收藏本站
《西安理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

农田排水系统管理及氮素流失模拟研究

景卫华  
【摘要】: 促进农业生产的稳固发展对于我国经济繁荣有着非常重要的意义,其中改造中、低产田是实现农业可持续发展及环境保护的重要举措。我国有一半以上的中低产田是由于涝渍以及盐碱危害造成的。改良这些中低产田首先需要通过农田排水措施来实现。由于含有从土壤中淋洗出的盐分以及化肥和农药等化学物,农田排水是目前农业非点源污染的主要形式。因此,如何在提高农业生产的同时,尽量减少或避免对环境的不利影响是当前科学、合理的设计和管理农田排水系统中一个迫切需要解决的关键问题。 农田排水系统的运行和管理涉及到气候、土壤与农作以及区域水利条件等多种因素,对于农田排水问题的研究很难通过单纯的田间试验来完成。为此而诞生的田间水文模型利用计算机快捷的特点,将田间水文要素的理论计算有机的结合起来,能够迅速的预测出气候、土壤等因素变化条件下排水系统的反应。相关部门可以此为依据制定相应的水管理措施。 本论文在回顾国内外排水研究的基础上,结合我国农田排水研究的现状,以淮北砂姜黑土区为例,根据“九五”国家科技攻关项目“农业气象灾害防御技术研究”中“农业涝渍灾害防御技术研究”专题研究的基础数据和部分成果,利用国际上广泛使用的田间水文模型-DRAINMOD,研究了项目区提高粮食生产的最佳排水系统设计与管理模式;并结合当地生产与水利设施建设的特点,分析了兼顾生态环境的水管理措施和方案,为研究区农业生产的可持续发展提供了理论依据。主要研究成果如下: (1)根据有限的试验资料现状以及模型模拟原理,在分析了利用连续序列试验数据进行模型率定方法的基础上,利用降雨发生时段内实测数据的代表性,提出了基于代表性离散数据的模型率定方法,并成功应用于淮北地区的模型参数率定; (2)根据模型对作物蒸散量计算的原理,提出了用实际作物潜在蒸散量(PETcrop)代替参考作物潜在蒸散量(PET0)作为输入上限来计算作物实际蒸散量(AET)的改进方法。对淮北地区排水系统模拟的结果显示,对于旱季作物,模型排水量与产量对PET数据精度很敏感,改进后的模拟结果与实际更为相符,所得结论更为科学可靠; (3)在模型率定和改进的基础上,利用当地气象和土壤资料进行了长序列模拟,通过分析地表排水、地下排水对产量的影响,兼顾排水系统的经济性、环境保护以及节约耕地等多目标的要求,确定了淮北砂姜黑土区可供当地水管理部门参考的排水系统优化布置方案; (4)针对研究区旱情与涝渍灾害并存的实际情况,在保留排水系统传统功能的同时,为了防止在降雨稀少时段过度排水,实现缓解旱情、节约水资源以及避免水质污染等多重目标,利用模型分析了缓解旱、涝灾害的不同水管理方案,得出了淮北地区应采取干沟控制排水与少量勤灌的补充灌溉措施相结合的农田水管理方案。可以在提高产量的同时,减少排水对环境的不利影响; (5)根据研究区农田施肥与生产管理措施,利用DRAINMOD NII模型模拟了氮素随排水流失的情况。模拟结果显示研究区氮素流失形式90%以上为地下排水中的硝态氮;相对于传统排水模式,控制排水可以削减地下排水中硝态氮43%,总氮排放量的42%以上,表明控制排水措施对于当地生态环境保护具有十分积极的意义。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S276.1

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李录久;郭熙盛;王道中;孙义祥;何传龙;吴萍萍;;淮北平原砂姜黑土养分状况及其空间变异[J];安徽农业科学;2006年04期
2 张国瑞,罗抗美,陈现平;淮北平原砂姜黑土的土壤水特征[J];安徽农业科学;2003年04期
3 陈洪俭,李祥昭;淮北的气候特点与夏玉米栽培[J];安徽农业科学;1995年01期
4 朱建强,乔文军,刘德福,程伦国;农田排水面临的形势、任务及发展趋势[J];灌溉排水学报;2004年01期
5 张蔚榛,张瑜芳,沈荣开,刘培斌;麦田在降雨入渗和排水条件下化肥流失的试验研究[J];灌溉排水;1999年03期
6 张瑜芳,张蔚榛,沈荣开,刘培斌;淹灌稻田的暗管排水中氮素流失的试验研究[J];灌溉排水;1999年03期
7 朱建强,李方敏,张文英,陈晓群,程玲;旱作物涝渍排水研究动态分析[J];灌溉排水;2001年01期
8 张瑜芳,张蔚榛,沈荣开,毛志荣,张思农,袁永坤,孙建国,戴怀林;以小麦生长受抑制的天数为指标的排水标准试验研究[J];灌溉排水;1997年03期
9 乔文军,程伦国,刘德福,郭显平,吴立仁;农田排水技术的发展趋势[J];湖北农学院学报;2004年02期
10 殷国玺;张展羽;郭相平;邵光成;;地表控制排水对氮质量浓度和排放量影响的试验研究[J];河海大学学报(自然科学版);2006年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 程慧艳;利用DRAINMOD模型进行污水土地处理系统的仿真研究[D];西安理工大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志强;朝伦巴根;柴建华;;浑善达克沙地人工植被覆盖下土壤蒸发的模拟研究[J];中国生态农业学报;2007年06期
2 王文焰,张建丰,汪志荣;γ透射法测量土壤含水量的层间分辨率实验研究[J];水利学报;2004年08期
3 周广成,陈现平,陈洪俭,李猛,马拥护;淮北地区中大穗型玉米栽培密度研究[J];安徽农业科学;2001年05期
4 田玉华;尹斌;朱兆良;;稻田氮素淋洗损失研究[J];安徽农业科学;2006年12期
5 张鑫;史奕;赵天宏;王美玉;张巍巍;;我国农业非点源污染研究现状及控制措施[J];安徽农业科学;2006年20期
6 高明;杨浩;;滇池流域斗南不同土地利用下土壤养分的分布及其对环境的影响[J];安徽农业科学;2006年23期
7 陈洪俭,吴兰云,李文英;玉米自交系花丝、结实及其与穗粒重关系的研究[J];安徽农业科学;1998年02期
8 玉云祎,张启翔,高亦珂;转基因技术在观赏植物育种中的应用[J];北京林业大学学报;2004年02期
9 蔡贵珍,杨金忠;冬小麦土壤棵间蒸发和植物蒸腾求解方法[J];北京水利;2001年01期
10 李江锋;李萍;孙保平;;景观规划中水生态环境设计的途径——以青岛胶南水城滨海景观带设计为例[J];北京水务;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张天义;薄志新;张璋;;提升土地开发整理项目质量 构筑农业现代化基础平台——以河南省黄河故道区为例[A];21世纪中国土地科学与经济社会发展——中国土地学会2003年学术年会论文集[C];2003年
2 杜守建;李怀恩;王启田;;农业非点源污染防治的生态工程措施[A];山东省科协重点学术研讨活动成果——山东生态省建设与发展论文汇编[C];2004年
3 李毅;邵明安;;覆膜条件下土壤水、盐、热耦合迁移研究进展[A];《自然地理学与生态建设》论文集[C];2006年
4 田世英;罗纨;贾忠华;王亮;;控制排水对宁夏银南灌区水稻田盐分分布影响的试验研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第二分册[C];2005年
5 刘浩;段爱旺;;冬小麦棵间蒸发变化规律及估算模型研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第六分册[C];2005年
6 李强;孙海龙;贺秋芳;贾丽萍;;自然降雨条件下岩溶区土壤钾、氮流失及其对泉水水化学的影响——以广西马山弄拉为例[A];首届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2005年
7 方卢秋;卢凤;丁世敏;;尿素在紫色土中的迁移特性研究[A];第二届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2007年
8 王爱萍;李法虎;;聚丙烯酰胺(PAM)应用对土壤养分流失和环境的影响[A];第二届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2007年
9 杨新萍;周立祥;戴媛媛;;潜流人工湿地脱氮效率影响因素及沿程去除特性研究[A];第二届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2007年
10 汪洪;李录久;王凤忠;李书田;刘荣乐;;人工湿地技术在农业面源水体污染控制中的应用[A];第二届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈晓清;滑坡转化泥石流起动机理试验研究[D];西南交通大学;2006年
2 余炜敏;三峡库区农业非点源污染及其模型模拟研究[D];西南农业大学;2005年
3 朱仲元;干旱半干旱地区天然植被蒸散发模型与植被需水量研究[D];内蒙古农业大学;2005年
4 杨鹏年;塔里木河下游间歇输水条件下地下水恢复与植被响应研究[D];新疆农业大学;2005年
5 孙洪艳;河北省坝上土地荒漠化机制及生态环境评价[D];中国地质大学(北京);2005年
6 蔡明;渭河陕西段氮污染及控制规划研究[D];西安理工大学;2005年
7 高中琪;长江三峡库区生态农业模式及其技术体系[D];北京林业大学;2005年
8 魏新平;灌溉对作物根区硝酸钾运移影响的研究[D];西安理工大学;2000年
9 陈效民;土壤环境中硝态氮运移的特点、模型描述及其在太湖地区乌栅土上的应用研究[D];南京农业大学;2000年
10 张树清;甘肃农田氮磷钾养分资源特征研究[D];甘肃农业大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜俊红;河网化地区除涝排水实时优化调度研究[D];河海大学;2006年
2 吴库生;基于地理信息系统的中国食管癌地理流行病学研究[D];汕头大学;2007年
3 许俊香;中国“农田—畜牧—营养—环境”体系磷素循环与平衡[D];河北农业大学;2005年
4 武永锋;紫色土不同土地利用方式下非点源磷素迁移及其环境效应[D];西南农业大学;2005年
5 商艳;计算饲草料基地青贮玉米腾发速率的作物系数法[D];内蒙古农业大学;2005年
6 马国飞;河套灌区两种杨树农田防护林防护效应的对比研究[D];内蒙古农业大学;2005年
7 刘晓宁;地下渗滤系统处理生活污水的实验研究[D];西安理工大学;2005年
8 王南江;宁夏银南灌区采用控制排水减少农业氮流失的研究[D];西安理工大学;2005年
9 唐皓;多级串联人工湿地系统对污水净化能力的研究[D];大连理工大学;2005年
10 高鹤;吉林省不同生态环境四种蔷薇科植物比较结构研究[D];东北师范大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 贾忠华,罗纨,方树星,王南江,刘建刚;宁夏银南灌区排水现状分析及计算[J];农业工程学报;2005年03期
2 王少丽;王兴奎;S.O.Prasher;C.S.Tan;;应用DRAINMOD农田排水模型对地下水位和排水量的模拟[J];农业工程学报;2006年02期
3 胡克林,李保国,陈德立,R.E.White;预测农田水分渗漏和氮素淋失的两种模型比较[J];水科学进展;2004年01期
4 程慧艳,罗纨,贾忠华,刘建刚;西安市污水土地处理系统水力负荷的模拟分析[J];水利学报;2005年02期
5 贾忠华;罗纨;江彩萍;王庆永;;半湿润地区河滩湿地水文特性的模拟研究[J];水利学报;2007年04期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张国瑞;利用自记水位仪记录的连续曲线求水文地质参数[J];安徽地质;1998年02期
2 章力干,张继榛,竺伟民,葛承文;淮北土壤有效硫状况及其影响因素[J];安徽农学通报;1999年03期
3 李录久,孙义祥,戚士胜,许圣君,李红松,郭熙盛,吴萍萍;江淮地区土壤养分空间变异性研究[J];安徽农业科学;2004年05期
4 田玉华;尹斌;朱兆良;;稻田氮素淋洗损失研究[J];安徽农业科学;2006年12期
5 王海燕;杜一新;梁碧元;;我国化肥使用现状与减轻农业面源污染的对策[J];现代农业科技;2007年20期
6 黄正来,姚大年,马传喜,吴晓华;氮素供应对不同类型小麦品种籽粒产量和品质性状的影响[J];安徽农业大学学报(自然科学版);1999年04期
7 李海雯;陈振楼;王军;史贵涛;;基于GIS的水环境非点源污染模型研究[J];环境科学与管理;2007年03期
8 姜桂华,王文科,杨胜科;“三氮”在黄土非饱和带迁移转化原位试验及数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年04期
9 高超,朱建国,窦贻俭;农业非点源污染对太湖水质的影响:发展态势与研究重点[J];长江流域资源与环境;2002年03期
10 庞金华,钱永清,金遐良,周建平;上海农业生产中的自身污染与对策[J];长江流域资源与环境;1994年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 朱有为;段丽丽;;浙江省农业面源污染现状与对策[A];全国农业面源污染与综合防治学术研讨会论文集[C];2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 田波;中国粮食安全的区域平衡与协调发展研究[D];华中农业大学;2001年
2 沈梦蔚;地下水硝酸盐去除方法的研究[D];浙江大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高厥英,曾克勇;“控制排水田间工程及水管理成套技术”引进项目落户台山[J];广东水利水电;1997年06期
2 刘建刚,罗纨,贾忠华,方树星,王南江;从水盐平衡的角度分析控制排水在银南灌区实施的可行性[J];农业工程学报;2005年04期
3 郭相平;张展羽;殷国玺;;稻田控制排水对减少氮磷损失的影响[J];上海交通大学学报(农业科学版);2006年03期
4 陈晓东;寇传和;;水田控制排水技术的环境效益初探[J];节水灌溉;2006年04期
5 张永宏;班乃荣;;宁夏银南灌区水资源状况与调控节水探讨[J];灌溉排水学报;2007年S1期
6 关大勇;;节水管理措施小议[J];林业科技情报;2006年02期
7 贾忠华,罗纨,方树星,王南江,刘建刚;宁夏银南灌区排水现状分析及计算[J];农业工程学报;2005年03期
8 殷国玺;张展羽;邵光成;;减少氮、磷流失的多目标控制排水模型[J];水资源保护;2006年04期
9 刘建刚;罗纨;贾忠华;;银南灌区控制排水实施效果分析[J];水利水电科技进展;2009年01期
10 周复雄;吴伟峰;孙怀卫;王修贵;韩春玲;袁永坤;戴怀阔;;控制排水对大棚土壤盐分的影响[J];灌溉排水学报;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 杨琳;黎国胜;桂建平;龙立华;;控制排水条件下农田氮素流失对水环境影响的试验研究[A];河湖水生态水环境专题论坛论文集[C];2011年
2 袁念念;黄介生;谢华;黄志强;;暗管控制排水棉田排水和氮素流失过程研究[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
3 肖梦华;俞双恩;丁继辉;;控制排水条件下稻田水氮磷流失环境效应的研究[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
4 李强坤;孙娟;胡亚伟;陈伟伟;;青铜峡灌区农业非点源污染控制措施及其效果分析[A];第三届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2009年
5 彭世彰;徐俊增;丁加丽;缴锡云;;节水灌溉与控制排水理论及其农田生态效应研究[A];2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C];2007年
6 吴伟锋;孙怀卫;袁永坤;周复雄;戴怀阔;孙建国;;防治大棚土壤退化的控制排水技术试验研究[A];变化环境下的水资源响应与可持续利用——中国水利学会水资源专业委员会2009学术年会论文集[C];2009年
7 田世英;罗纨;贾忠华;王亮;;控制排水对宁夏银南灌区水稻田盐分分布影响的试验研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第二分册[C];2005年
8 李程碑;彭世彰;徐俊增;;稻田氮素的环境归趋及其面源污染控制[A];中国原水论坛专辑[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 世文;节水型洁具今春受宠[N];中华建筑报;2004年
2 小杰;传统洁具将退出市场[N];中国房地产报;2004年
3 本报记者 吴保平;北京水价要涨 节水洁具走俏[N];中国建设报;2004年
4 潘继兰;怎样减少水稻田农药流失[N];河南科技报;2009年
5 本报记者 苟铭;节水马桶市场新宠[N];中国质量报;2000年
6 本报实习生 丁昱煜;水流向市场才是金[N];市场报;2001年
7 钟和;节水型卫浴产品成新宠[N];中国水利报;2004年
8 本报记者 苏冠群 通讯员 杜骥才 王惠杰;碧龙腾飞[N];中国水利报;2000年
9 记者 赵丹 通讯员 卢俊敏;排涝实现网络智能自动化[N];嘉兴日报;2011年
10 记者 杨军民 通讯员 高万宝 王坤;正阳县掀起农田水利建设热潮[N];驻马店日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 景卫华;农田排水系统管理及氮素流失模拟研究[D];西安理工大学;2010年
2 李强坤;青铜峡灌区农业非点源污染负荷及控制措施研究[D];西安理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 王南江;宁夏银南灌区采用控制排水减少农业氮流失的研究[D];西安理工大学;2005年
2 刘建刚;宁夏银南灌区采用控制排水后水盐平衡分析研究[D];西安理工大学;2005年
3 王亮;宁夏银南灌区稻田控制排水试验研究[D];西安理工大学;2006年
4 赵健;GIS支持下的银南灌区农田排水区氮流失模拟研究[D];西安理工大学;2006年
5 周乐凡;考虑外水荷载作用的铁路隧道衬砌结构设计研究[D];铁道部科学研究院;2003年
6 李帅;液化土中桩基水平承载特性的振动台试验研究[D];天津大学;2004年
7 丁孟;稻田施肥条件下田面水氮磷动态特征及其减排控污效能研究[D];湖南农业大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026