干旱区内陆湖泊水盐变化和生态需水量研究

根据所建立的水量平衡方程和盐量平衡方程,研究了内陆湖泊多年水盐演变,重点分析了源流气候变化对湖泊的影响。研究表明,长期的水盐不均衡使湖泊水量和盐量发生变化,其中气候变化是水盐不均衡的主要原因,人类活动对湖泊也有强烈的干扰作用。针对干旱区的特点,探讨了内陆湖泊生态需水量的计算方法,以维持湖泊面积长期相对稳定并与社会经济协调发展为目标,计算出博斯腾湖的生态需水量为8.93亿m3,艾比湖的生态需水量为5.03亿m3,乌伦古湖的生态需水量为7.82亿m3。     

基于波形净化技术的内陆湖泊波形重跟踪算法

卫星测高已经发展为成熟的海洋观测技术,然而在内陆水域的观测精度仍有待提高,其关键在于消除雷达回波中"陆地污染"效应的影响.在近海波形净化技术的基础上,针对内陆水域特点,提出了改进的波形净化技术,用于剔除回波中"陆地污染"导致的异常波峰.在净化波形的基础上,结合优化的重跟踪算法进行波形重跟踪改正,达到提高内陆水域测高观测...     

滴灌条件下干旱区农田水盐运移及调控研究进展与展望

以滴灌为代表的节水灌溉技术在我国干旱区大面积推广应用,提高了水肥利用效率,也改变了农田水盐运移模式。一方面,地下水位下降,土壤水与地下水之间的联系减弱,减少了潜水蒸发带来的盐分,使得土壤盐碱化减轻;另一方面,由于缺乏洗盐水量,导致积累在土壤表层的盐分不能及时淋洗入深层,表层土壤盐碱化加重。本文通过回顾滴灌技术在干旱区的应用和研究,系统分析了滴灌条件下干旱区农田土壤水盐运移特点和盐分累积规律,概括了不同作物的水盐响应特征,总结了不同滴灌条件下的土壤水盐数值模型,归纳了目前常用的土壤水盐调控方法。在此基础上提出了需要进一步研究的问题和方向,包括:进一步揭示滴灌条件下土壤水盐运移及累积特征,科学制定农田水盐调控方案;进一步揭示作物水盐耦合响应动力学机制,科学确定调控阈值;发展具有我国自主知识产权的水盐运移和作物生长耦合模拟软件;构建基于生态格局的农田排水和区域盐分处置模式。     

土壤水盐运移数学模拟的研究与进展

土壤水盐模型是了解土壤水盐动态变化规律、进行农田水盐模拟和预报的最有效的方法之一.本文围绕国内外土壤学者在农田土壤水盐运移方面的研究成果,就土壤中常用的几种数学模型的研究现状进行阐述,对水盐运移模型的数值解法进行探讨.     

内蒙古河套灌区地下水水盐动态探析

文中对河套灌区地下水水盐动态进行了探析,同时对各灌城灌溉引水量、灌溉枯、丰水期矿化度、地下水矿化度进行了分析对比。     

塔里木河阿拉尔生态综合监测站水盐变化

阿克苏河流域耕地面积的增加,直接影响着塔里木河水盐的变化。流域灌溉区灌溉面积已由1949年的10.2×104hm2增至现在的29.8×104hm2左右;年进入塔里木河的盐量由1949年的16×108kg增至现今的150×108kg。其次,地下水监测剖面资料表明,地下水矿化度居高不下,矿化度的梯度趋势非常明显,阿拉尔生态监测区地下水已受到农田排水的严重侵蚀。又据阿拉尔综合生态监测站8条排、退水渠2007年的资料显示,塔北截洪排站年径流量为2.112×108m3,输出总盐量为28.75×108kg;塔北二截排站年径流量为0.255×108m3,输出总盐量为8.04×108kg。反映出塔北截洪排、塔北二截排是各退、排水渠中的主力军。8条退、排水渠,特别是排水渠其含盐量均在10g/L以上,某些站含盐量甚至超过16g/L。不难肯定,退、排水渠水量的注入,势必严重影响到塔里木河干流沿线生态环境的变化。     

博斯腾湖水盐变化及可调出水量预测

根据焉耆盆地近期规划,设置了4种不同的情景模拟方案,以焉耆盆地1960~2003年有关数据为基础,应用水盐平衡模型对博斯腾湖的水盐变化及其可调出水量进行预测分析。结果表明:实施已批准规划工程和在建项目的情景B是一个比较合理的方案,该情景下博斯腾湖大湖区水质逐年转好、小湖区水质也不至于恶化,75%保证率时博斯腾湖可调出水量约为13.10亿m3,可完全达到向塔里木河下游应急输水的目标。     

松嫩平原苏打盐渍土水盐调控与开发利用

20世纪90年代以来,松嫩平原土壤苏打盐渍化呈逐年加剧和扩大态势。研究表明田块尺度苏打盐渍土水盐变化具有如下特征:土壤盐分含量高度空间变异性、盐化和碱化共存,水力性质极差,土壤水和地下水的转化关系非常微弱。苏打盐渍土的水盐调控方向应该是:采用各种技术在地表创造积水—径流环境,去掉土壤表层(0～30cm)的盐分,形成一个盐碱“淡化表层”。针对田块尺度苏打盐渍土的主要特点,提出了苏打盐渍土开发的斑块模型。     

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.     

华北平原土壤水盐动态特征及其调控

华北平原属半湿润大陆性季风气候区，土壤水盐动态特征是旱涝盐咸密切联系，蒸发积盐与淋溶脱盐交替发生，是土壤与地下水的水盐运动相互作用的结果。调控土壤水盐动态指标是使土壤根层盐渍度在作物耐盐度以内，地下水埋深在临界动态。提出了调控土壤水盐动态的有效途径。     

浅析西北内陆典型湖库水生态现状特征

根据水利部《开展2011年西部地区典型湖库生态调研》技术要求,首次由甘肃省水环境监测中心与黄河流域水环境监测中心技术人员组成联合调查组,确定调研技术路线和方法;选定甘肃省境内的大苏干湖、刘家峡水库、尕海、天池等4个湖库作为西北内陆代表典型湖库;现场采取代表水样14个,并获取其相关基本信息资料;依据国家标准和规范进行水质检测、评价与特征分析;得出了西北内陆典型湖库现状水质为Ⅲ类至劣Ⅴ类,水体营养状态为中营养至富营养等现状特征.     

富营养化湖泊营养盐的来源及治理

分析富营养化湖泊营养盐的主要来源:流域内农田径流、畜禽养殖、水产养殖等产生的面源污染,以及湖底沉积物中液态营养盐向上覆水中释放、再悬浮造成的内源污染。综述多途径控制面源污染的措施,介绍底泥疏浚治理内源污染的方法,以及恢复水生高等植被、建设水生植物净化区、建造人工湿地等生态性治理措施。指出应结合当地的自然条件和湖泊富营养化状况,利用多种治理手段,逐步恢复富营养化湖泊生态系统的结构和功能,进而解决湖泊富营养化问题。     

内陆干旱平原区水土资源开发与盐分再分布的关系

以新疆阜康市和哈密市典型水土开发区为例,利用典型剖面分层土壤含盐量及地下水水质的测试结果,分析开垦初期有水平排水和无水平排水条件下土壤及地下水中盐分再分布特征。结果表明:开垦初期的水平排水排盐过程,可以将垦区土壤历史时期积累的大量盐分排出农田,作物耕作层下部和地下水含盐量较低;而开垦初期未经历水平排水排盐过程,直接采用竖井灌排的垦区,历史时期积累在表层的盐分随地下水位下降而积累于作物耕作层以下和地下水中。     

近16年来新疆内陆河区生态耗水及其变化分析

在分析新疆生态需(用)水研究相关进展、阐述新疆内陆河区水与生态环境特征的基础上,依据水量平衡原理,结合逐年出版的水资源公报信息与相关研究成果,逐年定量研究了新疆内陆河地区进入21世纪来的生态耗水量及被挤占量,分析了研究区生态耗水量变化的主要原因。研究结果表明,2001—2016年新疆内陆河区虽适逢丰水期,但生态耗水总量并未相应显著增加,年均仅307.1×10~8 m~3,生态用水被挤占趋势日趋严重;不断增长的农业灌溉规模是新疆内陆河地区生态用水难以保障、生态环境恶化甚至部分区域生态危机一触即发的首要原因。因此,适当控制农业规模、调整用水结构、强化政府监管、建立健全生态用水长效保障机制,是当前形势下新疆生态文明建设努力的方向。     

内河航道服务区水域面积仿真分析

内河航道服务区水域面积是内河航道服务区规划设计的关键问题。考虑到船舶进入服务区和服务时间的随机性,提出了基于船舶交通流特性和服务特征的仿真模型,并将其用于分析服务区水域面积。以长三角地区典型航道服务区为例,基于AnyLogic平台进行仿真分析,结果表明,模型预测的服务区停泊船舶数量和水域面积与实际情况吻合。敏感性分析发现,服务区停泊船舶数量与航段上船舶流量、服务特征参数的均值成线性正比关系,与服务特征参数的概率分布类型关系很小。根据调查参数和回归分析,可将服务区水域面积简化为航段上船舶流量和船舶平均吨位的连续函数,有助于方便合理地估算服务区所需的水域面积。     

新疆内陆河泛流域水利发展探析

文中阐述了新疆水利发展的特点和现状,指出了新疆水利发展的泛流域化特征,从经济社会发展、生态与环境保护等角度分析了新疆水利发展的动因,探讨了新疆内陆河泛流域化的水利发展态势,提出了内陆河泛流域的水资源调控体系建设、节水型社会建设推进、水管理体系建立和完善以及国际河流开发等新疆水利发展战略。     

博斯腾湖湖流及矿化度分布研究

根据大型内陆湖泊水动力、气象、水环境特征，建立了博斯腾湖二维水动力、矿化度数学模型，预测分析了不同风场、水文条件、水资源调度方案对湖流、矿化度空间分布的影响。研究发现：风场是湖流、矿化度空间分布的主要影响因素：吞吐流对流场、矿化度分布的影响居次要地位，但在静风条件下，吞吐流对取(进)水口附近的局部水域水流流态及矿化度空间分布特征有较大影响；水资源开发利用将对湖泊环境产生一定影响，在进行水工建筑物布设时，应综合考虑风力、风向、吞吐流等各种因素，进行方案比选。     

河套灌区耕地-荒地-海子间水盐运移规律及平衡分析

内蒙古河套灌区引水量逐年减少,输入灌区的盐分无法有效排出,灌区内部盐分迁移规律发生了较大变化。针对此现状,通过2年现场观测试验,开展了耕地-荒地-海子间水力联系及水盐动态研究。采用土壤水动力学与溶质动力学方法,对耕地—荒地—海子系统分别构建水量和盐量平衡模型,进而揭示了耕地—荒地—海子系统间水分和盐分运移关系。结果显示:在作物生育期,土壤非饱和带及地下储水量?S分别平均减少了35.05、138.2和195.7 mm,耕地、荒地和海子均处于水分消耗状态。基于Surfer软件Grid Vector Map与耕地—荒地—海子系统水量和盐量平衡模型,发现在2017年和2018年作物生育期,耕地地下水向荒地的迁移率平均值分别为78.75%和79%;荒地地下水向海子的迁移率平均值分别为44.3%和46.3%。耕地腾发量ET平均值比荒地和海子边界的分别高32%和29.15%,海子亏水631.2～706.3 mm,如果没有水分补给,海子将会面临干涸危险;在灌溉条件下,耕地地下水盐分平均增加861.45 kg/(hm~2/a),耕地地下水迁移给荒地的平均盐量为3231.90 kg/(hm~2/a),荒地地下水迁移给海子的平均盐量为3139.7 kg/(hm~2/a)。研究结果为灌区水盐调控提供了基本依据。     

暗管排水条件下土壤水盐运移特征试验研究

合理有效地治理开发盐碱地对农业生产及生态建设具有重要的实际意义。利用江苏滨海滩涂盐碱土壤，采用暗管排水的方法，进行了室内渗流槽试验，物理模拟土壤排盐过程。研究发现受暗管排水影响，土壤盐分极易排出，可有效地降低土壤盐度；表层土壤盐分运移主要受降雨量影响，盐分下降速率最快；深层土壤受上部土壤盐分的累积和降雨共同影响，盐分下降速率存在滞后性。数学模型Hydrus模拟与物理实验结果相似，并预测了试验后3个月的土壤盐分。     

干旱地区灌区水盐运移及平衡分析

黄河流域多数灌区存在着耗水机理不清、水资源利用率低、土壤次生盐碱化等许多问题.为合理配置和有效利用灌区地表、地下水资源,改善灌区生态环境,本文选择内蒙古河套灌区的义长灌域作为研究区域,建立了非农区一农区一水域的水盐运移及均衡模型,并利用该模型对水分在各个环节的转化与消耗、以及水盐的迁移进行了定量分析.结果显示,农区脱盐量的75%随地下水迁移到了非农区.说明了灌区内排水和旱排的重要性.