新疆实施暗管排盐技术可行性分析

文中主要从实施暗管排盐所产生的土地利用限制因素分析、新增耕地来源分析、水土资源分析、生态环境影响分析四个方面,阐述了暗管排盐治理盐碱地措施的可行性。     

海涂垦区暗管排水条件下水盐运移规律初探

针对江苏海涂垦区滩涂盐碱地成陆时间短、土壤贫瘠、含盐量高、地下水埋深浅等特点,开展在暗管控制排水条件下沿海垦区土壤盐分运移规律的研究。通过不同间距暗管布设及排水控制,对土壤盐分变化、作物产量及水、盐运移规律进行了分析研究,初步探明了海涂垦区土壤水盐运移的规律。结果表明:暗管间距、测点至暗管的水平距离2个变量与土壤含盐量变化的速率呈负相关;暗管排水能有效地控制地下水埋深,降低土壤表层盐分,增加作物产量。     

河套灌区暗管排水稻田盐分空间变异及排盐效果

暗管排水和稻田淹灌相结合治理盐碱地,是当前应用较广泛的排盐措施。为了探索暗管排水和稻田淹灌联合应用的排盐效果,对内蒙古河套灌区120 hm~2暗管排水稻田3次主要排水前后土壤盐分变化进行监测,基于地统计学方法分析排水前后区域盐分空间变异特性,并对不同生育期的排盐规律进行总结。结果表明:暗管排水促进了稻田土壤盐分的均质化,0～20、20～40、40～100 cm土层经过3次排水后,变异系数CV分别为35.66%、30.85%、29.43%,表现为中等变异,空间结构比下降54.3%、77.7%、5.2%,内在因子的不断强化使得土壤具有空间自相关性,3次排水因不同生育期需水特性的影响,分形维数关系为D_2 D_1 D_3; 3次暗管排水后,盐分由高盐异质性向低盐均质性转移,3次排水前含盐量分别小于临界点7.8、8.0、6.2 g/kg的土壤,排水后可降至2.0～6.0、2.1～6.4、1.1～4.8 g/kg之间,区域内的绝大部分样点朝着均一化方向发展,第1次排水(4月16日)含盐量小于9g/kg时,脱盐率与初始值呈正相关关系,第2次(7月16日)和第3次(9月6日)排水脱盐率随着含盐量的增加而增加;对高盐-低盐的转化过程的定量分析来看,经过暗管排水,重度盐渍土面积降低了69.12%,轻、中度盐渍土面积上升了20.99%、51.15%,不同等级土壤在不同深度的区域分布情况趋于一致,总体呈现东北高西南低的趋势,离强排泵站越近(远),土壤的含盐量越高(低)。研究成果对于内蒙古河套灌区盐碱地改良和土地资源的高效利用具有重要的指导作用。     

黄河三角洲暗管排水排盐工程参数设计与应用

为进一步简化黄河三角洲盐碱区暗管排水排盐工程规划设计方案,结合土地开发工程典型实例,通过对项目区实际情况的分析,探讨了暗管排水工程规划设计关键参数确定的理论模型及其简化求解方法。黄河三角洲地区多采用单级暗管形式,暗管材料选用外径为110 mm的PE双壁波纹塑料打孔管;暗管埋深建议为1.2～1.7 m;根据不同的排盐标准,计算出相应的排水模数,结合排水区域土壤的渗透系数,提供了暗管间距选择参考表,得出项目区暗管布设间距范围可取17～27 m,平均为22 m。     

暗管排盐技术在新疆阿克陶县灌区的应用研究

土壤盐碱化和次生盐渍化导致土壤综合生产力下降,影响农业生产安全,加剧人口、粮食、资源及环境之间的矛盾,已经成为当前农业生产普遍面临的难题。暗管排盐技术在盐碱地改造方面效果较为突出,该技术主要通过地下暗管的埋设,使地下水位降低,从而将土壤中多余的水分排除,再通过灌溉、淋洗等方式去除多余盐分,从而实现土壤改良。文章以新疆阿克陶县灌区为例,对暗管排盐技术在新疆阿克陶县灌区盐碱地综合整治中的应用及所取得的效果进行探讨。结果表明,暗管排盐技术在节地节水、提高耕地质量、促进土地集约化利用及改善农田生态环境方面成效明显,经济、社会与生态效益显著。     

新疆膜下滴灌棉田暗管排盐的数值模拟与分析Ⅱ:模型应用

为了降低新疆地区盐碱棉田根区土壤盐分含量,尤其是排走长期使用膜下滴灌技术造成的下部根系层(40~60 cm)累积盐分,针对当地实际情况设计了2种改进排盐模式,分别是淋洗防渗排盐模式(情景1)和暗管局部冲洗排盐模式(情景2),利用经过校验的模型和参数对不同模式下暗管排水、排盐动态过程进行模拟。情景1在暗管下方铺设一定宽度(L_f,分别设定为20、50、100、250和500 cm)的防渗材料以增加汇流面积,提高排水、排盐量;情景2先通过暗管直接供水湿润周围土壤,达到设定时间(T_i,分别设定为0.25~10 d的9种情形)后停止供水,然后再通过暗管进行排水、排盐,以期利用较小的冲洗定额达到排盐的目的。对情景1进行模拟时,以0~40 cm和40~60 cm土壤含盐量分别低于3 g/kg和6 g/kg作为结束淋洗的标准进行对比分析,结果表明:当暗管处于非饱和区域、下方无防渗处理(传统暗管排盐模式)时,其排盐率仅为9.8%,单方水的排盐效率约1.86 kg/m~3;在暗管下方进行防渗处理有利于增加暗管排盐量,排盐率可达11.9%~32.1%,排盐效率可提高至2.27~3.15 kg/m~3;然而,随着Lf增加,施工难度和成本均会大幅上升,尤其是当Lf100 cm,单方水排盐效率的提高程度却较为有限,因此建议Lf在100 cm以内。而采用暗管供水进行局部冲洗(情景2)时,即使在暗管下方进行防渗处理,其单方水的排盐效率最高也不超过0.6 kg/m~3,整体表现并不理想,在新疆地区使用不太现实。     

风力提水用于暗管排水的探讨

暗管排水是改良低洼易涝盐碱地行之有效的措施,在风能源丰富区,将风力提水机组用于暗排技术,解决了使用电泵存在的问题。节约了电能。在利用风能排咸方面创出了一条新路。     

新疆膜下滴灌棉田暗管排盐的数值模拟与分析Ⅰ:模型与参数验证

新疆地区广泛应用膜下滴灌技术进行棉花种植,易在膜下浅层根区(0~40 cm)形成淡化区域,而深部根系层(40~60 cm)却始终处于积盐状态,具有较大的积盐和返盐隐患。为了更为便捷地探索节水、高效的暗管排盐模式,在开展蓄水淋洗条件下暗管(埋深60 cm、间距500 cm)排水、排盐田间试验和分析建立相应数值模型的基础上,利用HYDRUS软件和田间试验数据对所建立的数值模型和水盐运动参数进行了校验,结果表明模拟值与实测值之间整体吻合较好,剖面土壤含水量分布的最大均方根差(RMSE)和最小决定系数(R2)分别为0.025 cm~3/cm~3和0.88,含盐量分布的最大RMSE和最小R2分别为2.74 g/kg和0.93,基本在可接受范围之内。尽管剖面土壤脱盐率可达77.5%,但绝大部分盐分都被淋洗至暗管以下土层,暗管排盐量十分有限,仅占60 cm以上土体盐分总量的11.7%,因此有必要探索膜下滴灌棉田暗管排盐的改进模式或方法,以有效提高其排盐效率。本文所建立的数值模型和相关水盐运动参数可以较好地描述暗管排水、排盐过程中的土壤水盐动态,并进一步用于当地膜下滴灌棉田不同暗管排盐模式的数值模拟与分析,从而为新疆膜下滴灌棉田高效排盐模式的探索提供科学依据。     

风力提水技术在宁夏银北地区盐碱地改良排水中的开发性试验研究

介绍了“七五”、“八五”国家攻关项目的风力提水科技成果与“948”农业引进暗管集水排水项目集成，形成风力排水改良盐碱地的专用技术。     

盐湖区龙居镇赵村盐碱地改良措施分析

盐湖区龙居镇赵村项目区,处在一个半封闭的洼地环境,土地盐碱化严重,周围村民迫切希望对盐碱地进行改良。文章在介绍项目区地形、地貌、工程地质和水文情况的基础上,分析了项目区土地盐碱化的成因,从工程角度对项目区盐碱化改良的暗管排盐和作物措施进行了设计。实施结果表明,通过暗管排碱,既有较高的经济效益,又有良好的社会效益,为今后排盐碱工作起到了良好的示范作用。     

北票地区蔬菜大棚暗管排盐过程的土壤水盐动态分析

本文以辽宁省北票市的蔬菜大棚为例,分别采用田间淋洗试验法和数值模拟法对暗管排盐过程的土壤水盐动态进行分析。结果表明,土壤水盐动态受暗管的影响较小,因此有必要对其设置进行改进。数值模拟结果与实测值结果较为接近,因此可基于该模型进行暗管规格、铺设方式或间距等参数的优化选择,从而为合理确定蔬菜大棚排盐模式提供科学依据。     

不同类型盐碱地泡田期灌排制度室内试验研究

为研究松嫩平原不同类型盐碱地泡田期适合的灌排制度,通过拟定耙地1次、共灌排水3次的方案A和耙地2次、共灌排水4次的方案B两种灌溉排水方案,分别对重度、中度和轻度盐碱地进行了泡田期灌溉排水洗盐的室内试验。结果表明：方案B具有更好的脱盐效果,对重度、中度和轻度盐碱地的脱盐率分别为48.68%、38.65%、30.66%;方案A相对节水14.29%。综合分析得出：重度盐碱地第一次灌水后不耙地,第二次灌水后浅耙地,第三次灌水后深耙地,土壤脱盐率40%左右;中度盐碱地第一次灌水后不耙地,第二次灌水后深耙地,土壤脱盐率30%左右;轻度盐碱地灌水后深耙地,土壤脱盐率20%左右。     

暗管排水技术在鲁北地区的应用探讨

鲁北地区地域广阔,盐碱地、中低产田面广。长期以来,因受盐碱化困扰,土地资源得不到有效开发,致使经济发展较慢,暗管排水技术可以有效地解决这一问题。1暗管排水技术的作用及效益分析1·1暗管排水技术的作用1·1·1有效控制地下水位。实施暗管排水,就是利用透水管的吸水和集水管排水作用,有效地降低地下水位至作物根系适宜的埋深以下,使作物免除渍害。根据观测结果,并与临近非暗管排水区进行对比分析,暗管排水区的地下水埋深比对比区平均低0·8m,从而抑制了土壤水分蒸发和表层积盐。1·1·2加速土壤脱盐。暗管排水调控地下水位的根本目的在…     

宁夏银北灌区暗管排水关键技术的引进

总结了水利部“948”计划项目“宁夏银北灌区暗管排水关键技术引进”近两年来的执行情况，以及美国T555型开沟铺管机引进的必要性和该机器于银北灌区在暗管排水技术示范推广中所起的关键作用。结合银北灌区的实际和本项目推广示范的要求，在银北惠农县团结村建立了200hm^2左右的示范区，并按不同暗管布局将该示范区分割成5个试验区，在每个试验区内连续观测农田地下水位动态变化，土壤含水量和含盐量等，在分析现场观测资料的基础上，对不同埋深和间距的暗管布局，在防渍，防盐效果方面作了初步比较，并对暗管排水的增产效果及其经济效益也作了分析，所取得的试验数据和成果对示范区今后现场观测及暗管排水的全面推广都具有重要的参考价值。     

暗管排水与节水灌溉条件下盐渍化农田水盐分布特征

灌溉淋洗压盐系盐碱地改良的主要措施,但同时也会造成地下水上升,带来随作物生育期逐渐出现的土壤耕层的返盐现象,其与暗管排水结合则可提高脱盐效果。为了研究暗管排水条件下的油葵在拔节期增加不同的灌水量对盐碱地(施加30 t/hm~2脱硫石膏,土壤耕作层掺入85.05 m~3/hm~2细沙)土壤水盐及土壤酸碱性分布的影响,设计了暗管排水结合传统灌溉处理、暗管排水结合节水灌溉处理、暗管排水结合无灌水对照处理3种处理,通过监测土壤EC值、pH、含水率,分析暗管排水结合传统灌溉与节水灌溉对重度盐碱地土壤的水分、盐分及酸碱程度的时空变化特征。结果表明:与对照处理对比,传统畦灌方式下灌水处理降低了土壤含水率,对0～20 cm土层的脱盐效果明显;在暗管排水的基础上,对照处理的油葵地0～60 cm土层的EC值为3.49～0.67 d S/cm,节水灌溉处理的EC值为1.71～0.33 d S/cm,传统灌溉处理的EC值为3.75～0.27 d S/cm;虽然传统灌溉在灌水后10 d左右降低了0～100 cm土壤盐分,提高了土壤的含水率,但传统灌溉处理下油葵在开花期0～40 cm土层的含水率比对照处理低,且40～100 cm土层的返盐程度是节水灌溉的2～3倍;对照处理下0～60 cm土层的pH为7.54～8.65,节水灌溉处理下pH为7.51～8.89,对照处理下40～100 cm土层的pH为8.29,传统灌溉处理下pH为8.1～10.85,节水灌溉处理的土壤在0～100 cm的土层呈现脱碱的状态,高的灌水量使土壤有碱化的可能,尤其是在20～40 cm土层。暗管排水条件下在油葵拔节期进行节水灌溉有利于土壤脱盐、脱碱。     

暗管排水工程技术

文章从暗管排水研究进展,排水降盐机理,暗管的材料与布设几个主要方面展开,阐述暗管工程技术,分析和探讨其发展方向.     

生物排盐改良利用盐渍土的研究展望

围绕内陆干旱区盐渍化土壤改良和盐碱地利用这一主题,通过对生物排盐改良利用盐渍土相关领域研究成果的总结,结合新疆地区盐碱地改良利用的实践,从植物的耐盐与排盐特征和改良原理、干旱区农田水盐运移规律、灌区土壤盐分平衡、盐碱地耐盐植物种植与利用等方面评述了国内外的研究进展与存在的问题.指出基于植物盐分吸收的耕(根)层水盐平衡原理、不同植(作)物的盐分吸收特征、耐盐经济植物的选择、高效节水灌溉条件下防止土壤盐渍化和盐碱地改良利用方法等是今后的重点研究方向,生物排盐与水利改良相结合的综合模式是实现内陆干旱区灌溉农业可持续发展的新模式.     

基于综合效益分析的烤烟设施农田暗管布局优化

土壤盐渍化对烤烟产量和品质有不同程度的负面影响。为了寻求综合效益(高产、优质、节水、降盐)最优的设施农田暗管布局方案,设计了不同的灌溉制度与暗管布局方案,观测不同处理对烤烟品质指标、产量、灌溉水利用效率和耕层土壤电导率的影响,并引入主成分分析法和投影寻踪分类模型,对不同暗管布局方案进行优选。结果表明:烟叶总氮和烟碱含量与灌溉量呈负相关,而还原糖和钾含量与灌溉量呈正相关;烟叶综合品质与产量均以W2D1S2最优,耕层土壤盐分去除效果和灌溉水利用效率分别以W3D1S1处理和W1D2S2最优;投影寻踪分类模型计算结果认为,W2D1S2为综合效益最佳的处理,投影值达到1.5222,W2D2S1次之,W1D1S1最差。因此,灌溉量500 mm条件下,暗管埋深0.6 m、间距6m为本试验最优的暗管布局方案。更多还原     

宁夏青铜峡河西灌区灌排模式对比研究(二)

对宁夏青铜峡河西灌区现有的几种灌排模式进行分析和对比研究。主要分析了渠灌沟排、井渠结合灌溉、暗管排水等 3种灌排模式的优缺点 ,指出不同灌排模式对降低地下水位、改造盐碱地的作用 ,分析了 3种灌排模式对水资源利用的利弊。提出青铜峡河西灌区适宜的灌排模式为 :山前洪积倾斜平原 (洪积扇 ) ,部分地区采用扬水灌溉 ,随着灌区的开发 ,可采用井渠灌溉措施 ;冲洪积倾斜平原 (高阶地 )面积较小 ,适合于发展井渠结合灌溉 ;黄河冲积平原 ,青铜峡至永宁段 ,可采用渠灌沟排模式 ,永宁至石嘴山段 ,应因地制宜选择井渠结合灌溉和暗管排水措施。     

农田暗管排水能力分析与提升方法探讨

在地下水位较高、地表易于形成积水的地区,探索经济可行的农田暗管排水措施,对于降低作物涝渍胁迫、提高作物产量具有重要意义。本文基于暗管排水流量理论公式分析了暗管排水能力影响因素及增强暗管排水能力的途径,提出在暗管出口处安装虹吸管,利用虹吸原理使其下端出流口降低到一定深度的虹吸增流方法。理论和试验表明,该方法可以大大提升浅埋暗管排水能力,且不增加暗管排水成本。浅暗管通过虹吸管出口降低到中埋和深埋时,即作用水头增加1.33倍和1.67倍时,排水流量增大33.3%和66.7%;由于浅埋管具有较小的渗流阻抗系数,其排水流量比相同出口的中埋管和深埋管大16%和27%。随积水层深度的减小,有虹吸的浅暗管排水流量虽然减小,但增流效果百分比在增大。该研究成果可为涝渍灾害易发地区建设高效除涝降渍减灾工程提供新途径。