减少氮流失的田间地表控制排水措施研究

针对南方丘陵地区地表排水方式，通过设计和使用自动开启闸门、土工布沙袋和捆扎秸秆作为排水口控制措施，控制降雨初期氮浓度较高的地表水流出农田。通过田间排水试验，研究自动开启闸门、土工布沙袋、捆扎秸秆控制和非控制排水中氮浓度的变化规律，分析了 3种控制排水措施减少农田氮流失的机理和氮浓度随时间的变化。对比非控制排水，3种控制排水措施分别减少了53.2％、44％和39.1％的农田氮流失。以控制排水氮浓度和土壤入渗为目标函数，建立了既减少氮流失又防止涝渍的多目标控制排水模型，探讨了最优的地表控制排水时间。     

阿拉尔灌区农田排水水质水量变化规律分析

农田排水资源化利用作为缓解淡水资源短缺与减小环境负面影响的有效途径已经被众多学者关注,所以,在农田排水资源化利用的前期就需掌握水质、水量变化规律。实验通过对阿拉尔灌区塔南总排农田排水两年采样,监测排水量、矿化度、Na~+、Cl~-等离子浓度并分析变化规律。结果表明:塔南总排农田排水水量丰富且逐月变化规律明显,2015、2016年总水量分别为0.75×10~8、0.69×10~8m~3;排水全年为咸水水质,两年平均矿化度8.7 g/L且矿化度变化规律与水量变化规律呈负相关;排盐量变化规律与排水量变化规律呈正相关,排渠两年向塔里木河排盐11.93×10~4t;排水属Na-Cl型水质,Na+为主要阳离子,平均占比16.7%,平均浓度1.4 g/L;Cl~-为主要阴离子,平均占比35.6%,平均浓度3.1 g/L。并提出了南疆农田排水资源化利用建议:农田排水水量较大月份排水的矿化度、Na~+、Cl~-浓度均较低,再利用时可优先考虑。     

减少氮、磷流失的多目标控制排水模型

运用多目标决策技术,减少农田排水氮、磷输出,保持适宜作物生长的土壤含水量,探讨地表控制排水的控制时间。通过田间试验和SPSS回归模拟,应用均值土壤一维垂直入渗Philip公式计算累计入渗量,研究田间尺度降雨排水中氮、磷浓度的变化规律,拟合控制排水氮、磷浓度对数函数模拟方程。建立减少氮、磷流失和排涝、除渍的多目标控制排水模型,提出求解模型的非劣解和均衡解的方法。     

银南灌区控制排水后水盐平衡分析

根据在银南灌区进行的为期5个月的控制排水大田试验收集到的数据，分析典型周期内的排水量和水盐平衡情况，发现试验期内控制排水减少排水量的效果较为明显：在整个观测期内，控制排水区的地下水位比常规排水区平均水位抬高1.8cm，以单位面积的日排水量为指标进行比较，控制排水区减少49．5％的总排水量，减少的地下排水量是常规排水的45.9％。通过对控制排水区试验期内的水盐平衡分析发现引盐量略小于排盐量，控制试验区满足水盐平衡。     

DRAINMOD-NⅡ模拟暴雨后稻田排水及氮素变化

为探究暴雨后稻田排水与氮素流失规律,在宿迁市运南灌区试验基地开展了常规与控制灌排模式下暴雨后排水量及其NO-3-N和NH+4-N浓度的观测试验,并利用DRAINMOD-NⅡ模型模拟排水量及其NO-3-N和NH+4-N浓度。实测结果表明:控制模式与常规模式相比,排水量减少4.2%~54.9%,NO-3-N负荷减少39.9%~62.9%,NH+4-N负荷减少30.0%~63.3%,表现为次降雨量越大,减排量越大。模拟结果表明:2种模式各次暴雨排水量模拟值的误差均在10.0%以内,4次暴雨排水总量模拟值的误差在5.0%以内;4次暴雨排出的NH+4-N与NO-3-N负荷模拟值常规模式最大误差为6.0%左右,控制模式误差均在5.0%以内,2种模式的相关系数R与效率系数NS指标均较好。采用控制灌排模式能够有效减少排水量,提高雨水利用效率,减少NO-3-N和NH+4-N流失;DRAINMOD-NⅡ模型能够有效地描述暴雨后稻田排水及氮素运移过程。     

银南灌区控制排水实施效果分析

阐述控制排水的定义、作用、适用条件和运行管理要求,以宁夏银南灌区为研究对象,对该灌区水稻田的控制排水试验资料进行分析,试验结果表明:控制排水可以较常规排水抬高地下水位1.8 cm,有效减少50%左右的总排水量和46%左右的地下排水量,在满足水盐平衡的同时,减少了硝氮的排放量,不会对环境造成危害。控制排水在许多国家的应用也取得了很好的效果,所以控制排水技术值得大面积推广。     

稻田与沟塘湿地协同原位削减排水中氮磷的效果

农田排水中氮磷流失造成了水体富营养化及面源污染等一系列水环境问题。提出了控制农田面源污染的稻田沟塘湿地协同系统(PEDWS)，研究了该系统及其各组成部分对农田排水中氮磷的削减效果及机理。结果表明：PEDWS可有效地减少稻田排水量，降低稻田排水中氮磷浓度，对稻田排水中氮磷实现原位削减。较传统灌排系统减少排水量73.03%，分别减少总氮(TN)和总磷(TP)流失负荷90.17%和79.53%；PEDWS中各组成部分都具有控污效果，其中稻田控制灌排可有效地减少稻田排水、降低排水中氮磷浓度和田间产污能力，控制灌溉稻田TN和TP负荷较传统灌溉减少53.72%和37.45%，明沟控制排水对稻田排水中TN和TP的去除率达到64.59%和54.35%，沟塘湿地能够有效地净化稻田排水中氮磷等污染，TN去除率达到37.13%，TP去除率达到27.32%。本文研究结果可为PEDWS在我国的应用提供理论支持及实践指导。     

稻田与沟塘湿地协同原位削减排水中氮磷的效果

农田排水中过多的氮磷会造成水体富营养化以及面源污染等一系列水环境问题。本文提出控制农田面源污染的稻田沟塘湿地协同系统,研究了该系统及其各组成部分对农田排水中氮磷的削减效果及机理。研究结果表明：该系统可有效地减少稻田排水量,降低稻田排水中氮磷浓度,对稻田排水中氮磷实现原位削减。其较传统灌排系统减少排水量73.03%,分别减少总氮（TN）和总磷（TP）流失负荷90.17%和79.53%;该系统中各组成部分都具有控污效果,其中稻田控制灌排可有效地减少稻田排水、降低排水中氮磷浓度和田间产污能力,控制灌溉稻田TN 和 TP 负荷较传统灌溉减少53.72%和37.45%,明沟控制排水对稻田排水中 TN 和 TP 的去除率达到64.59%和54.35%,沟塘湿地能够有效地净化稻田排水中氮磷等污染,TN 去除率达到37.13%,TP 去除率达到27.32%。本文研究结果可为该系统在我国的应用提供理论支持及实践指导。     

节灌控排条件下氮磷迁移转化规律研究

针对我国灌排面积不断增加、水资源利用效率不高、化肥流失严重等问题,结合田间对比试验,考虑节水灌溉与控制排水的协同效应,通过控制变量法研究灌排因素对排水量、氮磷流失量的影响和土壤水中氮磷迁移转化规律,发现：浅灌深蓄（G1）模式下控制排水（L1）的排水量较非控制排水（L2）的排水量减少了7.59%,浅勤灌溉（G2）模式下L1的排水量较L2处理下减少了8.44%;同时L1处理下NO3--N、NH4＋-N、TN、TP流失量分别比L2处理下的流失量减少了34.08%、7.11%、11.31%、56.4%。由此可知,控制排水对减少排水量和氮磷流失量具有明显的效果,G1L1的灌排组合更有利于控制田间排水量、减少氮磷流失。     

灌区稻田控制排水对排水量及盐分影响的试验研究

宁夏银南灌区每年从黄河引水约16亿m3,其中超过一半的水量以排水形式退回黄河或湖泊湿地。监测数据显示目前排水的含盐量较低，排水过量现象严重，不仅导致了水资源的浪费，而且加剧了黄河及湖泊湿地的污染。造成这种现象的主要原因之一是现有灌区排水系统能力过剩。本文介绍了在该灌区水稻田进行的一项控制排水试验，研究了在生长期内抬高排水沟出口对田间排水和盐分变化的影响。试验结果表明，将深度为1m的排水农沟控制到60cm时，生长期内农沟地下排水量减少了50%左右。排水量减少后，田间地下水含盐量增长幅度仅为3.7%，远远低于影响作物生长的临界含盐量。因此，控制排水措施具有节约灌溉用水和减少农业非点源污染的重要意义。     

小秦岭某金矿氰化废水处理试验

采用碱氯法对小秦岭某金矿提金后的含氰废水进行了处理试验,实验室试验主要考察了药剂使用量、pH值、反应时间等对除氰效果的影响。对ρ(CN-)为33.5 mg/L和22.5 mg/L的含氰废水,经一次处理的试验结果表明,处理后水中ρ(CN-)为0.10~0.28 mg/L,CN-去除率大于99%,低于国家ρ(CN-)≤0.50 mg/L的排放标准;扩大试验在实验室试验最优条件下进行,达到了实验室试验同样的处理效果,对处理合格后的废水进行了返回系统使用试验,实现了处理后废水部分或一定时间内全部返回系统使用,局部实现了微氰废水零排放。     

Fenton试剂处理选矿废水的试验研究

研究用Fenton试剂处理含苯胺黑药(二苯胺基二硫代磷酸)模拟废水和实际选矿废水,分别考查了反应初始pH值、Fe2+浓度及H2O2用量对COD去除率的影响。结果表明:氧化时间为10 min,反应初始pH值为4,ρ(Fe2+)=1.83 g/L,ρ(H2O2)=5.55 g/L,模拟废水苯胺黑药的质量浓度为300 mg/L时,COD去除率达到83.6%;对于实际废水,当ρ(Fe2+)=50mg/L,pH值=3.5,ρ(H2O2)=1800mg/L时,出水ρ(COD)从1000mg/L降到32 mg/L,COD去除率为96.8%,达到废水排放标准,药剂成本估计为每处理1 m3废水需要费用18元。     

三峡提前蓄水后宜昌流量变化分析

在对三峡水库提前蓄水后水库的蓄满状况分析的基础上,对提前蓄水后宜昌流量情况进行了较深入地研究。结果表明,提前蓄水使得水库蓄满率大为提高,宜昌枯期平均下泄流量增加,小于最小通航流量5 300 m3/s的天数减少,有利于下游航运条件的改善。     

EGSB-CASS工艺处理制药废水

头孢类抗生素的原料药和粉针制剂的生产废水属于高浓度难生化降解的有机废水,其主要污染成分有甲醇、一甲胺、二甲胺、DMF等.介绍了EGSB-CASS组合工艺在常温下处理制药废水的工程应用,运行结果表明:在10～30℃温度范围内,进水COD_(Cr)为2 300～8 000 mg/L时缓慢增加反应器容积负荷,运行3个月后,EGSB容积负荷可达12 kgCOD_(Cr)/(m~3·d),出水各项指标均达到<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)二级标准.     

百色主坝基础排水孔排水量异常成因分析及处理

百色水利枢纽主坝坝基排水孔在施工过程中,少数排水孔出现排水量偏大的异常情况.综合分析后认为主要原因是:施工造孔偏差打穿了辉绿岩上游介面进入强透水层硅质岩,以及排水孔超深碰到了辉绿岩体内的构造蚀变带或节理密集带,库水沿上游蚀变带通过帷幕下部硅质岩、接触蚀变带沿节理或构造蚀变带进入排水孔,导致排水量偏大.通过设计调整:缩短坝基主排水孔的孔深,使之均处于辉绿岩体内,从而较好地解决了排水降压及渗流控制问题.     

渭河下游冲淤与洪水变化分析

1960年以来，渭河下游共淤积泥沙13．28亿m^3，其中1990—2003年下游河槽淤积加重，淤积量为3．073亿m^3。渭河下游各水文站同流量水位抬高，华阴、吊桥、华县二三站水位分别上升3．14、2．91、2．93m；华县平滩流量逐渐减小，2003年汛前减为历史最小的1000m^3／s，比1958年小4000m^3／s；渭河下游洪水特征发生了变化，洪水过程线由尖瘦型变成矮胖型，峰现时刻明显推后，峰量关系发生变化，洪水历时显著增加，小洪水、高水位、大灾害的现象极易出现。建议采用跨流域引水的方式治理渭河，从秦岭歼凿隧洞引汉江或其他支流补充渭河水源，尤其应该尽快制定渭河综合治理规划，协调渭河水沙关系，维持渭河的健康生命。     

MBR工艺在处理制药废水中的应用

按照国家排放标准DB21／1627--2008（JZ宁省污水综合排放标准》中排入城镇收集管网的排放标准,采用MBRT．艺技术处理可使卅水水质达到COD29≤200mg／L、BOD5≤100mg／L、NH3-N≤20mg／L、SS≤20mg／L、pH6-9。     

小浪底水库拦沙初期黄河下游冲淤效果分析

根据实测资料分析了1999年11月～2007年10月小浪底水库拦沙初期黄河下游河道冲淤变化情况,结果表明:①小浪底水库运用8年来,累计冲刷量为10.549亿m3,其中汛期冲刷量占全年冲刷量的69%,花园口洪峰流量大于2 000 m3/s的洪水冲刷量占总冲刷量的38%,6次调水调沙冲刷量占总冲刷量的20%;②下游河道冲刷量具有两头大、中间小的特征,冲刷强度沿程逐渐减弱,高村以上河段的断面形态调整为展宽和下切同时进行,高村以下河段以下切为主;③下游河床明显粗化,主槽过流能力明显增加;④平滩流量基本为3 650-5 800 m3/s,部分河段仍小于4 000 m3/s的低限标准.     

黄河下游中常洪水调控指标

从塑槽径流条件、水流动床阻力、河道整治、滩区及防洪等方面,论证了未来黄河下游主槽目标过流能力采用4 000m3/s左右的合理性,提出了黄河下游发生明显淤滩刷槽的临界流量。同时,根据不同量级洪水河道的冲淤特点,提出了小浪底水库控制下游流量、含沙量指标。即在目标主槽过流能力条件下,控制漫滩洪水流量不低于6 000m3/s,含沙量不大于250-300kg/m3;小漫滩洪水和非漫滩洪水,尽量按流量2 300-4 000m3/s、含沙量20-50kg/m3的水沙搭配控制,避免出现4 000-6 000m3/s8、00-2 300m3/s两个量级的洪水过程。