土壤水盐数据采集与计算机动态模拟

本文利用研制的土壤水盐数据联合采集系统,以河套灌区为背景,建立考虑土壤吸附效应和不动水体影响盐溶质水动弥散的水盐耦合数学模型,运用计算机进行数值动态模拟,系统研究了蒸发、入渗条件下的溶质迁移的预测。     

内蒙古黄河河套灌区冻土水盐运动规律

水盐运动规律是研究盐渍土发生演变和防治措施的基础。内蒙古黄河河套灌区的地下水系灌溉蒸发型,人工灌水和土壤蒸发在水盐运动中起主导作用。通常,春季气温上升土壤解冻盐分随水分向表层聚集,夏灌以后盐分又随灌水向下层移动,使作物生育期耕地土壤处于脱盐过程。冬季土壤冻结期水盐运行的方向、强度、机理以及诸影响因素的研究较少,这些问题对盐渍土改良都有极重要的理论与实践意义。河套灌区五原盐碱土改良试验站,1962～1964年,曾进行土壤冻结期水盐动态的观     

河套灌区冻期土壤水分动态规律的研究

河套灌区位于北纬40°10′—41°20′之间,属季节性冻土区,每年11月上旬土壤开始封冻,到翌年5月中旬土壤冻层全部消通,整个冻期历时一百八十天左右。河套土壤冻期、经历冻结和融冻两个不同阶段,土壤的冻结和融冻,有着不同的水盐动态特征,冻期的水盐动态,直接影响灌区农业生产和土地盐碱化的防治,     

防治灌区土壤盐碱化与水资源开发利用

在中国北方干旱、半干旱和半湿润地区,河水灌区盐碱化的原因在于灌溉用水过量,地下水位上升,使潜水蒸发表土积盐加剧。防治灌区土壤盐碱化,应当对灌溉水量进行调控,使根层土壤盐渍度不超过作物耐盐度、地下水埋深在适宜动态。黄淮海平原,河南人民胜利渠、陕西泾惠渠、新疆五家渠等灌区的实践表明,实行井渠结合,地表水、地下水联合运用,是防治灌区盐碱化、充分发挥水资源效益的根本途径。建议适当减少引黄水量,黄淮平原可不引黄发展井灌;在河水灌区积极开发利用地下水;在灌区对地表水、地下水优化调度,合理利用。     

防治灌区土壤盐碱化与水资源开发利用

在中国北方干旱、半干旱和半湿润地区,地表水灌区盐碱化的原因在于灌溉用水过量,地下水位上升,使潜水蒸发表土积盐加剧。防治灌区土壤盐碱化,应当按农业用水量调控灌溉水量,调控根层土壤盐渍度不超过作物耐盐度及地下水埋深在适宜动态。黄淮海平原,河南人民胜利渠、陕西泾惠渠、新疆五家渠等灌区的实践表明,实行井渠结合,地表水地下水联合运用,是防治灌区盐碱化、充分发挥水资源效益的根本途径。建议适当减少引黄水量,黄淮平原可不引黄发展井灌;在地表水灌区积极开发利用地下水;在灌区对地表水地下水优化调度,合理利用。     

内蒙古后套灌区水盐动态特征及对农业生产的作用

灌区水盐动态是灌区各种自然因素和人为活动效果的综合反映,是检验技术措施和客观效果的依据、因此在讨论河套灌区灌溉农业问题时,必须首先研讨土壤和潜水水盐动态问题。但由于河套灌区目前尚无专门的观察研究机构从事长期系统研究,原五原土套改良试验站和水文地质站,在六十年代初虽作了很多工作,累计大量资料,但后来下马中断,失去与近期灌区资料的连续性,有的资料在文化革命中又多失散,而近些年来河套灌区各地试验站又断     

2010年河套灌区地下水动态浅析

文章对河套灌区地下水盐动态变化及其特性进行简要分析,简述了地下水水盐动态状况。     

河套平原次生盐渍化地区地下水动态调控模拟研究

在盐荒地野外水盐运移试验的基础上,建立了基于饱和-非饱和带的土壤水盐运移模型,以地下水埋深为调控关键因子,利用HYDRUS软件模拟了河套灌区荒地不同时段的不同控制地下水埋深条件下包气带水盐变化规律。通过模型反算,定量确定了不同时段防治盐渍化的地下水埋深临界值。模拟结果:在年内2~3次灌溉淋滤的条件下,3月-6月份(春融返盐期)控制地下水埋深大于2.4~2.7 m,7月初-9月初,控制地下水埋深大于1.8~2.1 m,9月中旬-11月中旬(秋浇积盐期),控制地下水埋深大于1.5~1.8 m,11月下旬-3月上旬(冬封期)控制地下水埋深大于2.0~2.3 m可使0~50 cm土层的全盐量基本小于0.2%,处于非盐渍化状态。研究结果可为河套平原次生盐渍化区水盐运移调控和盐渍化改良提供借鉴和依据,具有重要理论和应用意义。     

北方干旱区取水灌区水盐时空分布特征的遥感数据分析研究

水盐空间变化是灌区土壤盐渍地变化主要表征指标。因此结合遥感数据,以辽宁西部某灌区为研究实例,对其取水灌区水盐时空分布特征进行分析。分析结果表明:遥感数据可有效提取灌区地表盐分、土壤含盐量、地表灌水量3个指标,地下水矿化度及地下水埋深通过采样点数据插值分析得到。通过指标分析,地表盐分和地下水矿化度是区域水盐含量空间变化的主要因素。地下水水位降低较大的区域土壤盐渍扩充变化明显。     

内蒙古河套灌区土壤水盐平衡初探

内蒙古河套灌区平均每年纯引入盐分为168万t，平均到每公顷耕地为2925kg。1990，1996年分别对4．6万hm^24种典型区的土壤盐碱化进行调查，结果表明灌溉土地向脱盐方向发展，近年来土壤盐碱具有减轻的趋势。针对河套灌区水盐平衡问题进行了研究。     

宁夏平罗县井渠结合灌区地下水盐运移规律研究

以综合治理井渠结合灌区土壤盐碱化为目标,针对宁夏平罗县井渠结合灌区下游灌水难、排水难和盐碱化严重等问题,采用渠灌井排、井沟联合使用等措施,对作物进行适量和适时灌溉,充分利用地下水资源,并监测井渠结合灌溉条件下田间土壤含盐量、地下水矿化度和水位埋深的变化情况,分析地下水埋深和矿化度对土壤含盐量的影响。结果表明:井渠结合灌溉对降低地下水位效果显著。以黄河水为主要灌溉水源的宁夏银北自流灌区,地下水矿化度变化幅度较小;灌溉后的土壤表层含盐量骤降,0~40 cm土层的盐分变化较大;土壤盐分与地下水矿化度具有较强的线性正相关性,与地下水埋深呈负相关。研究成果对干旱半干旱区灌区水资源优化配置、盐碱地改良具有参考价值。     

基于SHAW模型的河套灌区秋浇渠系优化配水模型研究

河套秋浇是为满足来年春播作物水盐需求而进行的保墒淋盐灌溉。针对传统基于作物需水预测成果进行渠系配水存在的预报依赖性强和中长期预报精度低问题,本文提出了一种不需要作物需水预测成果的渠系优化配水模型框架,该框架依据春播初期作物水盐要求,将SHAW模型嵌入优化配水模型,确定秋浇配水计划。河套灌区永济灌域2016年秋浇配水计划编制实例研究表明:与传统基于需水预测的配水方法相比,新方法得到的配水计划可以在不增加渠首引水量及渠道输水损失总量基础上显著提升淋盐效果,使春播初期0～40 cm土层水盐状态更加适宜于作物播种,春播初期土壤0～40 cm土层平均盐分超标由60%以上降低至5%以下,同时配水公平性也得到提升。     

基于输水损失动态变化特性的渠系优化配水模型研究

渠系优化配水是灌区减少渠道渗漏损失、提高渠系水利用效率的重要节水管理措施,但当前渠系优化配水模型的渗漏损失计算方法难以真实反映渠床土壤透水性随时间动态变化的特征,导致人为的配水偏多或者偏少。鉴于此,本文探索性引入渠床土壤前期影响含水量的概念来描述渠床土壤湿润程度在渠道输配水过程中的动态变化,提出了一种新的渠道输水渗漏损失动态计算方法,在此基础上建立了一种渠床湿润状况无后效性特征的渠系优化配水模型。河套灌区骨干渠系2012年夏灌优化配水实例研究表明:与传统基于考斯加科夫公式的优化配水方式相比,新配水模型在配水初期加快了配水进程,缩短了渠床土壤自由渗漏持续时间,从而使渠床土壤尽快达到了湿润状态,而在配水末期则延缓了配水进程。配水结果显示:在不增加总干渠引水量的情况下减少渗漏损失水量1560万m~3,渠道水利用效率提高1%。本文提出的渠系优化配水模型是针对渠床土壤湿润状况的动态变化进行流量过程的调控,可用于指导灌区渠系科学合理配水与集中统一调度。     

灌溉定额和灌溉水矿化度对土壤水盐动态影响研究

在甘肃省石羊河流域开展春玉米咸水灌溉田间试验,通过测定土壤含水量和含盐量,研究了灌溉定额和灌溉水矿化度对土壤水盐动态的影响.研究结果表明:灌溉定额与灌溉水矿化度均对土壤水分影响明显,随着灌溉定额和灌溉水矿化度的增加,土壤含水率越大;灌溉定额与灌溉水矿化度均对土壤盐分影响明显,土壤盐分累积量随着灌溉定额和灌溉水矿化度的增加而增大;收获后与播种前相比,0~100 cm土层,除淡水充分灌溉处理脱盐外,其余各灌溉处理均呈现积盐,并且随着灌溉水矿化度的增大,盐分累积量也越大,其中灌溉水矿化度为6 g/L的轻度缺水灌溉处理积盐量最大,最大值为0.838 g/kg.     

灌区井灌效率研究

灌区灌溉采用井灌井排，开发利用地下水资源，不但能有效降低地下水位，防止土壤次生盐碱化，还可以通过井渠互补，使农作物得到适时灌溉。针对目前井灌工程效率低下的问题，通过抽水试验，经过理论分析，推导出了井灌低压管道输水灌溉系统的最优出水量、最佳扬程和经济管径计算方法，从而可提高机井灌溉效率。     

区域水土特性参数时空变异分布特征及相关分析

作者应用地质统计学原理与方法,在山东簸箕李引黄灌区开展大尺度区域水土特性参数时空变异性的研究,描述农田排水、地下水、表层土壤中含盐量的空间与时间变化分布趋势和特征,分析其间存在的相关关系。结果表明,在一个完整的水文循环年内,研究区域的水土特性参数之间具有相近的空间变异分布状态和特点,但却表现出不同的时间变异分布趋势与特征。农田排水和表层土壤的含盐量随季节变化的分布状态在灌区上、下游相对稳定,在中游却变化明显;地下水的盐分浓度在整个灌区的分布状况没有呈现出明显的时间变异性。在春季至初夏时段内,农田排水中含盐量的增加似乎对地下水水质的影响较小,而对表层土壤积盐状况影响较大。研究成果为灌区制定合理的水资源利用与农田水土管理策略提供了理论依据。     

灌溉定额与灌溉水矿化度对春玉米水分利用效率影响研究

通过在甘肃省石羊河流域开展春玉米咸水灌溉田间试验,研究了灌溉定额和灌溉水矿化度对春玉米耗水量及水分利用效率的影响.研究结果表明:春玉米耗水量随着灌溉定额的增大而增大,随着灌溉水矿化度的增大而减小.而从充分利用土壤贮水的角度考虑,非充分灌溉能够提高土壤播前贮水的利用量,而咸水灌溉则会降低土壤贮水利用量;非充分灌溉有利于提高春玉米的水分利用效率和灌溉水分利用效率,而咸水灌溉会降低春玉米的水分利用效率和灌溉水分利用效率.本次试验得到淡水轻度缺水灌溉处理的水分利用效率和灌溉水分利用效率最大值分别为2.90 kg/m~3和4.23 kg/m~3.与淡水充分灌溉处理相比,在研究区若采用灌溉定额为340 mm和灌溉水矿化度为0.71 g/L的灌溉方式,春玉米的水分利用效率和灌溉水分利用效率可提高25%以上,同时可节水170 mm.     

灌排一体化工程对地下水埋深及作物生长影响的研究综述

灌排一体化工程是提高农业水肥利用效率、减小旱涝灾害影响、提高作物产量的重要方式之一,近年来人们逐渐认识到灌溉与排水是紧密相连的两部分,对于农田灌溉排水工程的研究与相关建设也在不断增加。灌排系统从早期提高排水效率,到注重环境影响,逐渐发展为节水灌溉与新型排水技术相结合的灌排一体化工程。灌排一体化工程通过控制灌溉与排水过程,会对土壤含水率和地下水位、地下水矿化度产生一定的影响,改变作物根系土壤水分条件,从而影响作物的水分吸收和生理生长过程,合理的灌排工程可以促进作物的生长,提高产量。我国南北方灌排系统功能存在一定差异,南方以除涝防渗为主,北方则以提高抗旱能力、治理土壤盐渍化为主。同时,我国灌排系统还存在前期投入成本高、运行维护管理不完善、系统操作技术难度高等问题急需解决。未来,灌排一体化工程应朝着管网化、信息化和自动化方向发展,进一步提高田间水肥利用效率,实现灌排现代化。     

Effect of Drip Irrigation with Saline Water on Water Use Efficiency and Quality of Watermelons

High ground water salinity, high water table and secondary soil salinization are dominant in the Hetao Region, China. For the purposes of eliminating secondary salinity and enhancing water use efficiency, drip irrigation of watermelons with saline water was conducted in order to reduce ground water level and soil salinization. Saline groundwater, ranging in salinity from 3.3 dS m^-1 in the early season to 6.3 dS m^-1 at the harvest time was used. Four irrigation treatments (control, 30, 60, and 90% of evaporation from Chinese Evaporation Pan) were used in the experiments.The control treatment was not irrigated through out the season, as is the local practice. The yield of watermelons was increased and the quality improved under drip irrigation, as compared with control, with the highest increases in both yield and quality in the 60% treatment. The water use efficiency as determined by lysimeter measurements for different treatments had the same trend. The water-product efficiency in the four treatments were 39.2, 30.7, 21.45, and 14.3 kg m^-3, respectively. Salts accumulated in the topsoil layer close to the emitter in the 30% treatment. Most salts were leached out of the root zone in the 60 and 90% treatments. The results suggested thatdrip irrigation of watermelon with saline water was feasible.     

内蒙古河套灌区局部秋浇条件下农田水盐运动特征分析

针对河套灌区局部秋浇条件下田间水盐运动的特殊性,选取典型试验区对其进行研究。结果表明:与全面灌溉相比,灌溉区地下水位在局部灌溉后回落更为迅速,灌溉可以达到很好的洗盐保墒效果;而非灌溉区则部分承泄了灌溉区的排水,地下水位和地下水含盐量都显著升高,尽管在灌溉结束后其地下水位会随着排水过程而相应回落,但在其上涨过程中却促使盐分向上层土壤运动,从而增加土壤剖面的含盐量。分析还进一步表明,局部灌溉条件下,非灌溉区水盐运动所受影响在一定程度上取决于灌溉面积所占整个区域的比重。