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蓄水条件下蓄水沟水体与相邻土壤的盐分运移规律研究

作　者: 叶校飞
导　师: 解建仓；王涛
学　校: 西安理工大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 盐碱地改排为蓄水体—相邻土壤盐分运移循环压盐
分类号: S156.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

土壤盐碱化是目前世界旱地农业面临的四大生态环境问题之一。传统的盐碱地治理依靠“大水压盐、洗盐,地下排水”的方法,将下渗的土壤盐分通过地下排水的方法排水洗盐。“以排为主”的做法使区域得到治理的同时,也存在不少问题,如灌排工程量大,费用高且灌排工程施工烦琐,系统需要外界持续人工干预；洗盐排水消耗过多水资源,不利于节水；区域地下水位下降,气候趋于干旱；排走的盐碱水污染了下游水源等问题。基于盐碱水也是一种水资源的理念,提出了“改排为蓄”治理模式,并在卤泊滩10年的治理实践中得到很好的应用,治理效果非常好。本文从长期不定期田间盐分观测试验说明了盐分的大体变化趋势,并从盐分扩散角度分析和设计了水体—相邻土壤水盐运移室内模拟试验,以此来求证蓄水条件下盐分在水土中扩散的方向及强度,为蓄水条件下盐碱地治理模式提供强有力的支持。主要结论有：1通过长期田间试验观测资料显示,从1999—2008年,耕作层土壤盐分由刚整理结束时的0.465%降低到0.210%,pH值由9.54降低到8.35,盐碱化问题得到很好的解决；Cl-、S042-、HC03-等离子都得到大幅降低,有机质含量0.463%提高到1.18%,土壤得到有效改善,由重度盐碱地改造成为高产的良田。从实际效果说明了改排为蓄盐碱地治理模式是可行的。2水体—相邻土壤盐分运移试验结果表明,在蓄水条件下,土壤浸提液的盐分浓度由0.494%减少到0.34%,水体盐分浓度由0.07%增大到0.339%,盐分由土壤扩散到水体中,说明蓄水条件下可以减少土壤的含盐量。3由改进后的室内水体—相邻土壤盐分运移试验可知,与水体水平距离越接近的土壤,其含盐量变化越快,反之,与水体水平距离越远的土壤含盐量变化越慢,主要是因为土壤具有一定的吸附性,对盐分的运移有一定的阻力,盐分在土壤中运移需要一定的时间,我们认为,蓄水沟对田块土壤盐分的影响有一定的范围,超出这个范围,蓄水对土壤盐分的影响将会变得很小。4循环压盐模拟试验结果表明,通过蓄水深度和水体盐分浓度的循环变化,可以使上层土壤的盐分减少,下层土壤盐分增多,改变土壤盐分在垂直空间上的分布,可以达到加速压盐的效果,使土壤盐分快速的向下迁移。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
1 研究背景及意义  9-19
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 问题的提出  10-11
  1.3 国内外研究现状  11-16
    1.3.1 水盐运动规律的模型研究  11-13
    1.3.2 土壤水盐运动理论研究  13-15
    1.3.3 蓄水条件下水盐运移  15-16
  1.4 论文的主要内容  16
  1.5 研究方法及技术路线  16-17
  1.6 难点与创新点  17-19
2 改排为蓄盐碱地治理模式简介  19-33
  2.1 理论基础  19-22
    2.1.1 区域四水转化—循环模型  19-20
    2.1.2 区域地下水渗流过程  20-21
    2.1.3 区域盐分迁移与转化过程  21
    2.1.4 蓄水沟与田间土壤之间的盐分关系  21-22
  2.2 卤泊滩基本情况  22-25
    2.2.1 地形地貌  22
    2.2.2 气候条件  22-23
    2.2.3 水文条件  23
    2.2.4 土壤与植被  23-24
    2.2.5 盐碱地的成因与特性  24-25
  2.3 盐碱地"改排为蓄"和谐生态治理的必要性  25-26
  2.4 "改排为蓄"和谐生态模式的提出  26-27
  2.5 "改排为蓄"和谐生态模式的基本思路  27-29
    2.5.1 基本思路  27-28
    2.5.2 机理分析  28-29
  2.6 综合治理的措施体系  29-33
3 试验研究  33-51
  3.1 田间试验观测  33-36
    3.1.1 试验目的  33
    3.1.2 试验内容  33
    3.1.3 试验材料与布置  33
    3.1.4 试验结果与分析  33-36
      3.1.4.1 地下水位的年际变化  34
      3.1.4.2 土壤pH值及含盐量的变化  34-35
      3.1.4.3 土壤有机质及各种离子含量的变化  35-36
  3.2 室内试验  36-51
    3.2.1 室内水体—相邻土壤盐分运移试验  36-38
      3.2.1.1 试验目的  36
      3.2.1.2 试验内容  36
      3.2.1.3 试验材料与布置  36-37
      3.2.1.4 试验步骤  37
      3.2.1.5 试验结果与分析  37-38
    3.2.2 改进的室内水体—相邻土壤盐分运移试验  38-45
      3.2.2.1 试验目的  38
      3.2.2.2 试验内容  38-39
      3.2.2.3 试验装置  39
      3.2.2.4 试验步骤  39-40
      3.2.2.5 试验结果与分析  40-45
    3.2.3 循环加速压盐试验  45-51
      3.2.3.1 试验目的  46
      3.2.3.2 试验内容及方法  46
      3.2.3.3 试验装置  46
      3.2.3.4 试验步骤  46-47
      3.2.3.5 试验结果与分析  47-51
4 土壤水盐运移数值模拟  51-60
  4.1 模拟方程及计算  51-54
  4.2 计算结果与实测结果对比分析  54-60
5 结论与建议  60-62
  5.1 结论  60-61
  5.2 建议  61-62
参考文献  62-67
致谢  67-68
附录  68

蓄水条件下蓄水沟水体与相邻土壤的盐分运移规律研究

内容摘要

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