旱區(qū)土壤水鹽運移規(guī)律與灌排調控研究
定 價:58 元
- 作者:桑紅輝,趙新宇,李婷,繳錫云著
- 出版時間:2023/11/1
- ISBN:9787550937154
- 出 版 社:黃河水利出版社
- 中圖法分類:S156.4
- 頁碼:178
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《旱區(qū)土壤水鹽運移規(guī)律與灌排調控研究》通過室內試驗、田間試驗與數(shù)值模擬相結合的方法,探究了排鹽系數(shù)對地下水埋深和土壤初始含鹽量的響應規(guī)律;針對地下水礦化度高的地區(qū),提出了控制淋洗過程中瞬態(tài)地下水位上限的新理念,明確了不同排水技術參數(shù)下不同鹽漬化程度土壤的淋洗調控策略;定量解析了冬灌農田排水中水分與鹽分的來源結構。全書共分6章,第1章、第2章介紹了南疆地區(qū)研究的意義、現(xiàn)狀、內容、土壤鹽化化概況及試驗方案;第3章介紹了地下水埋深與土壤初始含鹽量對排鹽系數(shù)的交互影響;第4章介紹了地下水位調控下冬灌土壤水鹽運移規(guī)律及排水技術參數(shù)優(yōu)化:第5章介紹了冬灌農田排水與排鹽溯源分析及排鹽效果評價。
《旱區(qū)土壤水鹽運移規(guī)律與灌排調控研究》可供農業(yè)水土工程、水利水電工程、土壤學、生態(tài)環(huán)境、水文學及水資源等專業(yè)的科研、教學和工程技術人員參考。
冬灌淋洗脫鹽是一種快速有效改良鹽堿地的方法,在我國西北干旱區(qū)被廣泛采用,尤其是南疆地區(qū)。然而,南疆地區(qū)冬灌淋洗脫鹽仍存在一些尚需解決的科學問題。例如,排鹽系數(shù)是試驗資料較為缺乏地區(qū)合理確定淋洗水量的關鍵參數(shù),直接影響水資源利用效率和土壤脫鹽效果,以往關于排鹽系數(shù)的研究文獻較少,且主要集中在排水溝間距、土壤初始含鹽量、脫鹽深度等對排鹽系數(shù)的影響方面,作為影響排鹽系數(shù)的一個重要因素,地下水埋深對排鹽系數(shù)的影響規(guī)律尚不清楚;又如,目前鹽堿地的地下水位主要以穩(wěn)定后的地下水位為控制目標,然而在淋洗過程中地下水位波動較大,高礦化度的地下水甚至上升到已淡化的耕作層中導致土壤再次鹽化,如何協(xié)調淋洗技術參數(shù)、排水技術參數(shù)與地下水位上升之間的關系,優(yōu)化淋洗脫鹽效果,需要做進一步研究;再如,對于冬灌農田排水,目前的研究多注重于水量與水質的監(jiān)測層面,冬灌農田排水中水分與鹽分溯源的研究較少,這是深入認識土壤水鹽運移機制和衡量土壤脫鹽效果的關鍵,有必要進行深入解析。
本書以新疆庫爾勒地區(qū)鹽堿土為研究對象,采用室內試驗、田間試驗與數(shù)值模擬相結合的方法,探究了排鹽系數(shù)對地下水埋深和土壤初始含鹽量的響應規(guī)律:針對地下水礦化度高的地區(qū),提出了控制淋洗過程中瞬態(tài)地下水位上限的新理念,即根據(jù)不同排水技術參數(shù)組合,通過控制單次最大淋洗水量和灌水次數(shù),確保淋洗過程中地下水的瞬態(tài)最高水位不上升至作物主要根系層(0~60 cm土層)內,且作物主要根系層土壤鹽分達脫鹽標準;利用構建田間二維冬灌淋洗脫鹽模型,對基于新理念情景下的土壤水鹽運移規(guī)律進行模擬和分析,明確了不同排水技術參數(shù)下不同鹽漬化程度土壤的淋洗調控策略:定量解析了冬灌農田排水中水分與鹽分的來源結構。以上研究為南疆地區(qū)水資源合理利用和排水工程合理布局提供參考借鑒,本書的主要創(chuàng)新點如下:
。1)揭示了排鹽系數(shù)對地下水埋深和土壤初始含鹽量的響應規(guī)律,明晰了土壤初始含鹽量、灌水量、淋洗土層深度對排鹽系數(shù)的影響程度,為試驗資料匱乏地區(qū)排鹽系數(shù)的合理選取提供了科學依據(jù)。
。2)針對地下水礦化度高的地區(qū),與以往主要控制穩(wěn)態(tài)地下水位不同,提出了控制淋洗過程中瞬態(tài)地下水位上限的新理念,避免了淋洗過程中地下水的瞬態(tài)最高水位上升到已淡化的耕作層中導致土壤再次鹽化,確定了相應的淋洗調控策略,為進一步優(yōu)化鹽堿土淋洗脫鹽效果提供了新思路。
(3)將氫氧環(huán)境同位素和水化學分析相結合的方法引入冬灌農田排水水分和鹽分溯源研究中,定量解析了農田排水中水分與鹽分的來源結構,深化了對鹽堿地淋洗脫鹽條件下土壤水鹽運移機制的認識,為冬灌農田排鹽效果分析提供了新方法。
本書的完成與出版受到了江西省自然科學基金項目(編號:20202BABL204068)和國家重點研發(fā)計劃項目(編號:2017YFC0403303)的資助以及南昌工程學院的支持。
由予研究時間、試驗條件和個人水平的限制,盡管在研究內容與深度上進行了努力,但在理論層面與技術層面上仍存在不足,有待進一步探索與完善,懇請各位專家、學者批評指正。
前言
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外研究進展
1.3 以往冬灌淋洗脫鹽工作存在的主要問題
1.4 研究內容和技術路線
第2章 試驗材料與方法
2.1 試驗區(qū)概況
2.2 室內試驗
2.3 田間試驗
2.4 數(shù)據(jù)分析處理
第3章 地下水埋深與土壤初始含鹽量對排鹽系數(shù)的交互影響
3.1 室內-維土柱水鹽平衡分析
3.2 地下水作用下不同初始含鹽量土壤水分運動規(guī)律
3.3 淋洗條件下不同初始含鹽量土壤鹽分運移規(guī)律
3.4 一維土壤鹽分淋洗模型
3.5 地下水埋深和初始含鹽量對排鹽系數(shù)的影響
3.6 本章小結
第4章 地下水位調控下冬灌土壤水鹽運移規(guī)律及排水技術參數(shù)優(yōu)化
4.1 田間二維冬灌淋洗脫鹽模型構建
4.2 模型參數(shù)的率定與驗證
4.3 田間二維冬灌淋洗脫鹽模型應用
4.4 冬灌試驗結果與淋洗定額及適宜排水參數(shù)的確定
4.5 本章小結
第5章 冬灌農田排水與排鹽溯源分析及排鹽效果評價
5.1 樣品采集
5.2 水體氫氧環(huán)境同位素特征
5.3 水化學特征
5.4 冬灌農田排水溯源分析
5.5 農田排鹽溯源分析及排鹽效果評價
5.6 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 主要結論
6.2 主要創(chuàng)新點
6.3 問題與展望
參考文獻