防治鹽堿化水資源配置模型及灌排條件下水鹽動態(tài)模擬研究.pdf

1、合理利用水資源，有效防治土壤鹽堿化，已成為實現(xiàn)水土資源可持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個重要方面。本文以鹽害較重的寧夏銀北灌區(qū)為研究對象，在分析其水鹽運移規(guī)律和鹽堿地成因的基礎上，以水鹽調(diào)控為主線，開展了以構(gòu)建模型為手段的鹽堿化防治研究。 建立了包氣帶和地下含水層水鹽均衡模擬模型，給出了模型參數(shù)和水鹽補給排泄量的確定方法，模擬出銀北灌區(qū)各分區(qū)內(nèi)土壤含鹽量、地下水埋深和地下水礦化度的變化過程。與實測數(shù)據(jù)對比的結(jié)果表明，該模型具有較好

2、的模擬精度，可用于銀北灌區(qū)的水鹽動態(tài)預測。 以灌排系統(tǒng)年運行費用最小為目標，考慮地下水臨界埋深、供水能力和需水量等約束，建立了地表水地下水聯(lián)合管理的三層遞階優(yōu)化模型。子系統(tǒng)優(yōu)化模型采用增量動態(tài)規(guī)劃法求解，協(xié)調(diào)層利用目標協(xié)調(diào)法和逐次迭代法實現(xiàn)全局最優(yōu)，獲得不同約束方案下最優(yōu)引黃水量、井灌水量、井排水量和運行費用。該模型可為銀北灌區(qū)水資源的宏觀調(diào)度提供決策依據(jù)，對于其他引黃灌區(qū)也具有參考價值。 把土壤臨界含鹽量、地下水臨界埋

3、深和臨界礦化度概念引入水資源管理中，建立了防治鹽堿化多目標決策模型，并利用約束法和模擬方法對不同水平年銀北灌區(qū)的引、采、排水量進行優(yōu)化計算。該模型實現(xiàn)了水資源優(yōu)化配置對三大水鹽指標，即地下水埋深、土壤含鹽量和地下水礦化度的全面調(diào)控，可用于干旱、半干旱地區(qū)以防治土壤鹽堿化為目的的灌排管理決策。 運用HYDRUS-1D模型及計算程序，對不同灌排方案下土壤一維水鹽運移進行數(shù)值模擬，分析比較了節(jié)水灌溉和常規(guī)灌溉、暗管排水和無排水對鹽堿地