惠民县微咸水灌溉区土壤水盐运移数值模拟及分析.pdf

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1、灌溉排水学报2017年1月第36卷第1期JournalofIrrigationandDrainage文章编号：1672-3317(2017)01-0033-07惠民县微咸水灌溉区土壤水盐运移数值模拟及分析赵志强，徐征和，闫良国，庞桂斌，王通，张立志（济南大学资源与环境学院，济南250022）摘要：为合理利用水资源、保证地下水盐环境，以惠民县桑落墅项目区为研究对象，运用HYDRUS软件，构建了土壤水盐运移数值模型，并在微咸水灌溉条件下对该地区土壤水盐运移进行了数值模拟和分析。结果表明，HY-DRUS模型可以较好对土壤水盐运移规律进行模拟，按照淡水-微咸水-淡水顺序灌溉，每次

2、灌后土壤湿润层积盐位置分别离土壤表层40、40、20cm。5月土壤含盐量最低，4月土壤含盐量较3、5月偏高。3月土壤含水率最低，5月较3、4月要高。3、4、5月，研究区地下水埋深变化范围为0.7~3.5m。研究区域土壤属于轻度盐渍化。关键词：惠民县；微咸水灌溉；数值模拟；分布特征；运移规律中图分类号：S156.4文献标志码：Adoi：10.13522/j.cnki.ggps.2017.01.006赵志强，徐征和，闫良国，等.惠民县微咸水灌溉区土壤水盐运移数值模拟及分析[J].灌溉排水学报，2017，36（1）：33-39．0引言[1][2]土壤水盐运动理论最早起源于Dar

3、cy定律，并由Richards建立了多孔介质中水流运动的基本方程。目前，研究工作者利用HYDRUS模型对微咸水灌溉区土壤水盐运移进行了大量的模拟研究，并取得了大[3]量的研究成果。许迪等利用HYDRUS模型模拟了冬小麦田间土壤水分运移过程，得出土壤质地结构决[4]定滴头流量规格和适宜埋深的重要因素；曹巧红等运用HYDRUS模型对农田水分和氮素的运移特征进行了分析，得出水分渗漏是影响氮淋失主要因素，调整灌溉措施减少根层水分渗漏是减少氮淋失的有效[5]措施。余根坚等运用HYDRUS模型模拟不同灌水模式下土壤水盐运移特征，得出在相同灌水定额下，100cm土体内沟灌平均土壤含盐量

4、比畦灌平均土壤含盐量降低24.4%，沟灌可以有效控制土壤盐分的累[6]积。在农田土壤中水盐运移、分布特征的模拟方面，美国盐渍土实验室有较深入研究外，国内相关研究也取得了丰硕的研究成果，并且运用HYDRUS模型进行模拟的研究应用已十分广泛。但在黄河三角洲微咸水灌溉区的研究很少，土壤水盐对农作物正常的生长发育扮演着十分重要的角色，研究土壤水盐运移[7-8]分布特征对于改良地下水环境、防止土壤次生盐渍化有着重大的实际意义。为此，选取惠民县桑落墅微咸水灌溉区作为研究对象，进一步丰富土壤水盐运移特征的相关理论，同时可使HYDRUS模型得到广泛应用。1材料与方法1.1研究区概况桑落墅

5、镇地处鲁北平原，黄河下游北岸，滨城、阳信、惠民三区县交界处，地理位置得天独厚，黄泛冲击2是造成惠民县贫咸水区面积大的主要原因。研究区总面积1666.75hm，多年平均降水量为549.82mm，多[9]年平均蒸发量1133.3mm，平均地下水位7.5m。地下水在垂直方向上呈淡水和淡咸水相间分布，构成了收稿日期：2016-04-13基金项目：国家自然科学基金项目(51509105)；山东省自然科学基金项目（ZR2014EEQ020）；山东省省级水利科研与技术推广项目（SDSLKY201410）；济南大学研究生创新基金资助项目（GIFUJN）作者简介：赵志强(1990-)，男。

6、硕士研究生，主要从事节水灌溉理论与技术研究。E-mail:1299324237@qq.com通信作者：徐征和(1968-)，男。教授，主要从事节水灌溉理论与技术研究。E-mail:xu4045@126.com33咸-淡、淡-咸-淡与全淡型结构。土壤类型主要为壤土和砂壤土，砂壤土主要在地下80cm处。该区域农作物以冬小麦和夏玉米为主，灌溉方式以畦灌为主，灌溉水源分为引黄灌溉和机井灌溉。以冬小麦为研究对象，在其生长期内，探究微咸水灌溉对土壤水盐的影响。1.2试验设计选取3块典型试验田进行相关试验，测定主要指标有土壤含盐量、土壤含水率。每块试验田长120m，宽4.5m，分别位于

7、研究区域的南、西南、东南3个方向；研究选取井渠混灌的方式进行灌溉，采用灌3水的灌溉制--2-度，其中，抽穗水用微咸水灌溉，微咸水水质指标EC（电导率）为3.5dS/m，阴离子HCO3、Cl、SO4物质的量浓2+2+++度分别为15.1、19.2、15.6mmol/L，阳离子Ca、Mg、Na+K物质的量浓度分别为2.4、16.6、117.5mmol/L，矿化32度为2.45g/L，灌水定额见表1；微咸水井井深30m，单井出水量45m/h，单井控制面积6hm，井间距200m，井群间隔均衡布置；田间灌溉为给水口加移动软管，管径70m