新疆塔里木灌区水盐问题研究

土壤盐碱化和次生盐渍化是威胁塔里木灌区农业生产的主要因素之一。作者主要以水田向水盐平衡为指导分析了塔里木灌区当前水土资源利用方式下的灌区田间尺度的盐分动态、灌区尺度的盐碱化趋势及影响因素以及农田排水的解决对策,估算了地下水临界深度及灌排比,初步探讨了当前节水农业条件下灌区所可能存在的主要问题。文中最后强调:理论上应加强对灌区作物需水研究及水盐运移与聚集规律,特别是节水条件下的根区土壤盐分平衡问题研究;实践中通过完善灌排管理、提高常规灌溉技术的灌溉效率,逐步进行种植业的结构调整,是塔里木灌区灌溉农业持续发展的基础。     

关于发展农业节水灌溉的建议

我国北方地区干旱缺水 ,农田灌溉用水量占总用水量 80 %以上。农业节水的主要潜力在河水灌区。要按农业用水量控制灌溉水量 ,要在河水灌区积极开发利用浅层地下水和微咸水。在河水灌区打井 ,发展井渠结合灌溉 ,地表水地下水联合运用 ,是优化利用水资源 ,防治灌区土壤盐碱化的根本途径。必须统一管理水资源并改革水价。     

陕西交口抽渭灌区内涝引起土壤盐碱化调查分析

根据地下水动态监测资料和灌区实际调查以及试验分析,阐述了因地下水位上升引起灌区内涝,导致土壤盐碱化的成因,并提出了防治措施.     

宝鸡峡灌区土壤蒸发试验浅析

通过在同一气象条件下,对土壤蒸发规律及作物耗水量进行了试验分析,探讨了不同地区的土壤特性与土壤蒸发量的关系,为灌区合理调配水量,科学管理提供依据.     

三工河流域冲积洪平原下游灌区盐碱化成因分析与治理对策

对三工河流域冲洪积细土平原灌区土地盐碱化成因及危害发生特征分析,得出灌区土地盐碱化主要与灌区水库供水水源水质以及因灌溉而产生的土壤次生盐渍化有关。 地表积盐严重,土壤次生盐渍化,严重制约团场的发展,为了防治碱灾害,促使团场走可持续发展的道路,分析探讨灌区土地盐碱化成因、提出治理土地盐碱化的对策措施就显得实际和迫切。     

河套灌区地下水临界深度的确定及其意义探讨

针对河套地区土壤盐渍化严重的实际情况,通过实测及参考前人研究成果,确定了河套地区地下水临界深度值为2.0 m,并讨论了临界深度的确定对于防治土壤盐渍化、合理利用水资源和提高农作物产量的实际意义。     

防止张掖城市湿地周边地区土壤盐渍化的地下水临界深度确定

针对张掖北郊湿地区土壤盐渍化严重的实际情况,利用经验公式估算法和实测数据分析法研究和确定了张掖湿地区土壤盐渍化地下水临界深度值为2.9m,并讨论临界深度的确定对于防治土壤盐渍化和湿地周边地区生态保护的意义.     

河套灌区井渠联合运用优化灌溉模型

针对河套灌区的地面水与地下水联合运用问题,提出了井渠结合优化灌溉模型,以最佳种植模式和最优工程运行策略,达到控制地下水位、防治土壤盐碱化、获得农作物稳产高产的目的.模型有调蓄地面水源、土壤贮水层、地下含水层的能力.优化计算成果与266.7hm2试验示范区的实际运行结果相吻合,节水、节能、增产及控制地下水位、改良盐碱地等效果十分显著,这对发展节水型灌溉农业具有重要的现实意义.     

天津市静海县土壤盐渍化现状及防治对策

基于静海县土壤中实测的C1和S元素含量推算其全盐量,并利用该指数探讨了县内土壤盐渍化类型、程度、分布特征、影响因素及其防治措施.结果表明:该县土壤全盐量最大值、最小值和平均值分别为1.365%、0.045%和0.183%;盐渍化土壤面积占全县总面积的44%,其中,轻度、中度和重度盐渍化面积分别是37%、6%和1%,且轻度及中度盐渍化面积均高于天津市平均水平.土壤盐渍化的形成受地形地貌、地下水矿化度及人工灌溉等因素的影响,通过合理开发使用地下水和完善灌排系统等措施可有效地综合治理盐渍土.     

灾害学定义之下的土壤盐碱化风险评价

为改善灌区中低产地的产量、提高其田间管理及粮食综合生产能力、防止土壤盐碱化灾害的扩展,在土壤盐碱化灾害学研究的基础上,建立了土壤盐碱化灾害风险评价指标体系。选用基于熵权的灰色关联评价方法来构建土壤盐碱化灾害风险评价模型,根据标准自然灾害风险原理,建立土壤盐碱化灾害风险指数计算模型。在松原灌区土壤盐碱化灾害风险评价中的应用表明,灌区各灌片盐碱灾害风险值为0.10～0.36,属于中度风险和重度风险区,风险值由小到大排序为：前郭片、安字片、有字片、龙海片、水字片、大布苏片、潜字片、套浩太片、戎字片、红星片、洪字片。该模型与灌区实情符合较好,客观性较强,表明所建模型可用于土壤盐碱化灾害风险评价。     

银川平原主要水环境问题及其对策

基于野外调查、取样分析以及遥感影像等,介绍了银川平原水文地质条件及水资源利用概况,探讨了土壤盐渍化、湖泊湿地萎缩、地下水盐化、地下水超采以及土地荒漠化等水环境问题及其演化成因。结果表明：银川平原地下水主要接受渠系渗漏及灌溉入渗、大气降水入渗、平原周边地下侧向径流、洪水散失、黄河水等补给,地下水排泄方式主要是排水沟排泄、蒸发和人工开采等,大部分地区潜水埋深在3 m以内;地表水主要来源于黄河引水,水资源利用效率不高;土壤盐渍化总面积8.17×104hm2,呈逐年缩减的趋势,主要分布于银川平原北部,平原南部仅分布在邵岗东部、灵武东部秦渠和东干渠等;湖泊湿地总体呈逐渐减少趋势,主要分布在银川平原北部,永宁以北、平罗以南区域比较集中,滩涂沿黄河两岸分布;潜水总含盐量自西向东、自南向北不断增大;银川和石嘴山深层地下水超采严重,地下水降落漏斗面积已超过500 km2;沙漠化土地分布在银川平原的东西两侧;土壤盐渍化及地下水盐化主要由潜水位埋深过浅,蒸发强烈造成的。最后,提出了防治上述水环境问题的对策：进一步加强水资源管理以及地表水与地下水联合调配;提高农业水资源利用效率;完善田间工程配套,实现渠道防渗管道化;改进田间灌溉技术;严格污水排放,积极开展污水净化处理,实行污水资源化;加强对水土环境质量的系统监测。     

Hydro-salinity balance and mobilization in oasis irrigation areas at two different scales

Decades of intensive irrigation of farmlands in the oasis irrigated areas of Xinjiang, Northwest China has caused secondary salinization of vast areas of land since the mid-1980s. Based on the systematic analysis of the monitoring data of hydrology, soil, irrigation and salinity at two different scales in the case of Weigan River Plain Oasis in Xinjiang Province, algorithms derived from hydrosalinity balance principle were developed to estimate the salt mobilization and characteristics; salt and water mobilization and distribution were closely examined both in catchment scale and in field scale. The critical ratio of drainage to irrigation of Weigan River Plain Oasis was estimated to be 9.19%. Furthermore, analysis of the relationship between the two different scaling issues was illustrated. Finally, corresponding countermeasures for secondary soil salinization were proposed according to the different developmental stages and salinization status of water and soil resources.The findings of this paper is helpful in controlling the local hydrology, in limiting or diminishing salinization trends, as well as in providing academic and instructive meaning for the sustainable development of agriculture in oasis irrigation areas.     

土壤盐渍化与竖井排灌关系研究

以新疆地区为例，分析了该区土壤盐溃化的形成过程、类型及土壤盐渍化的原因。气候、土壤类型以及人为因素是土壤盐渍化形成的主要原因。以塔里木河流域实施竖井排灌工程的成功实例，证明竖井排灌效果。通过对竖井排灌作用机理分析及其与土壤盐渍化的关系研究，论证了在新疆地区采取竖井排灌工程的可行性和必要性。提出竖井排灌和明渠排水相结合的灌溉方式，作到合理开发利用水资源，改善生态环境。     

节水灌溉与农业面源污染控制研究--以新疆焉耆盆地为例

针对我国北方农业面源污染面积大、分布广、控制难的问题，通过分析新疆焉耆盆地水资源利用现状、潜水位动态、农田排水特征，认为大水漫灌不仅浪费水资源，造成肥料流失，降低产量，而且污染水体，导致土壤次生盐渍化；提出了推广节水灌溉、合理开发利用水资源、控制农业面源污染、综合治理环境的有效途径。     

吉林西部大安灌区土壤贮水能力空间变异特征及土壤水分有效性

为研究吉林西部土壤贮水能力的空间分布特征和水分有效性,以吉林西部大安灌区为研究对象,通过试验测定土壤贮水量及根系区土壤的水分特征曲线,并利用van Genuchten模型进行水分特征曲线拟合,结合经典统计和地统计分析方法分析土壤贮水量空间变异特征。结果表明:盐碱土和非盐碱土吸持贮水量、滞留贮水量和饱和贮水量的均值之间不存在显著性差异(P0.05),实际贮水量均值存在显著差异(P0.05);土壤实际贮水量呈现由西向东、由北向南逐渐升高的变化趋势,且南北方向的空间变异性均高于东西方向的空间变异性;轻度盐碱地、水田和旱田实际有效含水量分别占其最大有效含水量的78.94%、58.28%和56.62%,水分有效性较高,蔬菜地、高粱地、草甸土以及中度和重度盐碱土实际有效含水量占其最大有效含水量的20.83%27.13%,土壤水分有效性较小;水田、轻度和中度盐碱地的贮水和持水能力强,旱田和蔬菜地土壤贮水能力较强,持水能力中等,而重度盐碱地、高粱地、草甸土等土壤的持贮水能力较弱。研究结果对旱改水工程水资源管理和预防次生盐渍化有重要意义。     

早涝碱咸综合治理与生态环境良性循环

华北平原东部淡水资源短缺，旱涝碱成灾害限制了农业生产的可持续发展。海河的治理，解决了排洪排涝排咸出路。春季开发利用地下水包括微咸水和半咸水抗旱灌溉。夏季利用伏雨洗盐排咸，增大降雨入渗，减少径流流失，防治渍涝灾害，把降雨转化为地下水资源。秋冬引蓄河水，回灌地下水补源。以土壤与潜水的地层空间作为调节大气降水、土壤水、地下水、地表水的地下水库，以调控地下水埋深在临界动态为指标，最大限度地把时空分布不均的天然降雨转化为可持续利用的水资源。地表水地下水联合运用，促使水资源采补平衡，降雨灌溉淋洗脱盐强于干旱蒸发积盐过程，地下水淡化强于矿化过程。实现旱涝碱咸综合治理，水土资源可持续利用，经济社会可持续发展，生态环境良性循环。     

银北地区土壤盐渍化形成机理与模拟研究

银北地区位于干旱、半干旱气候带,降水稀少,蒸发强烈,导致本地区土壤盐渍化严重。近年来,由于黄河来水量的逐年减少,引黄灌溉不能满足农业灌溉需求,逐渐开始开采利用地下水。由于银北地区浅层地下水矿化度较高,利用地下水灌溉可能引起次生土壤盐渍化。本文运用PHREEQC模型软件模拟灌溉水与土壤之间的相互作用过程,探讨了土壤盐渍化的形成机理。通过模拟分析得到以下结论:(1)地表水和地下水联合运用是解决银北灌区土壤盐渍化的关键,不同地区采取不同的混合比例,可以实现水资源的高效利用。(2)银北地区灌溉淋洗期间存在蒸发浓缩叠代在2~4次,说明存在轻微蒸发。(3)INVERSE模拟结果说明,银北地区灌溉淋洗期间存在轻微蒸发,水相和固相的相互作用,石膏、白云岩和盐岩溶解,Na 、Ca2 和Mg2 吸附交换,渠水下渗转化为地下水;非灌水期地下水通过毛细管作用强烈蒸发,水相和固相的相互作用,石膏、白云岩和盐岩沉淀,Na 、Ca2 和Mg2 解吸附,使有害盐分氯化物、硫酸盐存留在土壤层中,形成土壤盐渍化。     

基于生态圈层结构稳定的地下水位计算与调控

干旱区绿洲灌区水资源集中开发使用,改变了地下水潜流场分布,造成了盐渍化和荒漠化并存的生态问题,严重威胁着绿洲的生态安全。以生态圈层结构理论为基础,深化研究潜水影响层概念内涵,构建干旱平原区潜水蒸发概念性模型,以黑河罗城灌区为例,从机理上揭示干旱区荒漠化与盐渍化的地下水埋深条件并进行定量计算与调控,主要成果如下:①描述了造成内陆河干旱区绿洲内部盐渍化和过渡带荒漠化的潜水蒸发运移规律,利用潜水影响层定义了盐渍化与荒漠化地下水临界埋深,并进行了定量计算,得到罗城灌区绿洲内部次生盐渍化的地下水临界埋深为1.3~1.5 m,过渡带荒漠化地下水临界埋深为8~13 m;②讨论了潜水影响层厚度定量公式中关键参数土壤当量孔径和液体表面张力在不同生态问题中的合理取值;③提出一种协同缓解干旱区盐渍化和荒漠化的地下水位调控方案,实现改善灌区内部盐渍化、控制过渡带荒漠化和水资源高效利用等多个目标。     

环渤海平原土壤盐分不同聚型的水动力学特征

为了解环渤海低平原微咸水灌溉的土壤容盐能力问题,对大量野外监测和采样测试数据进行了研究。结果表明,该平原的土壤盐分剖面分布特征具有表聚型、中聚型和底聚型3种类型,其与蒸发、降水或灌溉入渗影响和潜水位埋深变化相关。不同聚型剖面形成的水动力特征各不相同：表聚型土壤盐分剖面的水势梯度指向地表,其绝对值远大于1.0 cmH₂O/cm;中聚型土壤盐分剖面上部的水势梯度指向地下水面,剖面下部的水势梯度指向地表;底聚型土壤盐分剖面的水势梯度指向地下水面,水势梯度大于1.0 cmH₂O/cm。表聚型土壤盐分剖面不利于微咸水灌溉农田和作物生长。