塔里木河下游地下水变化动态分析

由十塔里木河下游地下水位不断下降,而来水量却连年减少,与20世纪50年代相比平均下降了4～6m。随着大面积发展灌溉农业,排水洗盐改良土壤进程加快,相应地排入塔里木河的咸水也大大增加,塔河下游地下水水质也发生相应的变化。通过对塔里木河下游地下水变化动态以及来水量、农业灌溉对地下水的分析,也对沙漠化发展和分布对地下水的响应关系进行了探讨。     

北江下游河道的变迁

北江自飞来峡以下,地势平衍,河床宽阔,但河道系统紊乱,丘陵与洼地交错,在地形的发展上必有一段复杂的过程。本区河道变迁的研究,对于北江下游治河、防水、排水、灌溉和区域规划,都可能有一些帮助。     

北江下游河道的变迁

北江自飞来峡以下,地势平衍,河床宽阔,但河道系统紊乱,丘陵与洼地交错,在地形的发展上必有一段复杂的过程。本区河道变迁的研究,对于北江下游治河、防水、排水、灌溉和区域规划,都可能有一些帮助。     

模拟水位下毛薹草的株高和地上部分生物量

2014年10月15日,从三江平原洪河农场采集到带土的毛薹草(Carex lasiocarpa)样品,并将其现场移栽至实验桶中;2015年5月22日至10月28日,在中国科学院东北地理与农业生态研究所的温室中,参照水稻田的灌溉、排水规律,在设定的不同水位下,研究新发芽至成熟期的毛薹草的株高和地上部分生物量以及其不同水位下的差异。结果表明,在毛薹草生长初期,干旱(水位-20 cm)和淹水(水位10 cm)条件下的毛薹草株高都显著低于少量缺水(水位0 cm)条件下的株高;经过初期灌溉的毛薹草的株高显著高于未经过初期灌溉的毛薹草;灌溉周期短的毛薹草的株高和生物量显著高于灌溉周期长的毛薹草;7月之后,充足的水分供应促进毛薹草株高的增加;相对缺水的条件有利于毛薹草生物量的积累。     

一种全新的农田水量水质综合水管理系统——美国“湿地-水塘地下灌排综合水管理系统（WRSIS）”

WRSIS系统是指“湿地-水塘-地下灌排综合水管理系统”（Wetland Reservoir Sub-Irrigation System）,简称WRSIS系统。其功能是把地表的排水和田间的地下排水排入湿地,经过湿地的处理之后保存在水塘内,再用于灌溉（图1）。     

干旱区不同灌溉量下后备耕地土壤水盐动态变化规律研究

为促进后备耕地改良技术的优化和水资源的高效利用,在新疆奇台县对不同灌溉量下盐碱地土壤水盐在时间序列上的变化规律进行对比研究。试验设8个处理,对应的灌溉定额分别为:6 800 m3/hm2、5 200 m3/hm2、4 400 m3/hm2、3 600 m3/hm2、2 800 m3/hm2、2 000 m3/hm2、1 200 m3/hm2和0 m3/hm2。结果表明:灌后1~8 d,剖面土壤处于洗盐期,土壤洗盐率与灌溉量成正比;灌溉8 d后,剖面进入积盐期,浅层土壤积盐率与灌溉量呈指数关系,而深层土壤积盐率与灌溉量呈线性关系。灌后1~18 d,各处理土壤碱化现象明显,碱化程度与灌溉量呈正比。灌溉18 d后,土壤碱化现象均减弱。综合考虑高效用水、高效洗盐和低碱化的目标,研究区在灌溉高峰期(7~8月)每次灌溉的合理灌溉量应为3 600~4 400 m3/hm2。     

壤中流

土壤中水流分为水平流和垂直流两种。对一个固定地块来讲,局部水平流又分为扩散期水平流和补给期水平流。垂直流又分为上升水流和下降水流。只有搞清壤中流之规律,才能实施正确的灌溉、排水计划。一、局部水平流 1961年在山东德州灌溉试验站,测定过局部水平流强度。雨(灌)后,地下水位升高,向周围地边沟或非耕地排泄,称扩散期水平流;因农田蒸发,地下水位下降很快,当低于周     

人工牧草需水量的模拟计算及其有效性检验

 较高精度的模拟计算作物需水量对制定节水高效灌溉制度、灌溉排水规划和水资源合理配置至关重要。目前模拟计算作物需水量的主要方法有FAO-56双作物系数法、双涌源能量守恒模型、根系层水量平衡模型和SWAP模型。任何方法计算的作物需水量用于生产实践时,都应进行模拟结果的有效性检验。基于灌溉试验数据,应用联合国粮农组织推荐的FAO-56双作物系数法模拟计算了人工牧草——披碱草、冰草的需水量。并采用拟合相关图法、回归分析法和残差估计误差指示法对需水量模拟值进行了有效性检验。拟合相关图法给出统计相关趋势,属定性检验; 回归分析法和残差估计误差指示法给出了模拟值与实测值间的拟合优度和残差估计误差的范围,属定量检验。这种定性定量相结合的方法客观的检验了需水量模拟值与实测值的一致性,经有效性检验后的需水量模拟值可用于生产实践。     

灌溉方式对现代绿洲影响的数值模拟

灌溉是农业发展的根本,没有灌溉就没有荒漠区农业。利用美国NCAR中尺度模式MM5V3模拟了喷灌与不同水量地灌以及没有灌溉对绿洲土壤湿度、地下径流以及感热、潜热通量的不同影响。结果表明:①地灌后地表蒸发与植被层的蒸腾更旺盛,散失的水分更多;而喷灌可以抑制地表蒸发与植被层的蒸腾,对土壤水的保持更有利。②喷灌试验要在土壤湿度达饱和以后才会形成地下径流量,而地灌试验则是土壤湿度与地下径流量同时增长。总之,喷灌方式是一种高效节水的灌溉方式,它比其它灌溉方法更有利于绿洲农业生态系统的温度整体降低,不论土壤湿度还是大气湿度都会相应增大,抑制地表土壤水分的蒸发,有利于绿洲农业维持。     

甘肃干旱半干旱地区的蒸散与灌溉定额

本文提出并验算了在甘肃干旱、半干旱地区,用拜伦公式和Em=4.8t公式计算蒸散的实用性,提出通过蒸散计算灌溉定额的公式和绿洲灌溉定额分配模式:估计了现状灌溉定额的亏损值,对制定合理灌溉定额,充分开发利用水资源有重要意义。     

泾阳南塬多序次黄土滑坡特征参数与成因

泾阳南塬黄土滑坡表现出典型的多序次破坏特征,已造成了严重的土地资源损失及经济林地破坏。以泾阳南塬多序次黄土滑坡为研究对象,根据现场调查结果对黄土滑坡的多序次特征参数进行统计分析发现,随滑动序次的增加,滑坡表现出体积递减、滑距缩短、剪出口升高以及后缘两侧易滑等特征。进一步通过剪切试验及数值仿真实验,对滑坡的多序次成因机制进行了初步探讨,结果表明:灌溉导致地下水位持续上升是研究区黄土滑坡形成的主要原因,其力学机制可概括为土体在排水条件下,因孔压激增引发不完全排水行为,从而发生的静态剪缩破坏;前序次滑坡的形成改变了斜坡原有的结构形态,为后序次滑坡的孕育和发展提供了良好的滑动条件,主要表现在堵水促滑、凸坡促滑以及液化分异三方面影响。     

三工河流域农户灌溉效率及影响因素

通过三工河流域农户访谈和问卷调查,基于DEA方法,从作物类型和地域空间两方面评价了农户灌溉效率,利用Tobit 模型探讨了农户灌溉效率差异产生的影响因素及不同因素对灌溉效率的作用程度.研究结果显示：①不同作物类型的灌溉效率不同,平均灌溉效率的大小依次为棉花(0.95)>葡萄(0.89)>葵花(0.88)>打瓜葫芦(0.80)>玉米(0.78)>小麦(0.72).②不同地域空间的灌溉效率具有差异,同种作物的平均灌溉效率在兵团与地方间差异显著,兵团略大于地方;上、中、下游进行比较,上游与中下游作物平均灌溉效率差异显著,下游>中游>上游.③灌溉方式、作物类型、收入、灌水量、水价、灌溉管理、技术培训对灌溉效率影响显著.其中灌溉量与灌溉效率呈负相关;灌溉方式、灌溉管理规范程度、水价、技术培训、收入与灌溉效率呈正相关;灌溉效率随种植作物类型和区域不同存在显著变化.最后基于研究结果提出了提高灌溉效率的政策建议.     

灌溉和施氮对甜叶菊(Stievia rebaudiana)光合作用和产量的影响

为了解水、氮供应水平对河西绿洲灌区甜叶菊(Stievia rebaudiana)光合作用和产量的调控效应,研究了灌溉量(常规灌溉,320mm;节水20%,灌溉256mm;节水40%,灌溉192mm)和施氮量(0、100、200、300kg·hm-2)对甜叶菊光合特性和产量的影响。结果表明:与不施氮相比,施氮可显著提高甜叶菊不同生育期光合速率和产量,施氮处理间光合速率和产量差异均不显著;灌溉量从192mm增加到320mm,甜叶菊产量随灌溉量的增加先增加后降低。施氮100、200、300kg·hm-2下甜叶菊产量分别较不施氮增产6.00%、9.17%、9.76%,256mm灌溉量和300kg·hm-2施氮量为甜叶菊高产的最优组合,产量达到4 177.50kg·hm-2。     

干旱地区灌溉生产函数与经济用水灌溉定额的确定方法探讨

本文利用最优化计算方法,分析了干旱地区作物产量与灌溉定额之间的关系,论证了灌溉生产函数的求解与经济用水灌溉定额的确定方法,为灌区计划用水提供科学根据。     

新疆实施参与式灌溉管理的对策和建议

新疆农业的发展完全依赖于引水灌溉事业的发展与有效管理。农民参与灌溉管理是当今世界各国灌区管理机制改革的一个热门话题。世界上有许多中小型灌区已经成功地实施了参与式灌溉管理。参与式灌溉管理于20世纪90年代初随着世界银行贷款项目传入我国，并取得了初步的成果和经验。新疆结合世界银行贷款“塔里木盆地灌溉与环保二期工程”项目，分别在其五个子项目区建立了建立经济自立灌排区，开始进行参与式灌溉管理的试点工作。本文通过对参与式灌溉管理的基本模式、新疆的灌溉管理问题及实施参与式灌溉管理的内外部条件的分析，提出了新疆实施参与式灌溉管理的对策和建议。     

基于土地利用系数修正的土地整治重大项目区耕地质量等别评价——以河南省延津县为例

在2016年延津县耕地质量等别更新成果的支持下,对土地利用系数进行修正,建立项目尺度上的耕地质量等别评价指标体系,测算项目区整治前后耕地质量等指数。结果表明:土地利用系数修正后的项目区耕地自然质量等由5. 73改善到5. 60,利用等由5. 75改善到4. 28;土地整治对项目区土地利用水平影响较显著的因素有表层土壤质地、有机质含量、灌溉保证率、土壤酸碱度、剖面构型、排水条件。整治后的项目区耕地自然等、利用等均有提升,利用等提升显著,印证了土地整治重大项目在提高土地利用水平方面具有明显成效。     

南方典型灌区农田地表径流氮磷流失特性

农田地表径流氮磷流失与土地利用、土壤和灌溉方式有着极为重要的联系,而且具有十分明显的地域特点。本文选取我国南方丘陵地区典型灌区——湖北省漳河灌区的水旱作物(分别为水稻和玉米)作为研究对象,开展了农田地表径流N素和P素流失特性及其影响因素的试验研究。结果表明:土地利用类型对地表N素流失量的影响显著,地表TN流失量表现为旱地>水田;土地利用类型对地表P素的流失量有较大影响,但差异性未达到显著水平,地表TP流失量表现为水田>旱地。随着降雨强度的增大,铵态氮和硝态氮浓度均呈减小的趋势,有机氮的比例由3.2%增至69.7%,无机氮比例由96.8%降至30.3%,更多的有机氮随地表径流流失;随着降雨强度的增大,农田排水总磷和磷酸磷也呈增加的趋势。采用节水灌溉方式,降雨利用率提高了14%~23%,节水率达15%,降雨排水量减少20~25 mm左右,能够有效降低农田氮、磷等养分流失对地表水的污染。作物生育期和地形地势差异也会影响降雨径流特征和农田养分流失。     

灌溉与施氮对黑河中游新垦沙地春小麦生长特性、耗水量及产量的影响

在黑河中游边缘绿洲新垦沙地设计大田试验,研究了不同灌溉量(估算春小麦生育期需水量的0.6、0.8、1.0倍)与施氮量(0、140、221和300 kg/hm2)对春小麦生长特性、耗水量及产量的影响.结果表明,灌溉与施氮对春小麦植株高度产生一定的影响,但其效果不明显.高灌溉量加大作物的耗水量,春小麦全生育期,高灌溉处理的耗水量比中等灌溉处理与低灌溉处理分别增加16.68%与36.88%.当施氮量小于221 kg/hm2时,增加施氮量可以提高地上部干物质量、单位面积粒数、单穗粒重与产量,从而提高水分利用效率(WUE);当施氮量大于221 kg/hm2时,高施氮量使大量干物质滞留于营养器官,导致成熟前物质的转移不充分,同时在土壤水分亏缺的条件下,高施氮处理加重干旱胁迫,从而使221 kg/hm2处理的地上部干物质量(4 159 kg/hm2)、单位面积粒数(3 774)、单穗粒重(259.42 mg)、产量(2 132.83 kg/hm2)与WUE(3.85 kg·mm-1·hm-2)在各施氮处理中最高.地上部干物质量、籽粒产量及产量构成要素随灌溉量的增加而增加.低灌溉处理的WUE显著高于中等灌溉处理与高灌溉处理处理,中等灌溉处理与高灌溉处理之间的WUE差异不显著.结果表明,低灌溉处理(春小麦全生育期灌溉量378 mm)与221 kg/hm2施氮是黑河中游边缘绿洲新垦沙地农田可以获得相对较高的经济产量与高WUE的最佳组合.     

《新乡地区灌溉图集》由测绘出版社出版

《新乡地区灌溉图集》由河南省科学院地理研究所主编,图集为12开本,含三个图组:(一)序图;(二)地理条件与水资源图;(三)灌区图。计58幅图,工程照片99张,其中彩照18张,图背面均附有文字说明,图集附有水利建设基本情况等表格六个。图集已通过技术鉴定,专家认为:这是我国第一部以灌溉为主题的区域性专用地图集,内容丰富,形式新     

咸水灌溉条件下塔里木河下游沙漠土壤水盐运移数值模拟

在塔里木河下游沙漠地区防护林建设过程中,地下咸水灌溉条件下土壤剖面水盐变化明显,且存在一定的规律性。为掌握土壤垂向水盐动态,建立数值模型是十分高效的手段,通过重建土壤剖面的水盐动态过程,可揭示高盐环境下土壤水盐运移规律,服务防护林生态工程建设和后续可持续灌溉管理。通过HYDRUS-1D模拟防护林建设初期不同矿化度地下水灌溉条件下土壤水盐分布特征和时间变化,并根据实测的土壤水盐数据,优化土壤水分特征参数,评价模型的适用性。结果表明:表层(0～30 cm)土壤含水量和含盐量受灌溉影响大,数值波动剧烈,且土壤盐分表聚强烈;深层(50～150 cm)则受灌溉的影响小,数值波动小。数值模型模拟值与实测值吻合,能较好地反映土壤水盐运移情况,建立的模型可用于模拟不同矿化度灌溉条件下塔里木河下游流动沙漠地区土壤水盐运移状况,为该地区生态防护林建设提供理论基础和技术支撑。