农业工程论文_焉耆盆地博湖县灌区水盐平衡模拟
文章目录
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 水盐运移规律研究进展
1.2.2 水盐平衡模型研究现状
1.2.3 焉耆盆地博湖县绿洲灌区盐碱化的研究进展
1.3 主要研究内容
1.4 技术路线图
2 研究区基本情况分析及样点布设
2.1 研究区基本情况
2.1.1 自然地理概况
2.1.2 水文地质
2.1.3 土壤植被概况
2.1.4 灌排系统概况
2.1.5 气象
2.1.6 灌溉排水
2.1.7 种植结构
2.1.8 地下水埋深
2.2 研究区样点布设
2.3 模拟精度评价指标
3 SALTMOD模型原理及率定和验证
3.1 SALTMOD模型基本原理
3.1.1 水量平衡方程
3.1.2 盐分平衡方程
3.1.3 其他方程
3.2 模型的率定和验证
3.2.1 模型基本参数
3.2.2 模型参数确定
3.3 模型参数敏感性分析
3.4 本章小结
4 不同灌排条件下土壤水盐动态年际变化的模拟预测
4.1 现状灌排条件下土壤水盐动态年际变化
4.2 生育期不同灌溉定额条件对土壤水盐年际变化的影响
4.3 不同冬灌水量条件对土壤水盐年际变化的影响
4.4 不同排水沟深度条件土壤下水盐动态年际变化模拟预测
4.5 不同渠系水利用系数条件下土壤水盐动态年际变化模拟预测
4.6 本章小结
5 微咸水灌溉条件下对土壤盐分年际变化的影响研究
5.1 不同灌溉水矿化度对根区土壤盐分的影响
5.2 地下微咸水与淡水混灌对土壤盐分及地下水的影响
5.3 本章小结
6 主要结论与展望
6.1 主要结论
6.2 论文主要创新点
6.3 论文的不足与展望
致谢
参考文献
附录
文章摘要:焉耆盆地博湖县绿洲灌区在开都河流域临近博斯腾湖区域,是焉耆盆地重要的商品粮油生产灌区,该绿洲区域耕地灌溉需水量为该区域总需水量的90%左右,是典型的干旱缺水绿洲农业灌区。近些年以来,由于水资源紧缺越来越严重,非农业用水量的不断增加,用于灌溉的开都河水量存在明显的减少趋势,发展节水农业势在必行。因此,本文以博湖县灌区为研究尺度,以现场调研和文献查阅资料及研究区水盐监测数据等为基础,采用率定和验证后的Saltmod模型模拟预测及分析了未来15年不同灌排等条件下灌区耕地和盐荒地土壤盐分、地下水埋深等年际动态变化,并提出了适合本研究区的灌排发展建议,同时为改善焉耆盆地绿洲灌区土壤盐碱化以及实现水资源高效利用和农业生态环境可持续发展提高科学理论依据。主要研究成果如下:（1）通过对Saltmod模型进行4年率定和3年数据验证,显示模型模拟数据和实测数据拟合效果很好;Saltmod模型在长期土壤盐分年际动态变化模拟预测中具有很好的适用性,可以用来模拟预测本研究区未来水盐动态年际变化研究。（2）经过模型率定和验证确定了本研究区自然排水量（Gn）为0.10 m3/（年·m2）,根层淋洗率（Flr）为0.80,过渡层淋洗率（Flx）为0.50;现在灌溉排水条件下,研究区耕地土壤盐分15年后将提高2.64 dS/m,荒地盐分将提高8.60 dS/m,且荒地成为了集聚盐分的汇集区,在灌区盐分分布和调控中发挥了重要作用;地下水埋深年内的季节性变化较大,整体上年际变化不大,但生育期地下水埋深较浅不足1.0 m。（3）综合考虑本研究区盐分控制和作物需水及节水措施等,在不引起较大的地下水位变化,也不造成土壤盐分迅速增加的条件下,研究分析表明在现状生育期灌溉定额的基础上减少15%（3910 m3/hm2）左右,冬灌定额的基础上增加15%（2588m3/hm2）左右是本研究区较为适宜的灌溉组合方案,此方案可避免生育期灌溉定额太大水资源的浪费,又可以充分发挥冬灌洗盐的优越性。同时,基于增加排水排盐能力,减少渠道渗漏以及减少工程投资费用等考虑,认为本研究区最合理排水深度应该在2.0 m左右,渠系利用效率达到0.60左右可有效抑制土壤盐分增加。（4）经模型模拟分析,如果适当增大博湖县灌区的灌溉水矿化度,将可以减少开都河水淡水资源的浪费,而适量采用地下微咸水进行淡水和微咸水混合灌溉,本灌区水资源匮乏问题不仅将得到缓和,而且地下水埋深将会有所下降以及将大大减少地下水盐往上层土壤的积聚作用。根据模拟结果和灌区实际情况等综合考虑得出,本研究区灌溉水矿化度约为1.1dS/m时可以有效进行灌溉,且不会引起土壤盐分的迅速增加;适合本研究区地下微咸水和开都河水混灌比为1:1左右,地下水埋深保持在2.0 m左右,可维持水盐处于均衡状态。
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