河套灌区年内地下水埋深与矿化度的时空变化.pdf

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1、第26卷第7期262010年7月农业工程学报TransactionsoftheCSAEVr01．26No．7Jui．2010河套灌区年内地下水埋深与矿化度的时空变化杜军1，一，杨培岭睬，李云开1，任树梅1，张建国3，侯志强1，李仙岳1(1．中国农业大学水利与土木工程学院，北京100081；2．宁夏农垦事业管理局，银川750001；3．内蒙古巴彦淖尔市水利科学研究所，临河015001)摘要：该文以内蒙古河套灌区为研究区域，应用统计学方法、普通Kriging、ArcGIS9．0和GS+等工具，分析2003年3个不同特

2、征季节的地下水位埋深和矿化度的时空分布规律。分析表明：在3月份灌区浅层地下水埋深平均为2．5m，且绝大部分区域地下水矿化度<4000mg／L：随着夏灌、秋灌、秋浇后，在11月时浅层地下水埋深减小为1．0m，且大部分区域地下水矿化度>5000mg／L。灌区浅层地下水埋深由灌区西南向东逐渐递减，且自南向北逐渐递增。灌区西北和东南部的地下水矿化度相对较高，中间部分相对较低。浅层地下水埋深与矿化度之间线性关系不明显，但是在特定地区浅层地下水埋深的时空分布规律能够定性地反映出矿化度的时空分布规律，即浅层地下水埋深较大时，相

3、应的矿化度较小：浅层地下水埋深较浅时，相应的矿化度较大。关键词：水分，灌溉，河套灌区，地下水埋深，矿化度，时空变化d研：10．3969／j．issn．1002—6819．2010．07．005中图分类号：P641．8文献标识码：A文章编号：1002—6819(2010)一07—0026-06杜军，杨培岭，李云开，等．河套灌区年内地下水埋深与矿化度的时空变化[J]．农业工程学报，2010，26(7)：26—31．DuJun，YangPeiling，LiYunkai，eta1．Analysisofspatialand

4、temporalvariationsofgroundwaterlevelanditssalinityinHetaoIrrigationDistrict[f1．TransactionsoftheCSAE，2010，26(7)：26—31．(inChinesewithEnglishabstract)0引言土壤盐渍化与地下水文关系密切，气候条件和地下水动态是影响土壤盐渍化的主要环境因子【卜31。在干旱半干旱地区，缺少良好的排灌设施条件下，引起土壤中盐度和钠离子的含量升高与利用含盐水灌溉、土壤中原生和次生矿物的风化和有机

5、物的腐烂有关[4J。这些因素的影响程度决定于土壤类型、气候条件和农业管理措施。土地利用时空状况的不同对地下水水位的变动影响很大，在农业、林业、工业和城镇等开采利用地下水的地区，浅层地下水水位时空变化极为显著【5-6]，如华北冲积平原曲周县和宁夏银川平原的浅层地下水埋深、含盐量及硝酸盐含量在一定范围内均存在空间相关性【_卜8】；在1997—2001年，河套灌区地下水水位的空间相关距离在60km以上【9】，且义常灌域地下水矿化度从1996年的8．5g／L下降到2005年的5．3g／L，两个时期矿化度的空间分布差异不明

6、型101。目前有关河套灌区农业用水方面的文章已有很多，但多集中于土壤盐碱化程度研究，有关灌区整体地下水收稿日期：2009—10-23修订日期：2009．11-26基金来源：水利部公益性行业专项经费项目(200701025)．常江学者和创新团队发展计划(IRT0657)：中国农业大学与内蒙古农业大学科研合作基金：中国农业大学研究生科研创新专项(kyex09113)作者简介：杜军(1979一)，男，博士生，主要从事水土资源与环境研究工作。北京中国农业大学水利与土木工程学院，100081，E-mail：dujun792

7、7@163．com※通信作者：杨培岭，教授，博士生导师．主要从事灌溉理论与技术、水资源于水环境、水土保持与荒漠化防治等研究．北京中国农业大学水利与土木工程学院，100081水位和矿化度在时空上的变化规律以及两者在时空变化上的关系研究甚少。现有研究表明：浅层地下水埋深为1．5"-'2．5m时，有利于作物生常，但从盐渍化控制角度看，地下水埋深宜控制在2．0m左右为宜⋯】。河套灌区节水工程实施后作物生常季(非冻季)的土壤水盐发生了较大变化，对灌区浅层土壤盐碱化改善与防治有积极效果，但土壤水分的下降可能会造成十壤某些阶段

8、一定程度的水分亏缺和作物种植结构及灌溉制度的改变【l21。灌区农田土壤水分和盐分是制约作物生常的主要因素之一。因此，监测、预测土壤水分和盐分的时空分布，对于指导这些地区的节水灌溉、盐碱地改良及农业的可持续发展具有重要意义。本文将内蒙古河套灌区分为5个灌域(图1)：一排干灌域、解放闸灌域、永济灌域、义常灌域、乌拉特灌域，在3个不同特征季节(2003年3月、7月和11月)进行