍发生特点,以棉花涝渍相随试验为基础,建立了作物排水分析基本模型,依据模型提出了涝、渍连续过程排水控制指标的确定方法。从涝、溃连续过程的统一体中确定适宜的排涝、排渍指标与传统的从涝、渍分别试验确定排涝、排渍指标有很大不同,它符合涝渍地域生产实际,体现了涝渍兼治的排水控制新理念。     

平原湖区排涝模数计算方法的比较研究

开展排涝计算方法研究对于合理确定平原湖区的排涝系统规模和有效控制涝灾损失具有重要的现实意义。在对现状排涝计算方法进行系统论述的基础上,选取湖北省四湖流域的螺山排区作为研究区,对平原湖区4种常用排涝模数计算方法(平均排除法、经验公式法、水量平衡法和河网水力学模型法)进行了定量比较,并对排涝计算方法的选取进行了探讨。结果表明:平均排除法、经验公式法、水量平衡法和河网水力学模型法均适用于螺山排区排涝计算。综合考虑到保护对象特点和近期极端天气概率增加等因素,1日暴雨和3日暴雨时,分别选用水量平衡法和经验公式法计算排涝模数偏于安全。研究成果可为平原湖区排涝模数计算方法的合理选取提供参考。     

滴灌条件下排水暗管间距对土壤盐分淋洗的影响

在滴灌淋洗条件下设计暗管排水试验,研究暗管不同埋设间距(15、20、25 m)对土壤剖面盐分分布及脱盐淋洗效果的影响。结果表明:滴灌淋洗期间,0~70 cm土层含盐量显著降低,与CK相比,试验地不同地段土壤平均含盐量减少10 g/kg以上。从暗管上方至相邻暗管中点位置处不同剖面土壤平均脱盐率逐渐减小,15、20、25 m间距小区在0~100 cm埋深土壤中点位置处最大脱盐率分别为84.01%、77.75%、73.98%,土壤整体脱盐率介于51.82%~60.43%之间。吸水管埋管间距越小,小区暗管排水阶段排水流量越大,排水矿化度、电导率也越大,但成本会略高。15 m间距相比20、25 m间距小区每公顷多投入的成本和平均脱盐率差值分别为8 430、12 570元和4.78%、8.61%;15 m间距暗管处理在水平距离暗管0、5、7.5 m处土壤脱盐率最大值分别为86.47%、85.15%、84.01%,且排水期间排水流量、矿化度、电导率最大,分别为2 m~3/h、189.15 g/L和35.9 mS/cm;土壤盐分淋洗效果优于20、25 m间距小区,淋洗相同盐分含量土壤所需灌水量也低于20、25 m间距;2次灌水后0~70 cm土层盐分整体已降至10 g/kg以下,作物生长条件大为改善,适宜作为指导新疆盐渍土改良滴管条件下暗管间距布设参数的依据。     

不同棉田暗管布置方式对氮素流失影响的模拟分析

为了研究不同棉田暗管布置方式对暗管排水中硝态氮流失量的影响,结合2007—2009年在湖北荆州丫角排灌试验站的控制排水试验,采用DRAINMOD田间水文模型进行数值模拟。结果表明,暗管出口高程和暗管间距对暗管排水中的硝态氮流失量均有极显著的影响,是进行农田控制排水设计的关键因素。具体而言,暗管排水中硝态氮的流失量随着暗管出口高程的减小而减小,随着暗管间距的增大而减小。因此,在进行农田控制排水设计时,应根据当地的环境要求以及作物的具体生长要求,调整暗管的出口高程和暗管间距,做到作物高产和环境保护的统一。     

鼠道排水是治理渍害的有效途径

鼠道虽比暗管的排水效果差些,寿命短些,但施工方便,投资少,见效快,特别值得在南方粘质土地区大力推广应用。文章介绍了鼠道排水的原理和适用条件;以大量的试验数据为根据,证明了鼠道排水的治渍效果;根据不同情况,确定鼠道的合理布局。     

稻后种麦地下水位控制标准

江汉平原的渍害低产水稻田,冬春季节的地下水位埋深一般不到0.5米,耕作层土壤含水量接近田间最大持水量,种植小麦因土壤渍湿而颗粒无收。为了探讨满足小麦正常生长发育的田间地下水位埋深与降雨后的排渍要求(允许滞水天数),我们在荆州地区四湖工程管理局丫角排灌试验站开展了测坑模拟试验,同时还在潜江县田湖大垸进行了暗管排水小区试验。     

宁夏银北灌区暗管排水技术应用与工程效果监测

宁夏银北灌区引进机械施工的暗管排水工程施工技术,开展了大面积的暗管排水工程建设。在对暗管排水效果、工程质量监测的基础上,对暗排区土壤盐分动态、地下水动态、排水水质、工程的管理等进行跟踪监测,总结出暗管排水工程成功的经验、不足,为暗管排水工程的实施提供有益参考。     

冬小麦种植条件下土壤水分平衡分析

为了确定农田土壤水流运动状况，根据据冬小麦生长期内的日降雨量、暗管出流量、水面蒸发量等资料，在土壤水分平衡的基础上，利用经验公式求解土壤棵间蒸发量和植物蒸腾量，再运用SWMS-2D模型对计算结果进行模拟和验证。模拟结果显示，暗管出流量和地下水位的计算值与实测值在总体上比较吻合。     

在暗管排水区利用风能强排的试验

暗管排水是盐碱地改良的一种有效措施，它分为暗管自流和暗管强排两种。强排能源一般采用电力，这就造成运行成本较高，加重农民负担。试图从清洁能源采用风能与暗管排水相结合的方面进行探讨，为盐碱地改良提供一种较好的方法，也为暗管排水提供科学依据。     

三江平原暗管排水的田间模拟试验研究

在明沟排水的基础上进一步建设田间暗管系统,是平原地区的一种先进排水枝术。由于暗管工程设在地下,因而它占地少,便于机耕,排水效率高;不塌方,不长草,少维修;特别有利于排除土壤中多余水分,解决防渍问题。为了弄清暗管排水功能,同时为设计工作提供依据,黑龙江省水科所于1979年在东北三江平原低湿地上,进行了暗管排水的田间模拟试验研究。本文对该项试验的主要成果做了分析计算,并且得到适用于本地区或类似地区的暗管排水计算公式,可供参考使用。     

外包滤料对暗管排水与土壤脱盐效果的影响

为了探究不同外包滤料条件下的暗管排水性能和土壤脱盐效果,基于室内试验研究成果,在田间设置4种暗管排水系统(各系统中暗管埋深均为80 cm,间距均为20 m),所用外包滤料分别为68 g/m²土工布(L)、砂滤料(S)、68 g/m²土工布+砂滤料(LS)和无外包滤料(W),以当地常规明沟排水(CK)作为对照,通过田间试验分析了春灌过程中各暗管系统的排水性能指标及土壤脱盐效率.结果表明:相比处理W,处理L,S和LS平均排水速率提升了7.44%,12.55%和15.75%,平均流量衰减度降低4.07%;处理S和LS累积排水量提高了5.11%和8.31%(P<0.05).各暗管处理春灌后平均土壤脱盐率均达47%以上,较CK提升显著,其中处理LS效果最优,为50.94%.综上,应优先选择处理LS作为河套灌区暗管排水系统外包滤料布设方案.该研究结果可为河套灌区暗管排盐技术的推广应用提供理论支撑和科学指导.     

农田暗管排水技术及其施工机械

基于暗管排水技术的国内外研究进展,介绍农田暗管排水技术的工作原理、应用情况,论述其在排盐方面的作用及效果,探讨暗管技术的布设、施工、维护机械设计研究现状,为提高暗管排水技术的推广应用提供理论参考。