內(nèi)蒙孿井灌區(qū)土壤水鹽運移規(guī)律研究.pdf

1、本論文是在國家自然科學基金項目<<引黃灌溉對干旱區(qū)深埋潛水的補給及環(huán)境效應》研究基礎上完成的。內(nèi)蒙古是我國干旱區(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)特征的基礎上，選取典型土壤剖面進行了土壤水鹽均衡試驗，分析了包氣帶土壤水鹽動態(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移模型，運用

2、所建模型計算了現(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，分析了包氣帶的結構和物質(zhì)組成，在此基礎上選取典型的剖面進行水量均衡試驗，根據(jù)觀測資料分析了灌溉后土壤水分動態(tài)特征，利用水量均衡原理計算了灌溉滲漏量。結果表明：1)就土壤的蓄水能力而言，粘砂土最強，沙壤土次之，

3、砂礫石最差。在雙層結構的地層中，灌水后水分主要滯蓄于砂壤土層；在多層結構的地層中，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。灌溉量越大，土體灌前含水量越大，灌溉間隔時間越短，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)土壤水分運移的概念模型，通過土壤特征曲線及飽和導水率的測定，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，建立了土壤水分運移模型，并對模型進行了驗證。利用模型計算了灌溉滲漏量并與水量均衡法計算的灌溉滲漏量進行對比，結果表明兩種方法計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，對野外采集的降水、灌溉水及土壤水進行了化學分析，建立鹽量均衡方程，在土壤淋濾實驗的基礎上計算了灌溉后土壤的洗鹽量。系統(tǒng)分析了土壤鹽分動態(tài)的影響因素，結果表明灌區(qū)地層的初始含鹽量與地層巖性有關，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構、巖性、厚度、灌溉方式和灌水量有關，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