典型盐碱地改良区农田排水沟水体与底泥界面氧通量研究

农田排水沟水体与底泥中的氧含量决定了底泥中各种生源要素的最终归趋,对维持农田排水沟的水环境至关重要。本论文以陕西富平县卤泊滩盐碱地改良区农田排水沟水体与底泥为研究对象,从环境微界面角度出发,根据多年监测数据构建室内试验,采用高分辨率微环境固液剖面传感系统(丹麦Unisense微电极系统),探究了研究区农田排水沟水体与底泥界面氧通量变化规律。研究结果表明:底泥中的溶解氧随深度的增加逐渐减小,直至溶解氧浓度为零,到达厌氧层;溶解氧剖面浓度的实测值与Profile模型模拟值的相关系数均在0.995以上,表明该模型能客观地描述溶解氧在农田排水沟水体与底泥扩散边界层和底泥中的分布;农田排水沟上游不同监测点位的底泥含氧层厚度在3.5～6 mm之间,而下游监测点位的底泥含氧层厚度约为1.5 mm,差异显著;通过氧浓度线性分布、剖面拐点法得到氧气扩散边界厚度,上游监测点位的氧气扩散边界层厚度基本在1 mm,而下游监测点位的氧气扩散边界层厚度减少至0.2 mm。农田排水沟水体与底泥界面氧通量的测定,对于认识农田排水沟底泥的地球化学过程及水环境作用机理具有重要意义,可为农田排水沟水环境治理提供参考依据。     

灌区地下水控制埋深与利用量对洗盐周期的影响

灌区地下水位调控可增加作物对浅层地下水的利用量,但当地下水含盐量较高时,作物对其利用会加快盐分在根区的累积速度,进而影响灌溉淋洗制度。本文根据农田水盐平衡的基本原理,考虑不同埋深的浅层地下水利用条件下根区土壤盐分的累积过程,建立了土壤盐分淋洗周期的理论模型,并根据两组试验数据进行了应用分析。计算结果显示,位于半干旱区的研究区,地下水含盐量4.43 g/L,埋深维持在1 m和1.5 m时,多年平均降雨条件下,棉花生长期内需要排水洗盐的周期分别为100 d和140 d;埋深大于2 m时,淋洗周期超过了生长期。另一研究区位于干旱区,滴灌棉田地下水埋深为1.5 m时,用含盐量为2.81 g/L的微咸水进行滴灌,棉花生长期内需要排水淋洗的时间为78 d左右。因此,即使在灌区水位调控抬高地下水位后,在一个生长周期内,根区土壤盐分的增长过程仍然相对缓慢,为灌区制定淋洗制度提供了时间窗口。     

Visual MODFLOW及其在地下水模拟中的应用

Visual MODFLOW是目前国际上最盛行、且被各国一致认可的三维地下水流和溶质运移模拟评价的标准可视化专业软件,它具有强大的可视化与模拟功能。本文介绍了Visual MODFLOW可视化三维地下水流动模拟软件的特点及设计理论基础,并探讨了在地下水模拟应用中应注意的几个问题。     

干旱与半干旱地区湿地水文及临界条件的模拟研究

本文采用美国农业部湿地研究所推荐的湿地评价水文模型DRAINMOD，利用西安地区的降雨和土壤资料，探讨了干旱与半干旱地区不同来水量对湿地地下水位变化的影响。同时根据美国目前采用的水文识别准则，分析了该区形成临界湿地水文条件所需的临界水量。结果表明，相同的水量在不同的月份会导致不同的湿润程度；同时，形成临界水文条件所需的水量也不同。研究结果表明了不同水量以及不同时间的供水对湿地湿润水平的影响不同。     

西安市污水土地处理系统水力负荷的模拟分析

本研究以西安地区长期的气象资料和土壤资料为基础，利用美国农业部自然资源保护局所推荐的田间水管理模型DRAINMOD，对不同灌溉制度和田间排水条件下，污水处理系统的水力负荷进行了模拟；并对模型输入参数的敏感性进行了分析。结果表明，地面排水情况对系统的处理能力影响不大，采取少灌、勤灌的灌溉制度，能够增加系统的污水处理量。与目前污灌情况相比较，西安地区所推荐的污水灌溉量大致与在不考虑田间排水情况下，模型计算的年处理量持平。     

土地利用GIS系统数据质量、输入效率的初步分析

随着计算机与信息技术的发展，地理信息系统(GIS)已经成为土地资源管理中一个最有利的工具。由于GIS技术与传统数据管理技术的差别，在数据处理和应用的过程中都会遇到一些特殊的问题。本文在总结国内外GIS技术在资源管理方面所做的经济技术合理性分析的基础上，结合作者在初步建立新疆麦盖提县土地利用GIS系统中的经验与体会，分析了土地利用数据矢量化过程中的问题，同时对数据的输入的效率进行了初步分析。     

模糊综合评价在关中灌区干旱评价中的应用

干旱评价是干旱预报及抗旱中一个重要的环节。本文在总结分析影响干旱发生的多种因素的基础上，将模糊综合评价具体应用到干旱指标评价研究中。首先通过建立评价的因子集、评价集、隶属函数和权重集，实现对各种程度干旱等级评判，然后综合考虑了各个评价因子对干旱发生的不同程度的影响，得到干旱的综合评价指标。最后利用1997年资料对关中四个灌区的旱情进行分析，结果与实际情况相符，说明该方法在关中灌区是有效和可行的。     

滨河湿地区域地下水平衡分析与研究

湿地水文研究是湿地科学的重要分支,是进行湿地保护和恢复的基础.对于河边湿地这一特殊的湿地类型来说,其水文特征在受到天然降水影响的同时,河道对其水文特征的影响往往更为重要.本文以西安泾渭河边湿地为例,用MODFLOW模拟研究了渭河对泾渭河边湿地水文的影响,对泾渭湿地在平水年中各月的水平衡要素以及不同水文年的水平衡要素进行了分析.结果表明,年内各月的水平衡要素所占比例发生较大的变化时,不同水文年的年水平衡组成比例也发生了很大的变化.     

半湿润灌区控制排水条件下降雨洗盐计算模型研究

通过控制排水措施适当提高地下水位,可以增加半湿润灌区作物对浅层地下水的利用量,缓解灌溉水量的不足。然而,灌区地下水的含盐量一般较高,对盐分在作物根区的过分累积,所需淋洗水量很难得到保证。考虑到半湿润灌区具有一定量的降雨,可能对土壤盐分产生淋洗作用,建立了一个控制排水条件下降雨洗盐计算模型,并以某半湿润灌区盐碱地改良区为例,利用田间水文模型DRAINMOD预测出多年(1951—2005)田间水量平衡逐日变化过程,连续计算控制排水以及不同补充灌溉条件下根层土壤盐分多年的动态过程。结果显示,当地下水控制埋深为1.2 m时,在无灌溉条件下,研究区降雨虽能起到一定的淋洗作用,但根区盐分会随着时间的推移逐渐累积。当补充灌溉量在150 mm以上时,研究区降雨能够有效控制土壤盐分,使根区土壤在多年条件下达到良性的水盐平衡。所以,在与研究区类似的半湿润地区,通过控制排水措施合理调控地下水埋深,并充分利用天然降雨的淋洗功能,不仅可以维持灌区良性的水盐平衡,而且可以提高水资源利用效率。