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《中国地质大学(北京)》 2012年
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干旱区膜下滴灌条件下土壤水分运移研究

卢忠阳  
【摘要】:在干旱地区,特别是中国的西北部,由于水资源短缺、极端气候和脆弱的生态环境,水资源的开发和利用造成的生态环境问题(例如,土地盐碱化、地下水位上升和水质问题)已经无处不在。针对西部水资源利用造成的地下水位上升进而导致的盐渍化问题,首先需要研究灌溉条件下土壤水分运移规律。本文以新疆克拉玛依市农业综合开发区盐碱地为例,从2010年6月到2010年9月,进行土壤水势、土壤含水量、地下水位埋深、降水量及其它气象要素的观测,并采集降水、土壤水、地下水、灌溉水样品测定其氢氧稳定同位素组成,研究包气带土壤水分运移规律。 为了了解干旱区包气带土壤水分运移规律,我们在克拉玛依市农业综合开发区安装了3组18支负压计,观测包气带中的土壤水势。结果表明:在干旱地区,土壤水势在包气带中变化强烈,具有良好的零通量面形成环境。在包气带中存在单个零通量面,位置在地表以下120cm处,为收敛型零通量面,在研究期内,该零通量面稳定,说明植物根系吸收使得此处含水量变化很小。在水平方向上,土壤水分存在向滴灌带下运动的趋势。 通过分析降水、灌溉水、土壤水及地下水氢氧稳定同位素组成,发现土壤水中同位素存在明显分层性,剖面深度100cm处土壤层相对富集,120—150cm处土壤水的氢氧稳定同位素相对贫化。地下水中氢氧稳定同位素位于大气降水线右下方,显示出地下水经过强烈蒸发作用,通过δD—δ18O分布图得出灌溉水对地下水具有明显的补给作用。 最后,用HYDRUS-1D模型对灌溉后包气带土壤水分运移进行了模拟,从模拟效果看,模型总体模拟效果较好,能反映出各深度土壤水势的动态变化趋势。但在土壤水势动态变化较为强烈的时期,模型模拟效果较差,这可能与模型中应用的土壤导水率为定值有关,实际情况下土壤导水率为土壤含水量的函数。
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S152.7

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【参考文献】
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