內(nèi)蒙孿井灌區(qū)土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律研究.pdf

1、本論文是在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目<<引黃灌溉對(duì)干旱區(qū)深埋潛水的補(bǔ)給及環(huán)境效應(yīng)》研究基礎(chǔ)上完成的。內(nèi)蒙古是我國(guó)干旱區(qū)主要分布地之一，研究區(qū)孿井灘位于及其干旱的沙漠邊緣，該區(qū)蒸發(fā)量大，降水少，水資源嚴(yán)重短缺，該地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展主要依靠灌溉。 本文在分析了研究區(qū)包氣帶水文地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，選取典型土壤剖面進(jìn)行了土壤水鹽均衡試驗(yàn)，分析了包氣帶土壤水鹽動(dòng)態(tài)及其影響因素；利用WHI Unsat2.2中的VS2DT軟件建立了土壤水分運(yùn)移模型，運(yùn)用

2、所建模型計(jì)算了現(xiàn)有灌溉條件下的灌溉滲漏量并優(yōu)化了玉米的灌溉量，建立了研究區(qū)玉米的節(jié)水灌溉模式。根據(jù)鹽量均衡原理計(jì)算了灌溉后土壤的洗鹽量，估算了灌溉淋洗土壤鹽分使其降到較低水平所需要的時(shí)間。 首先，收集了研究區(qū)的水文地質(zhì)資料，分析了包氣帶的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成，在此基礎(chǔ)上選取典型的剖面進(jìn)行水量均衡試驗(yàn)，根據(jù)觀測(cè)資料分析了灌溉后土壤水分動(dòng)態(tài)特征，利用水量均衡原理計(jì)算了灌溉滲漏量。結(jié)果表明：1)就土壤的蓄水能力而言，粘砂土最強(qiáng)，沙壤土次之，

3、砂礫石最差。在雙層結(jié)構(gòu)的地層中，灌水后水分主要滯蓄于砂壤土層；在多層結(jié)構(gòu)的地層中，灌水后水分主要滯留在砂壤土和粘砂土層中。2)灌溉滲漏量與灌溉量、灌前土體含水量、灌溉間隔期以及土層質(zhì)地密切相關(guān)。灌溉量越大，土體灌前含水量越大，灌溉間隔時(shí)間越短，灌溉滲漏量越大；相同的灌溉量條件下，上部砂壤土層厚度越大，淺層滲漏量越小。3)在無冬灌的條件下，經(jīng)過一個(gè)冬天的蒸發(fā)使得土壤含水率極低，因此第一次灌水后，灌溉水入滲影響深度十分有限，灌溉水滲漏量較少

4、。 其次，系統(tǒng)分析了內(nèi)蒙孿井灌區(qū)的水文地質(zhì)條件和包氣帶特征，概化出研究區(qū)土壤水分運(yùn)移的概念模型，通過土壤特征曲線及飽和導(dǎo)水率的測(cè)定，確定了該區(qū)的土壤參數(shù)，利用氣象資料、田間土壤水分觀測(cè)資料確定了模型的初始條件和邊界條件，建立了土壤水分運(yùn)移模型，并對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。利用模型計(jì)算了灌溉滲漏量并與水量均衡法計(jì)算的灌溉滲漏量進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明兩種方法計(jì)算得到的滲漏率基本一致，相差在6％以內(nèi)。優(yōu)化了灌區(qū)現(xiàn)有灌溉模式下玉米的灌溉量，建立了灌

5、區(qū)玉米的節(jié)水灌溉模式。 再次，對(duì)野外采集的降水、灌溉水及土壤水進(jìn)行了化學(xué)分析，建立鹽量均衡方程，在土壤淋濾實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上計(jì)算了灌溉后土壤的洗鹽量。系統(tǒng)分析了土壤鹽分動(dòng)態(tài)的影響因素，結(jié)果表明灌區(qū)地層的初始含鹽量與地層巖性有關(guān)，粘砂土的含鹽量最高，砂壤土與砂礫石含鹽量較低。灌溉洗鹽作用與地層包氣帶結(jié)構(gòu)、巖性、厚度、灌溉方式和灌水量有關(guān)，砂壤土較粘砂土易脫鹽，土壤初始含鹽量越大，灌溉量越大，土壤洗鹽量就越大。在灌溉初期，土壤中可溶鹽的含