疏勒河灌区洗盐条件下土壤水盐运移模拟研究

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。