控制排水条件下浅层地下水利用及其对盐分淋洗周期的影响研究

摘要

农田控制排水抬高了地下水位,为作物生长提供了有利的浅层地下水源,可节约灌溉用水。但在半湿润地区地下水含盐量较高,作物利用浅层地下水势必加快盐分在作物根区的累积。因此,需要研究作物利用浅层地下水与地下水埋深、含盐量、作物生长阶段、作物耐盐极限、灌水周期和灌水量等因素之间的关系,在此基础上得到不同埋深下根区盐分累积过程,制定相应的灌溉淋洗制度,为存在盐碱化威胁的灌区提供解决水资源紧缺、环境污染和盐碱地治理等问题的理论依据和技术支持。
　　本研究采用室内土柱试验、露天土柱试验、田间试验与理论模型分析相结合的方法,研究了有盐碱化问题的灌区,在控制排水条件下,作物充分利用浅层地下水对土壤盐分累积过程的影响以及相应的灌溉淋洗方法,得到了以下主要研究成果:
　　1)当地下水埋深较浅时,有助于生长季前期作物的生长。地下水中的盐分均有向上运动,在地表聚集的趋势,埋深较浅时盐分累积速率大于埋深较大的试验组。盐分平均累积速率随作物生长天数呈增加趋势,试验中后期明显快于试验前期。
　　2)试验条件下达到棉花耐盐极限的时段为7月初至8月下旬;但在7月初所有组合均出现了盐灼斑点,盐分的累积对棉花生长产生了一定的抑制作用。
　　3)在试骚设计条件下,Im和1.5m埋深情况下地下水平均利用量占棉花实际耗水量的88.8％和78.5％。
　　4)建立了考虑不同埋深的浅层地下水利用条件下根区土壤盐分淋洗周期的理论模型。并根据试验区数据计算了无降雨淋洗条件下控制埋深为l.Om和1.5m时根区土壤盐分累积过程和淋洗周期;淋洗周期分别为100天和140天以上,而埋深为2m时,在整个生长季内基本不需要专门的灌溉淋洗。
　　5)建立了浅层地下水利用条件下根区降雨淋洗计算预测模型:结果表明:在试验区,地下水控制埋深接近1.5m时,依靠天然降雨能够使土壤盐分得到有效控制,其保证率为80％左右。不需要专门的灌溉淋洗即能保证作物对盐分的生长要求。

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1绪论

1.1研究背景及意义

1.2 国内外研究进展

1.3研究内容

1.4 研究方案与技术路线

2试验区简介及试验方法

2.1试验区简介

2.2试验设计

2.3本章小结

3毛管上升水运动特性研究

3.1试验方法

3.2试验结果与分析

3.3本章小结

4控制埋深条件下作物利用浅层地下水的试验研究

4.1试验设计与方法

4.2试验结果分析

4.3 本章小结

5棉花需水量计算与浅层地下水利用量的试验研究

5.1 参考作物ET0的计算

5.2棉花作物系数kc的确定

5.3棉花需水量的确定

5.4浅层地下水利用量的试验测定

5.5本章小结

6作物利用浅层地下水条件下的盐分累积与淋洗周期计算

6.1研究方法

6.2结果分析

6.3本章小结

7考虑降雨淋洗条件下的盐分累积过程的计算

7.1.研究方法

7.2.结果与分析

7.3.本章小结

8结论与建议

8.1.结论

8.2.本研究的不足与建议

致谢

附录

参考文献