蓄水条件下蓄水沟水体与相邻土壤的盐分运移规律研究

在盐碱地治理“改排为蓄，水地共处，和谐生态”的卤泊滩模式中，通过调整蓄水沟水位高低和含盐浓度的动态变化，使土壤中盐分扩散运移，循环加速压盐，改变土壤盐分在垂直方向上的分布，从而实现对盐碱地的治理。本文通过试验和数值模拟的办法对这一新的机理给予研究。在蓄水条件下，对水体与土壤相邻体进行室内试验观测盐分扩散及平衡规律；针对研究对象，建立盐分运动数学模型，并进行模拟计算。分析了蓄水水位高、水中盐分浓度小情况下，土壤中盐分快速扩散到水体中，以及蓄水水位低、水中盐分浓度高情况下，水体中盐分快速扩散到土壤中的运移规律     

盐碱地综合治理的工程模式

针对土壤盐碱化涉及农业、土地、水资源的综合问题。在陕西定边县堆子梁镇盐碱荒地整治过程中,利用蓄水、排碱和覆沙三项治碱压盐技术,综合设计了研究区农田、排碱工程、灌溉工程、道路和防护林等,构建蓄水和排水条件下水体与相邻土壤盐分运移规律和循环压盐机制,形成"改排为蓄、水地共处、和谐生态"的盐碱地治理新模式。该工程模式的实施,共整治规模约746.38hm2,新增耕地约667.42hm2。该技术的推广应用,不仅提高了耕地数量及质量,增加了经济收入,而且改善了生态环境,为重度盐碱地治理开辟了新的途径。     

“改排为蓄”盐碱地治理模式的可行性研究

传统盐碱地治理技术主要通过淡水洗盐、地下排水脱盐,但在干旱地区排水加剧了缺水问题,还会引起农业污染物流失造成的环境问题.经过多年的探索,提出了"改排为蓄"的新模式,根据卤泊滩长期定期不定期观测资料和集中田同试验观测资料,分析不同地块土壤在不同时间水、盐的变化,结合棉花不同生育期的耐盐特性,结果表明,"改排为蓄"模式下卤泊滩地区呈脱盐状态,土壤含盐量适合棉花生长."改排为蓄"盐碱地治理模式在卤泊滩是可行的,同时在其他缺水地区有很大的推广价值.     

陕西卤泊滩盐碱地综合治理的“改排为蓄 水地共处 和谐生态”模式研究

盐碱地作为一种重要的土地资源，其治理和改良意义重大。本研究以生态环境改善为目标，将盐碱地治理以“排”为核心改为以“蓄”为核心，提出并应用了“改排为蓄、水地共处、和谐生态”的综合治理模式。揭示了在蓄水条件下，水与土壤之间的动态循环压盐机理。通过科学掌握水盐运移规律,合理规划布置工程体系，采用“人工—自然”二元措施，逐步恢复区域生态，实现系统自我调节，水地资源动态平衡。通过近十年实践已取得了“经济—社会—生态”综合效益，并保证了区域“水土—生物—环境”生态系统和谐发展。     

陕西卤泊滩盐碱地综合治理模式的研究

本文提出以生态环境改善为目标，将盐碱地治理以“排”为核心改为以“蓄”为核心，提出并应用了“改排为蓄、水地共处、和谐生态”的综合治理模式。揭示了在蓄水条件下，水与土壤之间的动态循环压盐机理。通过科学掌握水盐运移规律，合理规划布置工程体系，采用“人工-自然”二元措施，逐步恢复区域生态，实现系统自我调节，水地资源动态平衡。通过近10年实践已取得了“经济-社会-生态”综合效益，并保证了区域“水土-生物-环境”生态系统协调发展。     

卤泊滩盐碱地综合治理和谐生态模式成效分析

盐碱地的综合治理是一项重要的课题.基于对陕西省卤泊滩盐碱地10年来的综合治理和研究,探索出"改排为蓄、水地共处、和谐生态"的盐碱地治理新模式,并与传统盐碱地治理模式进行比较.分别从经济、社会及生态三个方面对治理后的盐碱地做了成效分析.最后对新模式进行了应用推广及前景展望.     

以蓄为主盐碱地综合治理工程设计的合理性研究

针对传统改良盐碱地治理技术上存在的问题,探索了以蓄为主的和谐生态治理模式.在依据并分析传统农田排水设计的基础上,按照以蓄为主的治理思想,分别探讨了蓄水沟的深度、间距、断面以及治理区的水地比例优化等工程设计问题.最后,结合陕西省卤泊滩盐碱地治理对工程设计的合理性进行了分析.     

生物排盐改良利用盐渍土的研究展望

围绕内陆干旱区盐渍化土壤改良和盐碱地利用这一主题,通过对生物排盐改良利用盐渍土相关领域研究成果的总结,结合新疆地区盐碱地改良利用的实践,从植物的耐盐与排盐特征和改良原理、干旱区农田水盐运移规律、灌区土壤盐分平衡、盐碱地耐盐植物种植与利用等方面评述了国内外的研究进展与存在的问题.指出基于植物盐分吸收的耕(根)层水盐平衡原理、不同植(作)物的盐分吸收特征、耐盐经济植物的选择、高效节水灌溉条件下防止土壤盐渍化和盐碱地改良利用方法等是今后的重点研究方向,生物排盐与水利改良相结合的综合模式是实现内陆干旱区灌溉农业可持续发展的新模式.     

论三峡水库“蓄清排浑”运用方式及其优化

泥沙问题是三峡工程的关键技术问题之一,在三峡工程论证和初步设计阶段提出水库采取"蓄清排浑"的运用方式,可以解决泥沙问题。2003年水库蓄水运用以来的实践表明,水库基本遵循了"蓄清排浑"调度运用原则,并根据上游来水来沙减少等新情况对水库运用方式进行了优化调整。本文系统分析了三峡水库"蓄清排浑"运行方式及其优化调整的利弊,包括提前5年实施175 m试验性蓄水、汛期水位动态变化、汛末提前蓄水等对水库淤积和坝下游河道演变的影响,提出了进一步优化水库调度方式,形成"蓄清排浑"运用的新模式,保持水库长期使用的建议,试图为三峡水库科学高效安全运用提供科技支撑。     

长期膜下滴灌棉田土壤水盐空间分布特征研究

为分析播种前膜下滴灌棉田土壤不同深度水分和盐分的分布特征,对1998年开始利用膜下滴灌种植技术的棉田进行大规模网格取土,主要分析了棉田土壤水盐空间分布特征。研究结果表明:在生育期初播种前,棉田土壤0~5、5~20、20~40、40~60、60~80及80~100 cm对应土层中,水分变异系数小于盐分变异系数,且都属于中等变异性;土壤各层水分和盐分含量总体都呈现出表层土壤水分和盐分含量较低,深层土壤水分和盐分含量较高的分布规律;在0~100 cm土层中,随着深度增加,水分和盐分含量呈现出先增大后减小的趋势;设置排盐沟,能够使土壤盐分向排盐沟运移,有助于棉田改良。     

蓄水和蒸发条件下土壤过渡层中水盐运移规律研究

在国内外有关土壤水盐运移规律研究成果的基础上,应用陕西省卤泊滩综合治理和谐生态模式,分析了在蓄水和蒸发条件下,土壤饱和层与非饱和层之间的过渡层中盐分变化规律以及对土壤饱和层和非饱和层盐分的影响。针对3组不同初始条件,分别开展了室内试验和数值模拟。结果表明,在地下水位基本稳定情况下,土壤非饱和层与饱和层之间存在一个10～20cm的过渡层。在蒸发条件下,由于土壤毛管的水分蒸发作用的最低范围在过渡层内,所以过渡层有隔离下层盐分作用。如果土壤非饱和层含盐量高,蒸发可能呈返盐;如果土壤非饱和层含盐量不高,但过渡层含盐量高,蒸发也可能呈返盐;过渡层如果含盐量低,蒸发返盐的可能性很小;但过渡层以下的饱和层盐分,不管含盐量高低,均处于相对稳定状态。过渡层对下层高含盐的隔离作用显著。     

盐渍土盐胀特性与水热状态变化特征试验研究

为了研究外界自然条件下的盐渍土盐胀特性与水热传递变化特征,进行了含盐量和干密度单向控制下的室内膨胀变形试验和为期一年的地基变形、地温和含水率综合监测现场试验。结果表明:盐渍土地基温度传递呈现正弦波式的周期性变化,自然环境温度对地基土体的有效影响深度为1.8 m,在0.8 m附近存在正负温度的过渡交界面;盐渍土地基水分迁移的基本动力来自于土层温度场的变化,距离地表0.6 m以上土体的含水率随温度变化的幅值最大;盐胀变形的主要分布区在地层1 m以上深度范围内,盐渍土盐胀变形主要受温度、分水、含盐量和干密度影响,盐胀变形快速发展的温度区间为10℃^-5℃,严寒期盐胀变形发展受毛细水的冻结影响而减缓,含盐量在2%以上的盐渍土对于温度变化的敏感性增强,盐胀增长趋势更为突出,盐渍土盐胀变形快速发展所需的降温幅值随干密度增大而减小。     

松嫩平原苏打盐渍土水盐调控与开发利用

20世纪90年代以来,松嫩平原土壤苏打盐渍化呈逐年加剧和扩大态势。研究表明田块尺度苏打盐渍土水盐变化具有如下特征:土壤盐分含量高度空间变异性、盐化和碱化共存,水力性质极差,土壤水和地下水的转化关系非常微弱。苏打盐渍土的水盐调控方向应该是:采用各种技术在地表创造积水—径流环境,去掉土壤表层(0～30cm)的盐分,形成一个盐碱“淡化表层”。针对田块尺度苏打盐渍土的主要特点,提出了苏打盐渍土开发的斑块模型。     

小柴旦盐湖盆地土壤水盐空间变异性研究

将土壤水分含量和电导率作为分析土壤特性的随机变量,分析了小柴旦盐湖盆地不同深度土壤层(0 ～20、20～40、40～60、60～ 80、80 ～ 100 cm)的经典统计和地统计特征,比较了不同土地利用类型和不同深度的土壤水分含量和电导率的空间变化特征.结果表明:土壤电导率大体表现为由南北向中心减小的趋势,在垂直方向上无明显变化规律,其变异系数有由表层向下逐渐减小的趋势;土壤水分含量从北向南有增大的趋势,在垂直方向上由表层向下逐渐增大,其变异系数由表层向下逐渐减小.     

暗管排水与节水灌溉条件下盐渍化农田水盐分布特征

灌溉淋洗压盐系盐碱地改良的主要措施,但同时也会造成地下水上升,带来随作物生育期逐渐出现的土壤耕层的返盐现象,其与暗管排水结合则可提高脱盐效果。为了研究暗管排水条件下的油葵在拔节期增加不同的灌水量对盐碱地(施加30 t/hm~2脱硫石膏,土壤耕作层掺入85.05 m~3/hm~2细沙)土壤水盐及土壤酸碱性分布的影响,设计了暗管排水结合传统灌溉处理、暗管排水结合节水灌溉处理、暗管排水结合无灌水对照处理3种处理,通过监测土壤EC值、pH、含水率,分析暗管排水结合传统灌溉与节水灌溉对重度盐碱地土壤的水分、盐分及酸碱程度的时空变化特征。结果表明:与对照处理对比,传统畦灌方式下灌水处理降低了土壤含水率,对0～20 cm土层的脱盐效果明显;在暗管排水的基础上,对照处理的油葵地0～60 cm土层的EC值为3.49～0.67 d S/cm,节水灌溉处理的EC值为1.71～0.33 d S/cm,传统灌溉处理的EC值为3.75～0.27 d S/cm;虽然传统灌溉在灌水后10 d左右降低了0～100 cm土壤盐分,提高了土壤的含水率,但传统灌溉处理下油葵在开花期0～40 cm土层的含水率比对照处理低,且40～100 cm土层的返盐程度是节水灌溉的2～3倍;对照处理下0～60 cm土层的pH为7.54～8.65,节水灌溉处理下pH为7.51～8.89,对照处理下40～100 cm土层的pH为8.29,传统灌溉处理下pH为8.1～10.85,节水灌溉处理的土壤在0～100 cm的土层呈现脱碱的状态,高的灌水量使土壤有碱化的可能,尤其是在20～40 cm土层。暗管排水条件下在油葵拔节期进行节水灌溉有利于土壤脱盐、脱碱。     

填海造陆区盐分运移过程室内模拟与分析

在半湿润气候环境下,围填海区的表层土壤正面临着复杂的盐渍化问题。以压实填土为研究对象,通过土槽模型再现了潜水蒸发与侧向壤中流共同作用下的盐分运移过程,以探明围填海区的盐渍土形成机制。结果表明,在蒸发作用驱使下盐分向上补给,表层土壤的初始积盐类型为CaSO_4,海水对填土层的盐分补充导致积盐类型转变为CaCl_2和NaCl。在陆相渗流作用下,填土中将形成相对稳定的渗流状态。自由水面线以上为积盐状态,盐分类型以CaCl_2和MgSO_4为主;自由水面线以下为脱盐状态,盐分类型以CaCl_2和NaCl为主。土壤水盐的运移将改变酸碱度环境,pH值将随着含盐量的增加先下降后上升。在陆相地下水的补给下,填海造陆区的盐渍化防治工作应当重点关注地下存在挡水层或建筑物基础密集的地区。     

城市景观水系规划模式研究——以江苏省太仓市为例

论述了市域景观水系规划的范围、原则、步骤和内容,认为在规划中应着重体现水体的连续性以及位置差异和层次差异,即景观水系具有水域、过渡域和陆域三个不同的空间位置以及自然、休闲娱乐与文化历史三个层次。以此为基础,对江苏省太仓市的景观水系规划进行了实证研究。提出了太仓市"两带、三轴、三片、六点"的水景观空间格局,旨在构建合理的城市景观水系格局,为单个水景观元素的规划设计提供指导与依据,确保城市滨水空间资源的可持续利用。     

阿穆尔河流域水环境变化条件下的生态环境分析

阿穆尔河流域水环境变化条件下,运用GIS和RS技术,对阿穆尔河流域的2期NOAA影像数据和1期MO-DIS影像数据进行解译判读,获取不同时期阿穆尔河流域湿地与生态要素数据,为研究区的生态地质环境治理提供数据依据。通过动态度模型和转移矩阵模型,对研究区1992年-2010年间的湿地与生态的动态变化情况进行了量化的分析。结果表明:1992年-2010年18a间,沙化土地的动态度最大,为15.25,属于急剧变化型,沼泽和湿地面积大面积减少,林草混杂地面积减少,沼泽、湿地、林草和混杂地快速转化为林地和耕地,在近10a间,沙化土地面积又有增加趋势,主要转入类型为林地和草地混杂地。     

北大港水库水-土界面盐分释放规律研究

为了研究天津北大港水库水质咸化机理,采用野外取样与室内土柱试验相结合的方法,研究了北大港水库蓄水时底质与上覆水体之间盐分的释放规律。结果表明:底质向上覆水体释放盐分时水体中存在一个明显的盐分渐变区(扩散边界层),该层位于水-土界面以上10cm的范围,底质中释放出的盐分有60%集中在边界层,边界层以上水体盐分垂直变化较小;底质中盐分的累积释放量随时间的变化符合对数函数形式,试验运行前50天中盐分累积释放量占底质盐分总释放量的80%左右;水-土界面处盐分释放通量的变化趋势存在周期性,每个周期内均呈现先迅速增加后缓慢下降。     

基于农业灌溉需水量计算的黄河三角洲作物结构优化EI北大核心CSCD

为优化黄河三角洲作物结构,以东营市垦利区为例,计算了当地主要作物各生育阶段及整个生育期内的作物需水量、有效降水量以及淋洗需水量,并对不同作物的水分盈亏情况进行了分析。结果表明:作物补充灌溉需水量从小到大依次为玉米、棉花、小麦、水稻;玉米水分亏缺程度最低,应适当增加玉米种植面积或者把冬小麦、夏玉米轮作更换为一年种植两季玉米(春玉米和夏玉米);减少棉花在中、轻度盐碱地的种植面积,对耐盐性较好的棉花改用排水回用或微咸水灌溉;兼用灌溉用水和洗盐用水种植水稻,在经水稻种植改良成轻度盐碱地的土壤上种植玉米和小麦。