竖井排水农田水盐运移规律数值模拟.pdf

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1、分类号：密级：公开学号：2015201113单位代码：10759石河子大学硕士学位论文竖井排水农田水盐运移规律数值模拟学位申请人阿尔娜古丽·艾买提指导教师刘洪光高级实验师申请学位门类级别工学硕士学科、专业名称农业工程、农业水土工程研究方向节水灌溉技术与理论所在学院水利建筑工程学院中国·新疆·石河子2018年5月TheNumericalSimulationforFarmlandSoilWaterandSaltMigrationwithVerticalWellDrainageADissertationSubmittedto

2、ShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringByAErNaGuLi(AgriculturalWater-SoilEngineering)DissertationSupervisor:Prof.LiuHong-guangMay,2018摘要土壤盐碱化一直是世界性的难题。随着世界人口的不断增加，盐碱地作为后备耕地，对盐碱地的改良与防治就显得尤为重要。在我国，新疆盐碱地面积占22.01%，南疆地区

3、相对于北疆地区来说，盐碱地面积分布更为广泛。南疆地区盐碱地面积分布广泛是由成土母质含盐、地下水位高以及灌溉方式不合理等原因造成。水利工程改良措施是治理盐碱地的关键措施，其中竖井排水措施可以大范围降低地下水位，适用于地下水位高及盐碱地分布面积广的地区。本文在新疆和田地区224团开展试验研究。224团位于昆仑山中断北麓，和田地区皮山县与墨玉县交界处的阿克兰干地区，地处塔克拉玛干大沙漠南缘。224团地下水位较高，农田布置竖井进行排水排盐。本文在竖井排水控制区内距井不同距离进行了田间取样，测定了1m土体内土壤盐分含量，以田间实

4、测数据为依据分析了在竖井排水条件下试验地土壤盐分分布特征及竖井脱盐效率。并以实测的土壤盐分及土壤物理基本参数为依据，应用HYDRUS-2D软件构建了试验地在竖井排水条件下的水盐运移模型，以验证合理后的模型对试验地各取样点多年后的土壤盐分状况进行了预测。基于以上研究思路，通过研究本文主要得到以下结论：（1）在灌溉前期，1m土体内，土壤表层（0~20cm）积盐现象明显，灌溉结束后，表层土壤盐分较其他土层下降明显，盐分累积值出现在40~60cm和60~80cm土层。（2）排水竖井可以有效降低土壤盐分，且土壤盐分呈全剖面脱盐的

5、状况，1m土体内盐分均减少。灌溉期间，土壤盐分下降速度快且距离排水竖井越近，土壤脱盐速率越快，距离排水竖井越远，土壤脱盐速率越慢。在灌溉前期，与2016年4月采样时期相比2017年4月土壤脱盐率为27%、22%、17%、10%、5%、3%、3%、2%；灌溉结束后，与2016年9月相比2017年9月土壤脱盐率为33%、36%、36%、22%、15%、5%、5%、4%。表明1m土体内的总盐含量随着竖井的排水年限的增长而减少。在竖井排水控制地段土壤脱盐显著。（3）取样点距离竖井20、40、60、80m处脱盐幅度大，超过100

6、m处脱盐幅度小，说明距离竖井的距离对脱盐幅度有影响。距离排水竖井越近，脱盐程度越大，脱盐速率越快，距离排水竖井越远，脱盐程度越小，脱盐速率越慢。灌溉期间土壤脱盐程度大于非灌溉时期，说明竖井排水与灌溉淋洗相互作用，更能加速土体中盐分的减小。（4）经过参数的率定与检验后构建的HYDRUS模型可以较为合理的反应出竖井排水条件土壤各剖面层水盐运移状况。（5）通过模拟发现排水竖井可以有效降低地下水位，在水井影响范围内可以形成较深的地下水位下降漏斗，距离竖井越近，其地下水位降深值越大。（6）随着竖井使用年限的增长，试验区1m土体内

7、的土壤盐分含量也在逐年下降，但距井不同距离，土壤脱盐效果有所不同。距井20、40、60、80m处土壤盐分降低显著，距井100m处土壤盐分降低缓慢，而超过100m以后，取样点土壤出现不脱盐甚至积盐的现象。关键词：竖井排水；水盐运移；HYDRUS-2DIAbstractSoilsalinizationhasbeenaworldwideproblem.Withthecontinuousincreaseoftheworld'spopulation,theimprovementandpreventionofsaline-alka

8、lilandbecomesmoreandmoreimportantasareservefarmland.InChina,theareaofsaline-alkalilandinXinjiangaccountsfor22.01%,andtheareaofsaline-alkalilandinsouthernXinjiangismor