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1.
【目的】开展野外原位监测试验,揭示漓江上游灌区小流域不同尺度氮磷污染排放规律,为面源污染控制和治理提供参考。【方法】利用Arc GIS软件和SWAT模型,基于DEM数据对漓江流域青狮潭灌区金龟河试区进行子流域划分,考虑水系和渠系分布,从试区上游至下游选择具有水力联系且从小到大逐级嵌套的5个尺度,于2016年5—12月对试区各尺度出水口进行了监测,研究了氮磷质量浓度和排放负荷变化。【结果】从空间尺度1(面积335.41 hm~2)增大到尺度5(面积2 798.15 hm~2),质量浓度总氮沿程呈上升趋势,由尺度1出水口的0.95 mg/L增加到了到尺度5出水口的2.42 mg/L;氨氮与总磷沿程呈现波动性变化,在尺度3(面积1 135.36 hm~2)与尺度5中呈现急剧增加的特点。灌溉季节的氮磷排放负荷大于非灌溉季节,灌溉季节总氮、氨氮、总磷排放负荷由尺度1到尺度5分别下降了54.60%、41.46%、55.77%。非灌溉季节总氮排放负荷随尺度增大而增大,从试区尺度1单位面积总排放负荷0.67 kg/hm~2增加到尺度5单位面积总排放负荷2.76 kg/hm~2,氨氮与总磷排放负荷则表现为波动性变化。在灌溉季节,沟渠、塘堰对氮磷的去除以及排水的重复利用,减少了污染物的排放;而在非灌溉季节,沟渠、塘堰面积由原来的55.91 hm~2减少为13.92 hm~2,减少了75.10%,导致去除效果下降,且随尺度增大养殖场污染物排放量大量增加。【结论】漓江流域水稻灌区氮磷排放控制和污染物消减,应考虑不同时间和空间尺度下氮磷污染物运移的特点。 相似文献
2.
【目的】研究平原河网区不同尺度下水稻不同灌溉模式的节水和减污效应。【方法】于2017年在浙江平湖灌溉试验站选取水稻常规灌溉、节水灌溉、蓄雨节水灌溉3种模式在试验小区和田块2种尺度下开展对比试验,记录田间水量平衡过程并检测排水和渗漏水样中的TN、TP、NH_4^+-N、NO_3^--N的质量浓度变化。【结果】无论试验小区还是田块尺度,蓄雨节水灌溉的节水效果最好,较常规灌溉和节水灌溉减少了43.4%～87.7%的灌溉量,同时减污效果也最明显,TN排水负荷减少了22%～90%。不同尺度对比中,试验小区的田间管理水平更高,产量略高于田块尺度;小区田间水分控制更精确,灌排次数和水量较田块更多,蒸发蒸腾量和渗漏量则略少于田块。在减污效果上,单位面积下同种灌溉模式的田块的排水污染物负荷比试验小区低37%～57%,渗漏负荷比试验小区高4%～61%,由于排水污染物负荷要远大于渗漏污染物负荷,在总的污染物负荷上田块要小于小区。【结论】本试验中蓄雨节水灌溉模式取得了较好的节水减污效果,但是要注意蓄雨时间和高度,长时间的淹水可能会对水稻产量造成不利影响。 相似文献
3.
鉴于我国传统的灌排模式及粗放型水稻种植方式,未经任何处理的稻田排水携带高浓度氮磷元素直接排入下游,引起水质恶化,造成水稻灌区严重的农业面源污染。基于农业面源污染的研究现状,构建了由田间水肥综合调控-田间草沟-湿地-骨干生态沟"四道防线"组成的净化农田排水的节水防污型农田水利系统,为验证该系统的净化效果,在广西桂林市青狮潭灌区及桂林灌溉试验中心站开展对比试验研究。试验表明,氮磷排放负荷指标沿程逐级下降,通过"四道防线"后,总氮、铵态氮、总磷负荷分别削减了70.4%、83.5%、61.0%,净化效果明显。研究内容不仅丰富了农业面源污染治理的控制方法和管理措施,也对我国南方水稻灌区面源污染治理具有现实意义。 相似文献
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污水灌溉国内外研究现状与进展 总被引：20，自引：0，他引：20
随着污水灌溉的迅速发展，污水灌溉引发的环境污染问题进一步加剧，由于我国污水灌溉技术研究与科技推广滞后，以及缺乏对污灌区环境质量监测与管理，严重影响了污灌区饮水及食物安全,威胁着农业的可持续发展。总结分析了国内外污水灌溉发展概况及研究进展：包括污水灌溉污染物控制指标研究、污水灌溉技术、污水灌溉对作物生长及品质的影响、污水灌溉对土壤理化特性的影响、污水灌溉污染物运移规律。并针对我国污水灌溉存在的问题，探讨了污水灌溉技术研究进一步发展方向。 相似文献
5.
《中国农村水利水电》2019,(1)
针对城市内涝积水及径流污染,基于地理信息系统GIS和SWMM平台建立雨水管网模型,对比分析布设LID措施前后降雨径流、节点积水、管道荷载及排放污染物负荷,研究LID措施水量水质调控效果。结果表明,LID措施削减径流量37.2%、减少节点积水量99.4%、降低管道充满度、削减排放污染物负荷。LID模式能够调控降雨径流、削减污染物负荷,缓解节点溢流积水,降低管网运行荷载,降低内涝积水和面源污染风险,具有良好的水量和水质调控效果。 相似文献
6.
基于数值模拟的新疆灌溉水田间入渗系数研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国农村水利水电》2017,(12)
在我国干旱内陆地区,节水灌溉技术的发展使得地下水资源发生变化,精确评价地下水资源量的核心是确定灌溉水的田间入渗系数。为了研究不同灌溉模式下的田间入渗系数,采用HYDRUS-1D软件建立模型,以豆类作物为研究对象,对两种不同灌溉模式下的田间入渗系数进行模拟,模拟结果的相对误差为1.5%,证明模型对土壤水渗漏规律及灌溉水渗漏量的模拟是可靠的。传统灌溉与节水灌溉的田间入渗系数分别是0.542和0.337,同时,作物不同生长期的渗漏累积变化量及田间入渗系数也有所差异。不同灌溉模式下的田间入渗系数取值范围的确定能为地下水资源评价提供理论支持。 相似文献
7.
农田水管理下的稻田甲烷排放研究进展 总被引：4，自引：0，他引：4
从土壤水分状况与稻田甲烷排放的关系出发,对不同水管理措施,例如排水、烤田等对稻田甲烷排放的影响,以及不同水稻灌溉模式引起的甲烷排放变化等做一简要评述,特别指出节水灌溉模式下稻田甲烷排放的相关研究还很不足,提出今后应加强各种水稻节水灌溉模式对稻田CH4排放的调节效应、有针对性地开展关键水管理措施对稻田CH4排放的联合影响及机理、不同灌溉模式下稻田温室气体综合排放等方面的研究。 相似文献
8.
通过实地调研、资料解析、模型计算等多种方式,在掌握金墅湾水源地陆域保护区陆域污染源类型及入河负荷的基础上,深入研究汛期及非汛期水流运动特征及污染物输移规律。针对研究范围的实际情况,研究水力阻截设施的类型、布置及阻截效果等关键技术,提出既能达到减少进入保护区污染负荷,改善保护区水体水质,又能满足河网水动力要求的水力阻截方案。 相似文献
9.
以嘉兴市平湖塘及其周边河道水域作为研究区域,以水体中氨氮、BOD5含量作为水质指标,应用MIKE21建立平原河网水动力水质耦合模型,模拟了污染物在河网模型中的迁移扩散过程。通过对不同工况下的事故排放过程进行分析,得出在一定条件下,污染物在单位时间内的扩散面积与扩散时间呈明显的线性关系;在其他条件相同的情况下,污染物在相同时间内的扩散面积与事故排放浓度呈四次相关关系。研究表明,在保持排放总量不变的情况下,污染物的排放模式与排放浓度对扩散面积起决定作用,相同总量的污染物若采用高浓度排放,则对环境影响程度呈指数级上升。 相似文献
10.
非充分灌溉条件下稻田生态环境研究 总被引：7，自引：0，他引：7
本文以水稻非充分灌溉试验的大量实测资料为基础，分析比较了不同水分条件下水稻田间养分特征、病虫害发生情况、田间杂草生长及变化和小气候条件等，并对稻田生态系统内主要环境因素随田面水层状况的变化规律及原因进行了初步研究。研究结果对于探讨既能节水，又能改善稻田生态环境的水稻灌溉制度具有重要意义。 相似文献
11.
Drainage water quality in rice paddies was strongly influenced by the puddling of soil in the paddy fields by tractors and in response to opening of drainage gates. The concentrations of contaminants in drainage water increased rapidly when the puddling process began and were maintained at high concentrations throughout the puddling period. Moreover, the high concentrations did not decrease immediately after the puddling procedures ceased. Additionally, the ratio of dissolved nitrogen and phosphorous to total nitrogen and total phosphorous increased daily during the last half of the puddling period, due to discharge of chemical fertilizers with the drainage water. Also, the loads of particulate nitrogen and phosphorus discharged during the puddling period were larger than the loads discharge during irrigation. The discharge from paddy fields during puddling also increased the total annual contaminant load. 相似文献
12.
通过田间试验,研究了冬小麦关键生育期灌水延迟对其产量和水分利用效率的影响,结果表明:冬小麦冬浇水延迟20 d灌溉,与优化灌水处理相比,产量与水分利用率均无显著差异;拔节水延迟20 d灌溉,枯水年会显著降低水分利用率,丰水年会显著提高水分利用效率;灌浆水延迟20 d灌溉,枯水年会显著提高产量。冬小麦全生育期内不灌水会极显著的降低其产量和水分利用效率。通过综合分析冬小麦全生育期耗水量、产量与水分利用效率之间的关系,提出半干旱地区冬小麦最佳灌水模式:枯水年份,冬小麦灌浆水延迟20 d灌溉,丰水年份,冬小麦拔节水延迟20 d灌溉,可获得适宜的产量和较高的水分利用效率。 相似文献
13.
为揭示寒地黑土稻田痕量温室气体的排放规律,以及稻田痕量温室气体排放与水分利用效率（WUE）及氮肥吸收利用率（NUE）间的关系,设置干湿交替灌溉和传统淹水灌溉2种水分管理模式,以及4个生物质炭施用量水平(0、2.5、12.5、25t/hm2),以传统淹水灌溉作为对比,应用15N示踪技术,研究水炭运筹下寒地黑土稻田甲烷和氧化亚氮排放的季节变化规律,明确稻作水氮利用与甲烷和氧化亚氮排放的关系,并计算温室气体的全球增温潜势（GWP）和排放强度（GHGI）。结果表明：生物质炭施用量相同时,传统淹水灌溉模式的甲烷排放通量显著高于干湿交替灌溉模式(P<0.05),而氧化亚氮排放通量均低于干湿交替灌溉模式。干湿交替灌溉模式的甲烷总排放量显著低于传统淹水灌溉模式(P<0.05),而氧化亚氮总排放量高于传统淹水灌溉模式,施加生物质炭对稻田甲烷、氧化亚氮减排效果显著;干湿交替灌溉模式下稻田痕量温室气体的GWP、GHGI显著低于传统淹水灌溉模式(P<0.05),施加生物质炭可以降低稻田痕量温室气体的GWP、GHGI。干湿交替灌溉模式的WUE显著高于传统淹水灌溉模式（P<0.05）,适量施入生物质炭可以增加WUE和氮肥整体、基肥、蘖肥、穗肥的NUE。两种灌溉模式稻田痕量温室气体的GWP和GHGI与WUE均呈显著负相关(P<0.05);两种灌溉模式稻田痕量温室气体的GWP、GHGI与氮肥整体、基肥、蘖肥、穗肥的NUE均呈显著或极显著负相关。 相似文献
14.
基于系统优化的理论，应用模拟计算对淠史杭灌区水资源优化配置问题进行了探讨，并在设计引水流量中引入一个随机均匀变量进行随机模拟优化。并与传统的确定性计算方法进行比较分析，计算结果表明，得到的最优引水流量能更好的提高城市供水保证率与农业灌溉保证率，能充分发挥灌区水资源的综合利用效益。 相似文献
15.
【目的】研究不同灌排模式稻田水氮动态变化,为南方稻作区节水减排提供科学依据。【方法】基于实测的田间灌排水量及氮素变化数据,采用Morris方法检测DRAINMOD模型水氮运移相关参数的灵敏度,并利用DRAINMOD模型对传统灌排模式和控制灌排模式下稻田水氮动态进行模拟。【结果】20~40 cm土层侧向饱和导水率对稻田水分运移模拟结果影响最大,弥散系数、反硝化参数、硝化反应参数、有机质适宜分解温度对稻田氮素运移模拟结果影响较大;DRAINMOD模型能够较好地模拟不同灌排模式稻田水氮动态变化、灌排水量、氮素径流总负荷模拟值与实际值差别小于11%;与传统灌排模式相比,控制灌排模式排水量减少33.0%~72.6%,灌水量减少9.7%~37.1%,铵态氮径流负荷减少43.6%~45.0%,硝态氮径流负荷分别减少29.8%~53.1%。【结论】控制灌排模式稻田节水减排效果较好,利用DRAINMOD模型进行不同灌排模式稻田水氮动态模拟可行有效。 相似文献
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苏家埭村田间灌溉自动化控制系统 总被引：1，自引：0，他引：1
为做到合理灌溉，节约用水，配合采用节水型的浅湿灌溉制度，研制了一种田间灌溉自动化控制系统。该系统可把预设农田水位与测得的农田实时水位进行比较，并据此控制闸门和水泵的动作。文章详细介绍了系统的组成及自动化控制原理和控制效果。 相似文献
17.
《Agricultural Water Management》2005,75(3):194-225
Agriculture is the main non-point polluter of groundwater in irrigated areas as fertilizers and other agrochemicals are the main contaminants in the water that drains out of the root zone to recharge the aquifer. Nitrates from fertilizers, dissolved in percolation losses from rice fields, are the source of pollution considered. The concentration of nitrates in the percolated water depends on the distributed field water and nitrogen balances over the area. Its concentration in the groundwater depends on the total recharge, pollution loading, groundwater flow and solute transport within the aquifer. The development and application of a GIS based decision support framework that integrates field scale models of these processes for assessment of non-point-source pollution of groundwater in canal irrigation project areas is presented. The GIS is used for representing the spatial variations in input data over the area and map the output of the recharge and nitrogen balance models. The latter are used to provide the spatially distributed recharge and pollutant load inputs to the distributed groundwater flow and transport models, respectively. Alternate strategies for water and fertilizer use can be evaluated using this framework to ensure long-term sustainability of productive agriculture in large irrigation projects. The development and application of the framework is illustrated by taking a case study of a large canal irrigation system in India. 相似文献
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Ikuo Yoshinaga Asa MiuraTadayoshi Hitomi Koji HamadaEisaku Shiratani 《Agricultural Water Management》2007
Nutrient load management is an important environmental issue because nutrient loads from farmlands degrade surface waters as a result of anthropogenic eutrophication. Nitrogen load from a large sized paddy field during the crop period was examined from the results of field measurements carried out in 2004. The 1.5 ha paddy field was located east of Biwa Lake. Irrigation water volume and ponded water depth were continuously observed. Field measurements were carried out at least once a week to analyze total nitrogen (TN) concentration in the irrigation water and ponded water. Daily inflow and outflow of nitrogen was obtained by multiplication of the nitrogen concentration and transported water volume, consisting of irrigation, precipitation, evapotranspiration, percolation and surface discharge. Water outflow volume was calculated by a tank model that consisted of three small tanks connected to represent ponded water depth differences in the large paddy field. The calculated nitrogen load was 18.8 kg ha−1, with 7.2 kg ha−1 from surface drainage and 11.6 kg ha−1 from percolation loss. The runoff nitrogen value of 18.8 kg ha−1 was within the range of the reported values investigated in a medium-sized paddy field. The observed value was close to the value for a low percolation flux paddy field where less irrigation water has been applied. These results suggest that less irrigation water keep runoff nitrogen low. This also indicates that irrigation water management can reduce nitrogen load from large sized paddy fields. 相似文献