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干旱灌区地下水基本特征与水文地质问题——以甘肃景泰灌区为例 总被引：2，自引：0，他引：2
本文以甘肃景泰灌区为例,讨论了干旱灌区地下水所具有的基本特征。这些特征主要表现为灌溉入渗成为地下水的主要补给出源,强烈的蒸发作用又是地下水排泄的重要形式,因而导致了灌区土壤次生盐渍化和水质恶化两个水文地质问题。 相似文献
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典型草原禁牧条件下土壤水分对降雨模式的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
通过在锡林郭勒草原设置禁牧和放牧试验点,对气象、植被、土壤要素和5 cm、10 cm、15 cm、30 cm层土壤水分进行监测分析,揭示典型草原禁牧条件下降雨和土壤水分的变化及转化规律,结果表明:禁牧3 a后土壤垂向异质性增强,降雨过程中各土层土壤含水量差异显著,放牧区则相反;土壤水分对降雨响应的滞后时间随土层深度增加而增加,相对于禁牧区,放牧区浅层土壤(5 cm、10 cm)持水性能较弱,入渗完成用时较短;5 mm以下的降雨对禁牧和放牧区土壤水分均无明显补给作用,当降雨连续均匀且强度不超过5 mm·h~(-1)时最有利于入渗,放牧区入渗深度达到15 cm和30 cm层分别需要7.9 mm和大于25 mm的降雨,而禁牧区大于5 mm的降雨就可以入渗到30cm土层;强度5～6 mm·h~(-1)的独立降雨只能入渗到表层土壤中(5 cm),强度大于15 mm·h~(-1)的降雨在禁牧区能通过大孔隙快速入渗到30 cm及更深层土壤,放牧区则表层入渗较快(0～5 cm),深层入渗较慢,会形成地表径流甚至洪水灾害。该研究的结果可以为草地生态水文过程研究和制定合理的放牧政策提供参考。 相似文献
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通过肥液(KNO3溶液)室内入渗试验,模拟研究了地下水位埋深150 cm条件下灌水定额对波涌灌溉土壤间歇入渗特性的影响.结果表明,在试验条件下平均入渗速度随灌水定额的增加而减小;灌水定额越大平均周期减渗率越大;土壤含水率增幅随灌水定额的增加而增大;灌水定额越大,土壤水分向下运移越深,进入地下水中的水量越多,越容易造成地下水污染和水资源浪费. 相似文献
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黄土高原半干旱区降雨入渗试验研究 总被引：5，自引：0，他引：5
黄土高原地区地下水资源缺乏,降雨是土壤水的唯一补给来源。为研究降雨补给地下水过程,在黄土丘陵半干旱区的米脂试验站,对野外10 m土柱土壤水分进行了定位观测,分析自然降雨下土壤水分入渗深度和补给量。结果表明:自动监测显示单次降雨量为5.2 mm(小雨)时,11 h后入渗达到最大深度0.3 m,此深度以下几乎没有变化;单次降雨量为15.8 mm(中雨)时,4 d内影响深度可达0.6 m;单次降雨量为33.6 mm(大雨)时,8 d内1.2 m处土壤含水量增长明显,1.4 m以下没有变化。水分循环主要在0.8 m以内的蒸发带,该层土壤水分易被蒸发,0.8 m以下随着深度增加,土体含水率变化逐渐滞后,增幅逐渐减小。受多种因素影响,入渗过程持续时间不一。覆盖处理观测期土壤水分补给量显示:覆膜石子树枝裸地,补给量与降雨量呈线性关系,覆膜补给量上升最大。 相似文献
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内蒙古河套灌区水资源高效利用与盐渍化调控 总被引：9，自引：1，他引：9
内蒙古河套灌区是我国具有悠久历史的一个大型灌区。由于气候、地形和水文地质条件的影响,在兴建大规模灌区之前,当地已有严重的盐渍化问题,随着引水量增加,灌溉面积扩大,由于重灌轻排,灌排工程不配套,大水漫灌等原因,使灌区的地下水位迅速上升并超过临界水位,加剧土壤盐渍化;此后虽经积极治理,情况有所好转,但仍未得到根本改变。灌区盐碱化的发生、分布、治理在西北干旱地区具有典型意义。河套灌区现状年引黄水量在50亿m3左右,占内蒙引黄水量的90%,超出引黄指标10亿m3,节水任务十分艰巨。因此,必须高效地利用灌溉水资源,采用渠井灌排技术和实施节水灌溉制度,来调控灌区水盐动态,总体上能使河套灌区灌溉土壤逐步由积盐向脱盐的良性循环发展。 相似文献
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在陕北米脂试验站设置了野外10 m地下大型土柱,分别利用BLJW-4小型综合气象观测站、CS650-CR1000自动监测系统对降雨状况和土壤水分状况进行长期连续定位观测,分析黄土丘陵区深层干化土壤对降雨入渗的响应。结果表明:(1)黄土丘陵区降雨可以划分为3种类型:快速蒸发型降雨(P≤13 mm)、缓慢蒸发型降雨(13 mmP26 mm)、入渗主导型降雨(P≥26 mm)。其中快速蒸发型降雨、缓慢蒸发型降雨在裸露地表情况下仅能引发浅层土壤的降雨入渗响应(Z_(rapid)≤30 cm, 30 cmZ_(slow)60 cm),不能对深层干化土壤形成有效的水分补给;而入渗主导型降雨则能够引发深层干化土壤的降雨入渗响应(Z_(infiltration)≥60 cm),能够促进干化土壤得到水分修复。(2)0～90 cm土层为降雨入渗、蒸发循环层,该深度范围土壤受降雨、蒸发作用影响强烈,土壤水分呈现频繁增、减波动;90 cm以下土层为降雨入渗主导层,该深度范围内土壤不再受蒸发作用影响,土壤水分呈增加趋势。(3)入渗主导型降雨年最大入渗深度在140～160 cm,雨后上层土壤水在蒸发作用下69～435 h恢复至雨前水平。裸露地表状况下,多年累积降雨能够促进深层干化土壤产生入渗响应,2014—2019年干化土壤对于自然降雨的入渗响应深度依次为180、220、400、700、900 cm及1 000 cm。 相似文献
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基于Hydrus-1D模型的大安灌区旱田灌溉入渗补给研究 总被引：2，自引：0，他引：2
以吉林省大安灌区为研究对象,在野外调查和资料收集的基础上,借助Hydrus-1D模型,模拟分析了旱田(玉米地)灌溉条件下地下水入渗补给过程。结果表明：模拟期间蒸散发动态变化较大,蒸腾量约为蒸发量的2.18倍,玉米生育期内,土壤水分蒸腾损失约占蒸散发消耗的79.74%,蒸散发在作物生长旺季以蒸腾为主,其它时段则以蒸发为主;旱田灌溉条件下,降水灌溉大量入渗形成土壤水,土壤水与地下水发生双向的、动态的水量频繁交换,模拟中地下水入渗补给量约为33.63 mm,入渗比为5.21%,其与研究区细密的包气带介质岩性有关。研究成果可为进一步开展旱田灌溉合理方案的制定提供科学依据。 相似文献
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农业生产活动对黄土高原丘陵沟壑区坡地土壤水分动态的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
通过在坡度为20°耕地和荒草坡面对降水、土壤水密集观测,结合模拟降雨实验,从降雨入渗、蒸散发等过程分析讨论了影响黄土高原丘陵沟壑区坡地土壤水分动态的主要因素。结果表明:1)降雨入渗量△S主要受控于雨强和降雨量,坡耕地的入渗量随着雨强增加而衰减的速度快于荒坡,坡耕地有利于中等雨强大雨的下渗,雨强增大时两坡面的降雨转化率逐渐接近,且植被的再分配作用凸显,甚至使短历时暴雨时坡耕地的入渗速度低于荒坡,长历时的大、暴雨或连续降雨利于深层入渗,坡面耕作或在裸地上种植冰草后降雨转化率增约50%;2)7月～10月上旬为土壤水补给期,土壤水分在枯水年及平水年处于负平衡,在丰水年获得补给,最终以蒸散发消耗;3)荒地主要耗水层在20cm,耕地土壤水分活跃层及作物主要耗水层延伸至30cm。总体上,农作物增大蒸散发量、增加土壤水分利用深度,农业生产活动对减少降雨径流、增加土壤水资源量、强化水分小循环有重要作用。 相似文献
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引黄灌区水资源利用与土壤盐渍化防治 总被引：16，自引：2，他引：16
以内蒙古磴口县为例 ,对沿黄 (河 )灌区水资源利用及土壤盐渍化防治进行了研究。结果表明 ,现阶段采用引黄河水灌溉与竖井提灌相结合的灌溉方式 ,是较为科学的水资源利用模式 ;以控制耕作区内土壤次生盐渍化为目的的井灌与渠灌面积比例为 1∶5 .8,以调控磴口灌区水资源为目标的井灌与渠灌面积比例为 1 .2∶1 ;水泥渗漏型管道是较为理想的渠道输水方式 ,可减少渗漏损失 7.2 4 %～ 31 .1 4 %。同时 ,基于水资源合理利用的土壤盐渍化防治可采取工程和生物相结合的措施 ,采用竖井以灌代排可使区域内平均脱盐率达 4 2 .8% ;春季用 1 5 0 0m3 /hm2 黄河水快速洗盐 ,可有效抑制土壤返盐 ;渠道防护林的营造可使农田地下水位降低 1 0～ 4 5cm ,影响范围达 35m。在沿黄 (河 )灌区进行合理的水盐综合调控 ,是解决水资源浪费和土壤盐渍化的根本途径 相似文献
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微咸水矿化度对重度盐碱土壤入渗特征的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
通过微咸水室内一维垂直入渗试验,分析了淡水以及4种不同矿化度(2,3,4,5 g·L~(-1))微咸水对重度盐碱土壤累积入渗量、湿润锋运移深度、土壤含水率、入渗历时、入渗速率的影响。结果表明:累积入渗量、湿润锋运移深度、土壤含水率随微咸水矿化度的增加呈现增大的趋势,但与淡水相比,2,3,4,5 g·L~(-1)微咸水的累积入渗量、湿润锋运移深度随入渗时间的变化差异较小;同一土层,土壤含水率大小比较:淡水5 g·L~(-1)3 g·L~(-1)2 g·L~(-1)4 g·L~(-1);在微咸水灌溉条件下,累积入渗量与湿润锋运移深度呈线性关系。采用Kostiakov模型,Philip模型和Green-Ampt模型模拟微咸水入渗过程,结果显示,Kostiakov模型可以更好地描述重度盐碱土入渗率与入渗时间的关系。 相似文献
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Over-exploitation of groundwater for irrigation can result in drastic reduction in groundwater level in Jodhpur district of western Rajasthan, India. In this study, we used the long-term trend analysis of seasonal groundwater level data to predict the future groundwater scenario in 33 villages of Jodhpur district, assessed the impact of water harvesting structures on groundwater recharge and explored the non-equilibrium between groundwater recharge and irrigation draft in the study area. Analysis of groundwater level data from 26 observation wells in 33 villages in the pre-monsoon period showed that groundwater level decreased continuously at the rate of 2.07 m/a. With this declining rate, most of the tube wells(including the well with the maximum depth of 193 m) are predicted to become completely dry by 2050. Behavior of temporal groundwater level data in the study period(from 2004 to 2012) can be explained by different geospatial maps, prepared using Arc GIS software. Statistical analysis of the interpolated maps showed that the area with the maximum positive groundwater recharge occupied 63.14% of the total area during 2010–2011 and the area with the maximum irrigation draft accounted for 56.21% of the total area during 2011–2012. Higher groundwater recharge is attributed to the increase in rainfall and the better aquifer condition. Spatial distribution for the changes of average groundwater recharge and draft(2008–2009 and 2011–2012) showed that 68.50% recharge area was in positive change and 45.75% draft area was in negative change. It was observed that the area of the irrigation draft exceeded that of the groundwater recharge in most of the years. In spite of the construction of several shallow water harvesting structures in 2009–2010, sandstone aquifer zones showed meager impact on groundwater recharge. The best-fit line for the deviation between average groundwater fluctuation due to recharge and irrigation draft with time can be represented by the polynomial curve. Thus, over-exploitation of groundwater for agricultural crops has result in non-equilibrium between groundwater recharge and irrigation draft. 相似文献
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深层灌水对冬小麦耗水特性及水分利用效率的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以高产中晚熟冬小麦品种良星99为材料,在运城市盐湖区山西水利职业技术学院实训基地进行田间试验,研究了深层灌水对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响。结果表明:整个生育期,深层灌水处理根区20~160 cm土层土壤水分动态变化比地表灌处理明显;T1(地表灌水)处理总耗水量最大,显著高于T2(湿润层深度为根系60%)、T3(湿润层深度为根系75%)和T4(湿润层深度为根系90%),深层灌水增加了降雨和灌溉水的消耗,降低了土壤贮水的消耗;T2和T3处理间无显著差异,T3在抽穗至灌浆期末、灌浆至成熟期的耗水量和耗水模系数均较大;不同湿润层深度条件下,T1处理水分利用效率和产量最低,随湿润层深度增加,其他处理水分利用效率呈先增加后降低的趋势。湿润层深度为150 mm和188 mm的T2和T3产量、水分利用效率和灌溉水利用效率表现最好,T1处理最低。T3为本试验条件下高产节水的最佳处理。 相似文献
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Groundwater is a vital water resource in arid and semi-arid areas. Diurnal groundwater table fluctuations are widely used to quantify rainfall recharge and groundwater evapotranspiration(ET_g). To assess groundwater resources for sustainable use, we estimated groundwater recharge and ET_g using the diurnal water table fluctuations at three sites along a section with different depths to water table(DWT) within a wetland of the Mukai Lake in the Ordos Plateau, Northwest China. The water table level was monitored at an hourly resolution using a Keller DCX-22 A data logger that measured both the total pressure and barometric pressure, so that the effect of barometric pressure could be removed. At this study site, a rapid water table response to rainfall was observed in two shallow wells(i.e., Obs1 and Obs2), at which diurnal water table fluctuations were also observed over the study period during rainless days, indicating that the main factors influencing water table variation are rainfall and ET_g. However, at the deep-water table site(Obs3), the groundwater level only reacted to the heaviest rainfalls and showed no diurnal variations. Groundwater recharge and ET_g were quantified for the entire hydrological year(June 2017–June 2018) using the water table fluctuation method and the Loheide method, respectively, with depth-dependent specific yields. The results show that the total annual groundwater recharge was approximately 207 mm, accounting for 52% of rainfall at Obs1, while groundwater recharge was approximately 250 and 21 mm at Obs2 and Obs3, accounting for 63% and 5% of rainfall, respectively. In addition, the rates of groundwater recharge were mainly determined by rainfall intensity and DWT. The daily mean ET_g at Obs1 and Obs2 over the study period was 4.3 and 2.5 mm, respectively, and the main determining factors were DWT and net radiation. 相似文献
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包气带水是支持植被生长的关键因子,也是联系地表水与地下水、以及补给地下水的重要水源,为了解地表灌溉量和历时对包气带水分运移和滞留过程的影响,在陕西省泾惠渠试验站开展了夏玉米和冬小麦畦灌试验,应用实测数据和Hydrus-1D模型模拟包气带0~6 m土壤水分运移滞留过程,并对其水分平衡进行定量分析计算,结果表明:不同的灌水量、进水流量和灌溉历时会引起明显土壤水分运移滞留变化。夏玉米模拟期采用大流量、快速灌溉,剖面底部的渗漏量大,占地表总入水量的24.88%;冬小麦模拟期灌溉流量小、历时长,底部渗漏量小,占地表灌溉量的2.29%;夏玉米试验期内蒸发蒸腾量大于冬小麦,分别占地表总入水量的32.32%和27.33%,棵间蒸发量占蒸发蒸腾量的比例分别为18.15%和16.92%;夏玉米与冬小麦试验期内包气带土壤水分滞留比例分别为42.8%和70.38%,灌溉进水流量和历时是控制包气带水分滞留和进入地下水的关键因素。 相似文献
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河套灌区农田地下水埋深普遍较浅且年内波动较大,明确不同膜下滴灌条件下深层土壤水分对根区的补给作用及作物根系吸水的响应差异有利于膜下滴灌技术的完善和推广。本研究开展了连续2 a(2017—2018年)的春玉米田间试验,设置3个膜下滴灌灌溉水平,分别控制土壤基质势下限为-10 kPa(S1)、-30 kPa(S3)和-50 kPa(S5)。利用HYDRUS-2D模型模拟0～120 cm深度土壤含水量、根层下边界(100 cm深度处)水分通量和作物根系吸水速率。结果表明,经过率定后的HYDRUS-2D模型对0～120 cm深度土壤含水量模拟结果的根均方差(RMSE)和决定系数(R~2)分别为0.039～0.042 cm~3·cm~(-3)和0.78～0.73,模拟结果可靠。膜下滴灌农田100 cm和120 cm深度处土壤含水量较高且处理间差异不大,说明不同滴灌条件对于100 cm以下深层土壤含水量影响较小;但不同处理显著影响根区下边界的水分通量和根系吸水速率。基质势下限控制水平越低,深层土壤水分对于根区的补给量(毛管上升)越大,S1、S3、S5生育期内累积补给量在31.9～49.6 mm之间。S5处理根系吸水速率较低,根系吸水受到显著抑制,从而造成作物生长指标和产量显著低于S1和S3处理(P0.05);而S1和S3之间籽粒产量差异不显著。综上,在本研究所设置的3个滴灌处理中,S3生育期内灌溉定额为240～300 mm,既较S1显著减少灌水量、提高水分利用效率,又具有较好的根系活力,有效利用深层土壤水分,因此建议该地区春玉米膜下滴灌的灌水下限为-30 kPa。 相似文献
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山地不同树龄枣园土壤水分状况研究 总被引：3，自引：0，他引：3
为研究黄土高原梨枣林地土壤水分状况,利用TRIME管和洛阳铲对灌溉及雨养两种条件下不同种植年限(1 a、4 a、9 a、12 a)的梨枣林0~160 cm、0~700 cm范围深度内土壤水分状况进行监测研究。研究结果显示:随着树龄增长梨枣林地土壤水分储量下降;灌溉梨枣林与雨养梨枣林相比,其主根系层0~160 cm土壤水分储量较高;现有灌溉定额条件下,灌溉梨枣林地根区平均土壤水分满足度仍然相对较低;旱作梨枣林随树龄增大,土壤干层的分布深度和土壤干燥化强度趋于增加。 相似文献
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不同灌溉水平对冬小麦耗水构成及利用效率的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
以北京地区为典型区域,设计5种不同灌溉处理,即按照生育时期分别进行无灌溉、灌1水、灌2水、灌3水及灌4水处理,利用中子仪和水分平衡法测定冬小麦耗水量,分析全生育期和关键时期的耗水特征.结果表明:冬小麦全生育期耗水量随灌溉次数增加呈增大趋势 ,拔节～抽穗期的耗水量最大,耗水量最少时期为苗期;随着灌溉次数的增加,土壤水消耗量逐渐减少;降水、灌溉和土壤供水是冬小麦耗水的主要来源,降水较少年份土壤供水和降水在耗水构成中所占比例较大,而降水较多年份冬小麦耗水的主要来源为降水;随着灌溉量的增加,灌溉逐渐成为冬小麦耗水构成的主要部分;产量随着耗水量增加渐次增加,水分利用效率和灌溉水利用效率则呈降低趋势. 相似文献
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旱地陶罐渗灌技术研究与应用 总被引：2，自引：0，他引：2
李晓宏 《干旱地区农业研究》2003,21(2):108-112
特制陶罐埋入土中盖膜并盛水,通过罐壁微孔,使水分缓慢渗入土中,试验表明,该技术不形成径流和深层水分渗漏,不造成土壤板结,遇旱可及时补水,并将作物需要的养分和农药溶于水中,在地膜覆盖下,很少发生地表蒸发。在年降雨量350mm左右的旱山区,利用“121”雨水集蓄工程中的窖水,种植西瓜、籽瓜、西红柿、辣椒等获得成功,其效益与种植地膜粮食相比,高3.5～9.8倍,而成本仅为软管滴灌的1/3。 相似文献