农田控制排水与补充灌溉对作物产量和排水量影响的模拟分析

农田控制排水是减少硝态氮流失最直接有效的方法之一。本文利用典型涝渍区-淮北平原砂姜黑土地区实测土壤、气象、作物等资料,用DRAINMOD模型进行了长序列模拟分析,结果显示在当地气象条件下,干旱是影响冬小麦产量的主要因素,而涝渍则是影响棉花产量的主要因素。补充灌溉条件下,采用传统排水与控制排水两种措施的模拟结果显示,灌溉可使冬小麦产量得到大幅提高,但对棉花产量的影响不大。采取控制排水措施后,地下排水量大大减少,排水总量也显著降低,从而有利于区域水质的保护。     

半湿润地区河滩湿地水文特性的模拟研究

本文利用DRAINMOD模型模拟分析了泾河-渭河-灞河交汇区不同宽度河滩湿地受河道水位变化影响的水文过程。结果显示，河道水位变化和滩地宽度对河滩地湿润程度以及河道排水/补水过程的影响较复杂。一年之中，由于河道水位变化以及降雨分布的不同会出现交替的补水/排水现象；而年际间，丰水年河道的排水效果明显；河道对滩地的补水主要发生在河道水位很高而降雨平均或稀少的年份，在河滩宽度很小的情况下，河道向滩地的补水量可以达到16～21cm，约为当地年平均降雨量的1／3。同时，研究结果还显示，在平均河道水位条件下，河道向湿地的补充水量有限，不能有效提高湿地湿润状态。     

黄河上游水电站渣场生态修复区植被恢复状况的初步研究

为了减轻水电站建设过程中,弃渣集中堆放对生态环境的负面影响,在工程结束后需要对渣场实施生态修复工作.本文根据我国水电建设集中的黄河上游地区两个分别完成5年和10年的渣场植被恢复情况,结合渣场地貌特征的变化,通过植被调查并与天然植被相比较,分析了渣场生态修复对植被分布以及种群演替过程的影响,并评价了人工抚育措施的效果.结果表明,位于沟壑区的渣场形成了能够拦蓄坡面径流的平坦台地,改善了植物生长的水肥条件;修复区内乔木和灌木生长状况良好,植被覆盖度及生长状况均明显优于附近天然坡面.同时,水肥条件的改善增加了能够支持的总生物量,使得修复区能够快速建立灌木及草本植物的优势种群.人工抚育措施(灌溉和围栏)对于修复区植被的生长有着重要意义;其中围栏对于减少牲畜对植被的啃食、加快地面有机物的积累有着非常显著的作用.研究认为,对于渣场的生态修复措施不仅能够避免对当地生态环境的负面影响,而且能够形成优于当地自然坡地的生境.     

西安地区Priestley-Taylor和Hargreaves方法应用比较

以世界粮农组织推荐的Penman-Monteith方法作为计算参考作物蒸发蒸腾量的标准,对Priestley-Taylor和Hargreaves方法在西安地区的适用性问题进行了探讨,分别建立了这两个公式的回归关系式,并且对这两种方法进行修正。结果表明:Hargreaves方法在西安地区有着较好的准确度,相对误差较小。而Priestley—Taylor方法得到的结果虽然与Penman—Monteith方法计算结果呈相同的变化趋势,相关系数R2=0.94,但计算值有较大的差异;经过修正后相对误差明显减小。因此,在气象资料有限的条件下,可以直接用Hargreaves方法来计算参考作物蒸发蒸腾量;而Priestley-Taylor方法必须经过修正后才能使用。     

潜流型人工湿地对农田排水的净化效果

利用潜流型人工湿地对模拟农田排水进行了净化试验。检验了不同水力停留时间、不同水深以及不同进水浓度对农田排水中主要污染物氮、磷的去除效果的影响。结果表明，此系统的运行存在一个最佳水力停留时间3d，较大的水深有利于污水的净化，而进水浓度对处理效果影响不大。系统对总磷有较高的去除效率为63％～85％，但除氮效率相对较低，从净化机理上分析了产生此种结果的原因。     

雨水花园对不同赋存形态氮磷的去除效果及土壤中优先流的影响

雨水花园作为一种生物滞留系统,能够有效降低城市化进程对城市水文和水质带来的负面影响,但其效果与雨水径流中污染物的赋存形态以及花园内部的水力特性等因素有关。通过一项在黄土地区开展的雨水花园对路面雨水径流水文过程及污染物降解的试验研究,分析了雨水花园对不同赋存形态氮磷污染物的去除效果;同时根据雨水花园入流和出流的水文过程监测数据,分析了土壤优先流的存在及其对污染物去除效果的影响。结果显示,雨水花园入流中颗粒态磷和溶解态磷的浓度比例约为4∶1,颗粒态氮和溶解态氮的浓度比例接近1∶1;颗粒态总磷的浓度去除率和负荷去除率分别为40.1%和69.9%,颗粒态总氮的浓度去除率和负荷去除率分别为44.8%和73.8%;系统对于溶解态的氮、磷几乎没有去除能力。雨水花园土壤中存在的优先流现象导致出流速度较快,雨水径流在花园内的水力停留时间较短,结果表明:系统能够拦截颗粒态污染物,但对溶解态污染物去除效果较差;雨水花园对入流中总磷和总氮的浓度去除率很低,平均值仅为6.3%和-2.7%,但因截留了很大比例的入流(平均为51.5%),其对氮、磷污染物总负荷的削减分别达到52.5%和51.5%。所以,利用城市雨水花园来滞留雨水径流,净化雨水水质在研究区具有良好的应用前景。     

砂姜黑土区多目标农田排水系统优化布置研究

砂姜黑土区受其土质以及降雨特点的影响,涝渍与干旱灾害交替出现,以往单一的排水系统设计标准难以满足除涝抗旱以及环境保护等多重目标。本文利用田间水文模型-DRAINMOD,以淮北平原砂姜黑土区为例,模拟分析了不同排水系统布置方案对提高作物产量以及减少农田排水对环境的不利影响等因素。结果表明,在综合考虑作物产量、经济效益、环境保护以及节约耕地等多重目标下,研究区农田排水系统宜采用暗管浅密布置的方案,推荐排水暗管布置间距在18~30m之间,埋深以不超过1.2m为宜;仅在农沟一级采用暗管代替排水明沟可节约耕地10%以上。本研究成果可为当地排水系统改建、新建工程提供科学依据。     

潜流型人工湿地对农田排水的净化效果

利用潜流型人工湿地对模拟农田排水进行了净化试验。检验了不同水力停留时间、不同水深以及不同进水浓度对农田排水中主要污染物氮、磷的去除效果的影响。结果表明,此系统的运行存在一个最佳水力停留时间3d,较大的水深有利于污水的净化,而进水浓度对处理效果影响不大。系统对总磷有较高的去除效率为63%～85%,但除氮效率相对较低,从净化机理上分析了产生此种结果的原因。     

漫滩洪水在西安泾渭滨河湿地水文条件恢复中的作用

利用MODFLOW模型，模拟分析了漫滩洪水对西安泾渭湿地水文条件的影响。研究结果表明：漫滩洪水补给泾渭滨河湿地地下水的作用十分明显，是维持泾渭滨河湿地水文条件的主要水源补给方式；没有漫滩洪水时，渭河河道内水位的涨落对泾渭滨河湿地地下水动态的影响范围很小，仅仅依靠渭河与泾渭滨河湿地的地下水文联系，不足以用来恢复大范围的泾渭滨河湿地。同时，漫滩洪水对距河道300m以外的滨河湿地水文影响最为重要，是其它天然补给途径不能代替的。因此，漫滩洪水是泾渭湿地水文得以维持的主要动力，洪水资源化利用将是恢复该湿地水文条件的     

在宁夏银南灌区实施控制排水的设想

根据宁夏银南灌区目前灌溉排水的现状,论证在该灌区实施控制排水的必要性和可行性,并且提出了在银南灌区如何实施控制排水的方法和步骤。