论文摘要
本文以河西走廊疏勒河农业灌溉暨移民安置综合开发项目为背景,在总结国内外盐碱地改良、土壤水盐运移、水资源规划管理及其系统分析的计算理论与实践基础上,结合疏勒河灌区新垦盐碱地类型、分布、改良区划、现状地下水位分布、现状灌溉等资料,分析不同类型盐碱地冲洗改良试验,构建土壤水盐运移模型,运用HYDRUS软件进行大定额灌水竖直压盐和水平明沟排水洗盐两种冲洗改良技术水盐运移模拟,分析不同含盐量、不同冲洗灌溉水量的洗盐效率,冲洗灌溉对农田内水分盐分的影响,预测水分盐分的时间变迁过程,制定合理的洗盐制度。(1)构建合理的灌区土壤水盐运移数值模型。通过盐碱地冲洗改良期间土壤水盐运移过程的分析,构建一维土壤水盐运移动态模拟模型,分析模型中各参数的取值及边界条件的确定;利用有限差分法对水盐运移模型进行数值求解。(2)结合大定额灌水竖直压盐试验资料,进行饱和—非饱和土壤水盐运移模拟,并与试验实测数据进行对比验证,得出符合该地区改良方式的水盐运移数学模型。(3)洗盐条件下土壤水盐运移规律模拟研究。大定额灌水竖直压盐改良过程中盐分逐渐向下层运移,耕作层土壤脱盐明显,平均脱盐率在70%以上;土壤含水率越大,被淋洗掉的盐分就越多;土壤初始含盐量越大,相同入渗历时内的累积入渗量越小,相同累积入渗量下的入渗历时越长,根据累计入渗量划分了模拟时段。(4)对大定额灌水竖直压盐的洗盐制度进行了研究。连续冲洗改良方式明显优于灌溉冲洗时间间隔较长的改良方式;在灌溉冲洗定额相同的前提下,同样是平均分配灌水量,分三次和四次灌水洗盐效果相差不大,而分两次和一次灌水的脱盐效果较差,盐峰所处位置较高,影响到作物的生长;在相同冲洗灌溉定额下以小定额作为第一次冲洗灌溉水量,辅以两次相对较大定额的灌水分配方式所取得的脱盐效果最佳;灌溉冲洗水量越多压盐、排盐效果越好,但过量的水量对盐分的降低贡献不是很大,综合以上因素制定大定额竖直压盐改良技术洗盐制度。(5)利用代表剖面对水平明沟排水洗盐的洗盐制度进行了模拟研究,分析沟距一半处土壤水盐运移规律,针对不同初始含盐量模拟制定了水平明沟排水改良区洗盐制度。
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摘要Summary前言第一章 文献综述1.1 土壤水运动理论的研究现状与进展1.2 土壤溶质运移理论的研究现状与进展1.3 土壤水盐运移模型研究1.4 土壤水盐运移数值模拟研究1.5 盐碱地改良措施研究第二章 研究区概况与研究内容2.1 灌区概况2.1.1 地理位置2.1.2 水文特征2.1.3 气候特征2.1.4 土壤性质2.1.5 水资源相互转化关系及其开发利用2.2 盐碱土的特性与分布2.2.1 盐碱土成因2.2.2 盐碱土类型2.2.3 盐碱土分布特征2.2.4 盐碱土的分布面积及分布位置2.3 灌区盐碱地改良分区2.3.1 土壤改良分区的目的和分区原则2.3.2 昌马灌区2.3.3 双塔灌区2.3.4 花海灌区2.4 本文研究目标与内容2.4.1 研究目标2.4.2 研究内容与技术路线第三章 土壤水盐运移模型及数值模拟研究3.1 土壤水盐运移基本概念3.2 土壤水分运动的数学模型构建3.2.1 基本假定3.2.2 土壤水分运动基本方程3.2.3 定解条件3.3 土壤溶质运移的数学模型构建3.3.1 基本假定3.3.2 土壤溶质运移基本方程3.3.3 定解条件3.4 土壤水盐运移数值模拟3.4.1 水分运动方程数值模拟3.4.2 溶质运移数值模拟3.5 HYDRUS 模型概述3.6 非饱和土壤水力特征参数的确定第四章 大定额灌水竖直压盐技术水盐运移模拟研究4.1 试验区概况4.2 试验内容与方法4.3 模型验证4.3.1 模型参数的确定及模型的概化4.3.2 模型验证结果及讨论4.4 模型的应用4.4.1 土壤含水率分布4.4.2 土壤盐分分布的预测值4.4.3 土壤含盐量与累积灌水量之间的关系4.4.4 盐分含量对累积入渗量的影响4.4.5 灌溉冲洗水量及灌水方式对洗盐效果的影响4.5 洗盐制度的确定第五章 水平明沟排水洗盐技术水盐运移模拟研究5.1 试验区概况5.1.1 土壤物理化学性质5.1.2 地下水5.2 试验概况5.2.1 试验区布置5.2.2 量测设施布置5.2.3 试验方案5.2.4 试验内容及方法5.3 模型验证5.3.1 模拟方案的确定5.3.2 下边界条件的处理5.3.3 模型验证结果5.4 模型的应用5.4.1 冲洗前后土壤水盐分布规律5.4.2 土壤盐分分布的预测值5.5 洗盐制度的确定第六章 结论与讨论6.1 研究结论6.2 需进一步研究的问题致谢参考文献作者简介导师简介
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