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《华北水利水电大学》 2018年
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景电灌区不同灌溉方式下水盐运移规律研究

程慧  
【摘要】:中国西北地区光热条件充足、土地资源丰富,但水资源严重短缺,在这些区域发展调水灌溉是解决大片宜耕土地长期荒芜、确保区域农业和经济发展的基本措施。长期以来,人们通过发展人工灌溉来开发干旱区长期荒芜的土地资源,以满足人口快速增长的需求。然而,大面积的人工垦殖加之粗放的农田漫灌,引发了区域内大面积的水盐运移、重组和累积,在不同的水文地质单元其表征各不相同。为防止粗放灌溉造成区域水土环境的激变,农田水利工程规划和建设的重点也已从如何扩大灌溉面积、提高灌溉效益转向了如何改变灌溉模式、调整灌区的用水结构,提高农业用水效率、减缓灌溉造成的水土资源退化,探讨通过灌区的续建配套工程和调整灌溉模式来避免由此引发的次生盐碱化的潜在危害,采用合理科学的灌溉模式及用水管理措施以调控地下水位和控制灌溉水量对缓解灌区土壤盐渍化问题起着关键性的作用。鉴于此,本文选定景电灌区为研究区,重点研究畦灌和沟灌两种地面灌溉下田间尺度水盐运移规律,通过选取位于灌区灌溉试验站的典型田块分别开展了沟灌试验和畦灌试验,在分区试验的基础上,分别构建了基于HYDRUS-3D的沟灌水盐运移模型和畦灌水盐运移模型,进而对畦灌和沟灌两种灌溉模式下水盐运移过程进行了模拟。本课题受国家自然科学基金《干旱扬水灌区(景电灌区)水盐运移对区域水土环境的影响研究》(51279064)、《干旱荒漠区田间灌溉对区域尺度土壤水盐分异进程的影响研究》(51579102)、《河西走廊典型荒漠植物抗旱结构及其光谱特征研究》(31360204)等项目联合资助,通过田间试验和数值模拟相结合,探索了不同灌溉模式下田间水盐运移进程,得出了以下结论:(1)畦灌方式下和沟灌方式下土壤含水率都呈现出一定的下降趋势,且上层含水率普遍小于下层含水率,畦灌的土壤含水率值略高于沟灌,但含水率下降趋势略低于沟灌。总体看来,两种灌溉模式下土壤含水率的变化趋势都较为稳定,畦灌模式下土壤含水率缓慢降低之后,含水率稳定到一个阈值,该值约为20%,沟灌模式土壤含水率稳定的阈值为16%。(2)畦灌模式下从畦首到畦中,最后到畦尾,这三个坡面的土壤含水率越来越小,畦首的含水率平均约为39%,畦中的含水率约为35%,畦尾的含水率约为33%,即土壤含水率的值大小依次为畦首畦中畦尾,究其原因,在灌溉期土壤含水率发生变化主要驱动力是灌溉—入渗。然而,在非灌溉期,土壤含水率发生变化的主要驱动力是蒸散发作用。(3)两种灌溉模式下土壤含盐量先下降后上升的趋势,上层土壤含盐量普遍大于下层土壤的含盐量,且每个坡面的土壤含盐量总体上均呈现出一定的上升趋势,土壤含盐量的变化均较为稳定,均未发生较大的含盐量值波动。(4)畦灌从畦首到畦中,最后到畦尾,这三个坡面的土壤含盐量越来越小,畦首含盐量平均约为4.398 mg/cm~3,畦中约为4.212 mg/cm~3,畦尾约为4.086 mg/cm~3,即土壤含盐量的值大小依次为畦首畦中畦尾,导致土壤含盐量呈现这一规律的原因是灌溉期的灌溉—入渗和非灌溉期土壤蒸散发耦合作用形成的。(5)沟灌模式下土壤含盐量分布分成三个区域:一区在灌水沟一带,含盐量较低,约2.5 mg/cm~3左右;二区在沟顶种植区,此部分土壤含盐量较大,含盐量值高达7mg/cm~3;三区是模拟单元的其他部分,此部分主要位于土柱的中下层,该部分土壤含盐量较为稳定且分布较为均匀,平均含盐量值约为3.8mg/cm~3。造成土壤含盐量变化的主要因素为灌溉—入渗和蒸散发的耦合作用,灌水沟部分由于灌溉水淋洗的作用,此部分土壤含盐量较低;沟顶种植区,作物的蒸腾作用和土壤蒸发作用的汇聚区,因此,大部分土壤盐分被“携带”到这个部分,这部分的土壤含盐量较高,出现积盐现象;第三个部分土体内部,由于受到灌水淋洗和蒸散发的作用较小,故此部分土壤含盐量较为稳定,且分布较为均匀,造成此部分土壤含盐量发生变化的主要驱动力为机械弥散作用。(6)综合考虑我国西北地区农业发展,为达到节水控盐的目标,可在作物生育期选用沟灌作为主要灌溉方式,在生育期后期的土壤洗盐采用畦灌作为灌溉方式。
【学位授予单位】:华北水利水电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S274

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;院士专家共商新时代“红旗河”西部调水工程[J];南水北调与水利科技;2018年01期
2 毛威;杨金忠;朱焱;伍靖伟;;河套灌区井渠结合膜下滴灌土壤盐分演化规律[J];农业工程学报;2018年01期
3 徐存东;程慧;王燕;王荣荣;刘璐瑶;张锐;;灌区土壤盐渍化程度云理论改进多级模糊评价模型[J];农业工程学报;2017年24期
4 徐存东;程慧;刘璐瑶;王国霞;田子荀;韩立炜;;基于云模型的干旱扬水灌区水土环境演化响应评价[J];中国农村水利水电;2017年10期
5 徐存东;程慧;王燕;刘辉;王荣荣;刘璐瑶;;基于HYDRUS-3D不同沟灌方式下水盐运移模拟[J];节水灌溉;2017年10期
6 张帅普;邵明安;李丹凤;;绿洲-荒漠过渡带土壤蓄水量的空间分布及其时间稳定性[J];应用生态学报;2017年08期
7 张世文;宁汇荣;高会议;叶回春;黄亚捷;黄元仿;;基于各向异性的区域土壤有机碳三维模拟与空间特征分析[J];农业工程学报;2016年16期
8 徐存东;王荣荣;丁廉营;温钦钰;连海东;;干旱引黄灌区地下水位变化特征分析[J];人民黄河;2016年05期
9 徐存东;程慧;刘璐瑶;谢佳琳;王国霞;田子荀;;干旱灌区轮灌方式下的田间土壤水盐运移模拟研究[J];中国农村水利水电;2016年04期
10 季泉毅;冯绍元;霍再林;齐艳冰;;咸水灌溉对土壤盐分分布和物理性质及制种玉米生长的影响[J];灌溉排水学报;2016年03期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 于智媛;西北地区灌溉方式的节水效果与农户选择研究[D];中国农业科学院;2017年
2 高红贝;黑河中游绿洲农田水热平衡分析[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2015年
3 贾志峰;土壤水的监测技术方法与运移规律研究[D];长安大学;2014年
4 余根坚;节水灌溉条件下水盐运移与用水管理模式研究[D];武汉大学;2014年
5 徐存东;景电灌区水盐运移对局域水土资源影响研究[D];兰州大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李彦;节水灌溉条件下河套灌区土壤水盐动态的SWAP模型分布式模拟预测[D];内蒙古农业大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐存东;张锐;程慧;王燕;王荣荣;刘璐瑶;;基于云理论改进AHP的灌区水土环境响应评价[J];人民黄河;2018年09期
2 闫俊杰;吕光辉;徐海量;徐新文;凌红波;;2000-2014年塔里木河干流的植被覆盖与蒸散发时空变化及其关系[J];水土保持通报;2018年03期
3 于健;杨金忠;徐冰;屈忠义;杨培岭;刘永河;;内蒙古沿黄灌区滴灌技术应用需求与发展措施[J];中国水利;2018年07期
4 闵勇;朱成立;舒慕晨;翟亚明;黄明逸;穆慧;;微咸水-淡水交替灌溉对夏玉米光合日变化的影响[J];灌溉排水学报;2018年03期
5 张世文;葛畅;陈晓辉;李贞;沈强;张兰兰;聂超甲;黄元仿;;区域土壤有机碳空间分布特征与尺度效应[J];农业工程学报;2018年02期
6 张勇勇;富利;赵文智;闫加亮;;荒漠绿洲土壤优先流研究进展[J];中国沙漠;2017年06期
7 张世文;周妍;罗明;周旭;崔红标;黄元仿;;废弃地复垦土壤重金属空间格局及其与复垦措施的关系[J];农业机械学报;2017年12期
8 朱成立;舒慕晨;张展羽;翟亚明;闵勇;黄明逸;;咸淡水交替灌溉对土壤盐分分布及夏玉米生长的影响[J];农业机械学报;2017年10期
9 周妍;罗明;周旭;黄元仿;张世文;;工矿废弃地复垦土地跟踪监测方案制定方法与实证研究[J];农业工程学报;2017年12期
10 冀保毅;程琴;卫云飞;李跃伟;张会芳;吴寅;;不同灌溉方式对农田土壤性状和花生落果率的影响[J];灌溉排水学报;2017年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 焦俏;基于微波遥感反演的黄土高原表层土壤水分变化及其对植被恢复的响应[D];西北农林科技大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 李惠;基于同位素示踪的干旱区膜下滴灌棉田水分运移及转化规律[D];中国地质大学;2018年
2 程慧;景电灌区不同灌溉方式下水盐运移规律研究[D];华北水利水电大学;2018年
3 魏雪;节水灌溉对关中地区土壤环境及地下水位的影响研究[D];西安理工大学;2017年
4 马璐瑶;盐渍化灌区土壤空间变异及HYDRUS水盐模拟研究[D];内蒙古农业大学;2017年
5 樊会敏;陕西渭北农田土壤盐碱化动态及影响因素研究[D];中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心);2017年
6 孙颖;基于PEST的土壤水力参数数值反演研究[D];中国地质大学(北京);2017年
7 张栋良;河套灌区不同尺度土壤特性空间变异规律与GSWAP模型的区域土壤水盐动态模拟[D];内蒙古农业大学;2014年
8 李泽鸣;基于HJ-1A/1B数据的内蒙古河套灌区真实节水潜力分析[D];内蒙古农业大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 龚雪文;刘浩;刘东鑫;王湾湾;孙景生;;基于模糊算法的温室番茄调亏滴灌制度综合评判[J];农业工程学报;2017年14期
2 孙贯芳;屈忠义;杜斌;任中生;刘安琪;;不同灌溉制度下河套灌区玉米膜下滴灌水热盐运移规律[J];农业工程学报;2017年12期
3 李风;付开进;于向军;;基于层次分析法的大型半自磨机磨矿性能优化[J];农业机械学报;2017年06期
4 王民敬;裴海生;孙君社;谭晓妍;张秀清;孙恬;刘凤松;许璋阳;杨玥;陈洲;;基于改进层次分析法的灵芝品质安全综合评价[J];农业工程学报;2017年04期
5 卢星航;史海滨;李瑞平;梁建财;徐昭;步怀亮;;覆盖后秋浇对翌年春玉米生育期水热盐及产量的影响[J];农业工程学报;2017年01期
6 何金平;高全;施玉群;;基于云模型的大坝安全多层次综合评价方法[J];系统工程理论与实践;2016年11期
7 周海;赵文智;;河西走廊典型荒漠区土壤水分对降水脉动响应的稳定同位素分析[J];中国沙漠;2016年06期
8 关山;康振兴;彭昶;;车削刀具磨损声发射信号的云特征分析[J];农业工程学报;2016年20期
9 黄德亮;何江涛;杨蕾;何宝南;;某市再生水灌区水土环境中PPCPs污染特征分析[J];中国环境科学;2016年09期
10 璩路路;师学义;刘畅;;基于改进SPA法的土地利用规划环境影响跟踪评价[J];水土保持研究;2016年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 钟鑫;不同规模农户粮食生产行为及效率的实证研究[D];中国农业科学院;2016年
2 何峰;新疆农业高效节水工程资产管理模式研究[D];新疆农业大学;2015年
3 苏荟;新疆农业高效节水灌溉技术选择研究[D];石河子大学;2013年
4 乔长录;半干旱地区大型灌区水文生态系统动态监测与综合评价研究[D];长安大学;2012年
5 钟瑞森;干旱绿洲区分布式三维水盐运移模型研究与应用实践[D];新疆农业大学;2008年
6 孟春雷;陆面过程模式中土壤蒸发与水热耦合传输的进一步研究[D];北京师范大学;2006年
7 杨树青;基于Visual-MODFLOW和SWAP耦合模型干旱区微咸水灌溉的水—土环境效应预测研究[D];内蒙古农业大学;2005年
8 舒大兴;水文信息系统现代化研究[D];河海大学;2005年
9 魏占民;干旱区作物—水分关系与田间灌溉水有效性的SWAP模型模拟研究[D];内蒙古农业大学;2003年
10 赵燕东;土壤水分快速测量方法及其应用技术研究[D];中国农业大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李超;土壤水分的空间变异特性分析和农田干旱评估[D];清华大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱友娟;;地下滴灌土壤水盐运移研究综述[J];中国农业信息;2015年08期
2 李开明;刘洪光;石培君;李鑫鑫;;明沟排水条件下的土壤水盐运移模拟[J];干旱区研究;年期
3 吕烨;杨培岭;管孝艳;;土壤水盐运移数学模拟的研究与进展[J];河北水利;2006年03期
4 周和平;徐小波;兰玉军;;膜下滴灌条件下土壤水盐运移研究综述[J];节水灌溉;2006年04期
5 徐力刚,杨劲松,徐南军,黄铮;农田土壤中水盐运移理论与模型的研究进展[J];干旱区研究;2004年03期
6 何雨江;;微咸水膜下滴灌土壤水盐运移研究进展[J];中国农学通报;2012年32期
7 赵文娟;黄凌;李春光;;水盐运移方程对流项不同离散格式对比分析[J];人民黄河;2012年08期
8 赵志强;徐征和;闫良国;庞桂斌;王通;张立志;;惠民县微咸水灌溉区土壤水盐运移数值模拟及分析[J];灌溉排水学报;2017年01期
9 田富强;温洁;胡宏昌;倪广恒;;滴灌条件下干旱区农田水盐运移及调控研究进展与展望[J];水利学报;2018年01期
10 徐力刚,杨劲松,张妙仙;种植作物条件下粉砂壤质土壤水盐运移的数值模拟研究[J];土壤学报;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 陈铭达;綦长海;赵耕毛;刘兆普;;莱州湾海水入侵地下水灌溉土壤水盐运移特征分析[A];江苏土壤肥料科学与农业环境[C];2004年
2 马东豪;王全九;张江辉;张胜江;丁新利;;灌水水质对土壤结构和水盐运移影响的田间试验研究[A];中国水利学会第二届青年科技论坛论文集[C];2005年
3 丁新利;周黎勇;郭谨;潘渝;;干旱区盐碱地水盐运移规律与改造技术的研究与示范[A];中国水利学会第二届青年科技论坛论文集[C];2005年
4 马东豪;王全九;张江辉;张胜江;丁新利;;灌水水质对土壤结构和水盐运移影响的田间试验研究[A];人水和谐及新疆水资源可持续利用——中国科协2005学术年会论文集[C];2005年
5 丁新利;张江辉;周黎勇;郭谨;潘渝;;干旱区盐碱地水盐运移规律与改造技术的研究与示范[A];人水和谐及新疆水资源可持续利用——中国科协2005学术年会论文集[C];2005年
6 才仁加甫;白云岗;张江辉;毛建刚;;膜下滴灌土壤水盐运移研究综述[A];中国水利学会第四届青年科技论坛论文集[C];2008年
7 王玉飞;王仰仁;;地下水浅埋区土壤水盐运移模型参数研究[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(下)[C];2010年
8 胡宏昌;钟瑞森;田富强;张治;;非生育期灌溉对土壤水盐运移的试验研究[A];农业、生态水安全及寒区水科学——第八届中国水论坛摘要集[C];2010年
9 肖娟;雷廷武;江培福;;土壤水盐运移的解析解及水动力弥散系数D的确定[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(上)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘瑞敏;盐渍化土壤改良剂筛选和调控机理及水盐运移模拟研究[D];内蒙古农业大学;2017年
2 赵文娟;宁夏银北地区盐渍土水盐运移数值模拟研究[D];宁夏大学;2014年
3 杨会峰;次生盐渍化地区包气带水盐运移试验及地下水位动态调控研究[D];中国地质科学院;2011年
4 张俊鹏;咸水灌溉覆膜棉田水盐运移规律及耦合模拟[D];中国农业科学院;2015年
5 郭青林;敦煌莫高窟壁画病害水盐来源研究[D];兰州大学;2009年
6 余根坚;节水灌溉条件下水盐运移与用水管理模式研究[D];武汉大学;2014年
7 单鱼洋;干旱区膜下滴灌水盐运移规律模拟及预测研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2012年
8 龚江;滴灌棉田水盐迁移规律及其改善棉花耐盐机制研究[D];华中农业大学;2015年
9 孙海燕;膜下滴灌土壤水盐运移特征与数值模拟[D];西安理工大学;2008年
10 宁松瑞;长期膜下滴灌棉田根系层盐分累积效应模拟[D];中国农业大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 程慧;景电灌区不同灌溉方式下水盐运移规律研究[D];华北水利水电大学;2018年
2 柏光尘;秦始皇陵遗址土壤孔隙定量化研究和园区包气带水盐运移情况[D];西北农林科技大学;2018年
3 梁晨璟;银川北部地区土壤水盐运移数值模拟研究[D];宁夏大学;2014年
4 吕殿青;土壤水盐运移试验研究与数学模拟[D];西安理工大学;2000年
5 王琦;填海造陆区水盐运移分析及数值模拟研究[D];大连理工大学;2016年
6 吕祝乌;土壤水盐运移模拟及灌溉制度优化设计[D];河海大学;2005年
7 尹春艳;黄河三角洲滨海盐渍土水盐运移特征与调控技术研究[D];中国科学院烟台海岸带研究所;2017年
8 王岳玲;土壤水盐运移方程的有限点法研究[D];西安理工大学;2017年
9 许艳争;松嫩平原不同盐分补给类型盐渍土的水盐运移规律研究[D];东北师范大学;2008年
10 尹玉凤;基于室内土柱试验的水盐运移模型参数研究[D];浙江农林大学;2013年
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