兰新线黑山湖段铁路防护体系地下滴灌节水技术应用研究

论文题目: 兰新线黑山湖段铁路防护体系地下滴灌节水技术应用研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 林业

作者: 王理德

导师: 蒋志荣,赵明

关键词: 地下滴灌,铁路防护林,效益评价

文献来源: 甘肃农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 兰新线是我国跨越古丝绸之路重要的铁路干线,全长1892km,其中经过沙漠戈壁地段1050km。60年代中期,建立了乔灌木混交铁路防护林带,但是大部分地区地表主要由砾石、砂砾石组成,再加上树种选择不当,灌溉方式不适宜,原有的大水漫灌因土壤储水保水性能差、渗漏严重,使植物长期处于水亏缺状态,形成严重的“小老头树”或衰败死亡现象,对铁路运行构成很大的潜在危害。基于这种情况,发展和运用节水技术,对改造传统防护林带,实现铁路防护体系持续稳定的防护功能,具有重要的示范意义。本文以兰新线黑山湖段铁路防护林体系为研究对象,应用以色列滴灌技术和设备,依据防护林树种的需水量和耗水规律,按照灌溉原理制定科学合理的灌溉制度,建立干旱戈壁区铁路防护体系节水灌溉模式。研究结果表明:平茬的灌木柳在地下滴灌条件下,年平均生长高度1.753m,冠幅为1.536×1.619m,而在沟灌条件下年平均生长高度仅1.032m,冠幅为0.777×0.691m:在地下滴灌条件下,杨树年平均生长高度为0.435m,胸径增大0.4cm;而沟灌的杨树年平均生长高度为-0.24m,胸径增大0.015cm。在地下滴灌条件下,每年每公顷防护林带滴灌定额为6135m~3,每次灌溉定额为306.75m~3/hm~2,全年灌水时间分别为4、5、6、7、8、9月,每月灌溉三次,每次灌溉时间为10小时,10月下旬灌越冬水一次,灌溉时间为20小时。与传统沟灌相比,地下滴灌每年节约用水9883.28m~3/hm~2·年,节省率为61.7%;地下滴灌投入运行后(6.3 hm~2),3年节约水量186793.98m~3,如果每方水按0.2元计算,节约水费37358.80元,节约电费86952.85元,节约水资源费28019.06元,节省劳力约120000元,3年累计带来直接经济效益272330.71元。另外,由于防护功能增强,沙害减轻,列车运行速度的提高,运能的增加,加上机车动力设备的改造、牵引力的提高,铁路工务部门的线路改造投入必定减少,3年累计为国家节约经济约0.594亿元;在地下滴灌条件下,林内、林后1.5m高处风速较林前分别减弱36.7%、39.2%,林内湿度较林外增加9.5%,温度增加1.0℃。黑山湖段铁路防护林节水技术改造后,防护林带和天然植被生长良好,在一定程度上改变了铁路沿线的自然景观,使经过茫茫戈壁的旅客心情舒畅,精神愉快。

论文目录:

摘要

summary

前言

1 立项背景及研究现状

1.1 立项背景

1.2 国内外研究现状

2 研究区概况

2.1 研究区自然概况

2.1.1 气候

2.1.2 地质、土壤

2.1.3 水文

2.1.4 植被

2.2 研究区社会经济状况

3 研究区铁路沙害基本格局

3.1 戈壁铁路沙害成因及其危害特点

3.1.1 戈壁铁路沙害成因

3.1.2 风沙流对铁路及沿线产生的危害

3.2 铁路沙害防治现状及存在问题

3.2.1 防治现状

3.2.2 存在问题

4 地下滴灌的设计技术

4.1 地下滴灌的概念

4.2 地下滴灌的系统组成及组成部件的功能

4.2.1 地下滴灌的系统组成

4.2.1.1 水源选择

4.2.1.2 首部枢纽

4.2.1.3 管网系统

4.2.1.4 滴水器

4.2.2 组成部件的功能

4.3 现代节水灌溉技术选择与评价

4.4 地下滴灌设计要点

4.4.1 滴灌类型选择

4.4.2 滴灌布局

4.5 防护树种灌水定额、灌水时间和灌溉周期的确定

4.5.1 滴灌设计的参数和原理

4.5.1.1 灌溉定额

4.5.1.2 灌水时间

4.5.1.3 灌水周期

4.5.2 地下滴灌灌水定额、时间、周期的确定

4.6 其它注意事项

4.7 黑山湖地下滴灌系统首部设计图

4.8 黑山湖地下滴灌管网系统设计图

5 不同灌溉方式下防护林树种生长比较试验

5.1 试验区的选择及试验设置

5.2 地下滴灌和沟灌条件下防护林树种生长对比分析

5.2.1 杨树生长量的对比分析

5.2.2 灌木柳生长量的对比分析

5.2.3 自然植被生长量的对比分析

5.3 小结

6 不同灌溉方式下铁路防护体系效益分析

6.1 试验内容与方法

6.2 节水效益分析

6.2.1 灌水时间的确定

6.2.2 不同灌溉方式的土壤水分运动变化规律

6.2.3 灌溉指标的确定

6.2.3.1 灌溉定额的确定

6.2.3.2 灌溉周期的确定

6.2.4 地下滴灌节水效益评价

6.3 防护效益分析

6.4 生态效益分析

6.5 社会效益分析

6.6 经济效益分析

6.6.1 投资成本的经济效益分析

6.6.2 不同灌溉方式对经济效益的影响

6.7 小结

7 树种选择试验

7.1 试验材料与方法

7.1.1 供试树种

7.1.2 试验方法

7.2 树种选择分析

7.3 防护林带配置结构

7.4 造林技术

7.5 小结

8 结论与讨论

8.1 研究结论

8.2 问题讨论

8.2.1 推广应用前景

8.2.2 意见或建议

参考文献

导师简介

第二导师简介

作者简介

获得成果目录清

致谢

发布时间: 2008-08-11

参考文献

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