浅层地下咸水利用与改造的研究

干旱和淡水短缺是华北平原农业持续发展的主要限制因素。利用浅层地下咸水灌溉可使连作的小麦、玉米增产1.2～1.6倍。开发利用浅层地下水微咸水灌溉能够调控地下水位在适宜埋深、时空分布不均的自然降雨转化为综合治理旱涝碱咸及可持续利用的水资源。本文总结了浅层地下咸水利用与改造的研究与实践:咸水灌溉技术,作物耐盐性,土壤水盐动态调控和地下水质改造。指出了合理开发利用当地水资源的有效途径。     

盐渍化土壤环境下微咸水利用模式探讨

为探讨盐渍化土壤环境下微咸水的利用模式,在内蒙河套灌区的典型盐渍化试验区开展了微咸水灌溉试验,并针对盐渍化土壤的空间变异性,以试验实测数据及SWAP模型为基础构建了区域土壤水盐运移模型系统。田间试验结果表明,在盐渍化土壤上进行咸水灌溉,生育期土壤呈积盐状态,但其未对作物生长及产量构成较大威胁;基于区域土壤水盐运移模型系统进行了不同微咸水利用方案的数值试验,结果显示,生育期各方案都有所积盐,但经过秋浇灌溉后,土壤积盐大幅度减少,研究区整体处于脱盐状态,并得出盐渍化土壤条件下对区域土壤环境影响较小的生育期咸淡水轮灌优化方案,即1水90mm （淡水） 、2水75mm （淡水） 、3水115.5mm （3.84g/l微咸水）、4水115.5mm （3.84g/l微咸水） 的 “淡咸咸” 灌溉模式。     

引淡水与地下咸水混合灌溉开源分析

石津灌区地下淡水区以井灌为主,地下水咸水、微咸水区以渠水灌溉为主,近50年来,地下水埋深发生了不同的变化特征,井灌区地下水位埋深持续下降,由20世纪50年代的普遍小于4 m下降到目前的15～36 m;而渠灌区地下水位埋深常年在地下水强蒸发带区间波动,以蒸发排泄为主,由此提出了渠水和地下咸水、微咸水混合灌溉增加农灌水源的措施,并计算了混合后矿化度为1 g/L、1.5 g/L、2 g/L、2.5 g/L、和3 g/L时,可增加的农灌开采的地下咸水微咸水资源量为2 472.6×104～21 872.4×104 m3.     

咸淡水混浇技术在武邑县地下水压采中的应用

衡水市武邑县水资源相对匮乏,由于连年超采,造成地下水位持续下降,灌溉成本逐年提高。通过采用咸淡水混浇技术,利用引调淡水和浅层微咸水混合灌溉,替代深层地下水灌溉,有效遏制地下水超采,修复地下水环境,同时促进浅层微咸水利用,避免土壤次生盐碱化,为压采区地下水灌溉开源节流提供借鉴。     

石羊河流域咸水灌溉下土壤水盐动态及春玉米产量模拟

为了探究石羊河流域地下咸水资源的利用方式,利用春玉米咸水灌溉田间试验观测资料对SWAP(SoilWater-Atmosphere-Plant)模型参数进行了率定和检验,并利用率定参数后的SWAP模型模拟了较长时期咸水灌溉对土壤盐分动态及春玉米产量的影响。研究结果表明:土壤含水量、土壤含盐量和春玉米产量的实测值与模拟值吻合较好,均方误差(RMSE)和平均相对误差(MRE)均在允许的误差范围之内,经过率定和检验后的SWAP模型可以用于研究区春玉米咸水灌溉的模拟;较长时期咸水灌溉模拟结果表明,在模拟期内,矿化度在3. 0 mg/cm~3以下的微咸水灌溉土壤盐分累积量在2. 8 mg/cm~3以下,春玉米减产幅度在20%以内,矿化度在6. 0 mg/cm3以上的咸水灌溉土壤盐分累积量在4. 0 mg/cm~3以上,春玉米减产幅度在38%以上。在研究区可以较长时期利用灌水矿化度低于3. 0 mg/cm~3的微咸水进行灌溉,土壤积盐量较少,对春玉米产量影响较小,可以达到合理利用地下咸水资源的目的。     

西北内陆地区微咸水交替灌溉试验研究

我国西部内陆地区淡水资源紧缺,微咸水的开发利用成为缓解农业水资源紧缺的重要措施。本研究在西部内陆地区进行了不同矿化度的微咸水交替灌溉试验,采用在玉米生育中期进行咸水灌溉的措施,研究了交替灌溉对当地土壤水盐运移规律以及作物产量的影响。研究结果表明依据农民的灌溉习惯,土壤水分能较好的满足玉米生长的需求;在灌溉淋洗及蒸发积盐的双重作用下,收获后各处理的土壤含盐量均较播种前有所降低;3 g/L和5g/L的微咸水灌溉处理条件下玉米的产量下降均小于10%。     

干旱区微咸水灌溉对地下水环境影响的研究

本研究利用MODFLOW模型和MT3DMS模型对内蒙河套地区的一个灌区微咸水灌溉条件下的地下水位、水量、水质和含盐量进行了系统的模拟分析。结果表明，在抽取地下水灌溉后地下水位略有下降，10年后水位降深量仅为0.057～0.11m，可达到动态平衡。两种灌溉水平下，含水层盐分有增加趋势，但增加幅度较小，在4％～9％之间。采用微咸水灌溉，淋洗灌溉定额比正常灌溉定额的方案对环境有利，虽然淋洗灌溉定额也使含水层盐分增加，但就增加的幅度看，在未来相当一段时间内不会造成严重的环境问题。     

南水北调与邢台市微咸水利用分析

邢台市的水资源严重匮乏,但是,东部平原微咸水分布广泛,储存较为丰富,且埋深较浅,便于开采。通过对邢台市咸水分布及咸水资源量分析等方面进行探讨,并对邢台市咸水化学特征及有害盐计算及咸水灌溉条件试验研究,邢台市微咸水资源与引江水水量水质的综合分析,论述了南水北调来水与本区域微咸水利用相结合的可行性及必要性。     

节水控盐灌溉制度的优化设计

本文根据作物水盐动态响应函数，分析了作物生长与土壤水盐运动关系，建立了节水、控盐、高产灌溉制度优化设计模型，为节水灌溉和微咸水利用提供了决策依据。实例分析表明，本文提供的模型及方法是合理的；实施节水、控盐灌溉制度能带来明显的经济效益和环境效益。     

基于作物水盐生产函数的咸水灌溉制度确定方法

本文在作物水盐生产函数和农田水盐动态模型基础上，以单位面积纯收益最大为目标函数提出了制定咸水灌溉制度的模型。以山西省永济市试区进行的棉花咸水灌溉试验资料为依据，求得了有关模型的参数；利用该试区35年系列的旬降雨、旬蒸发量资料，对3种不同灌水时间和灌水次数、7种灌溉咸水浓度，共计49种可能组合的农田土壤盐分和产量进行了模拟，并与该试区大田试验数据进行了比较。结果表明该模型合理可靠。以模拟产量为依据，在对当地深井和浅井灌溉效益分析的基础上，提出了咸水灌溉制度及其相应的地下水开发利用策略。