防治鹽堿化水資源配置模型及灌排條件下水鹽動(dòng)態(tài)模擬研究.pdf

1、合理利用水資源，有效防治土壤鹽堿化，已成為實(shí)現(xiàn)水土資源可持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。本文以鹽害較重的寧夏銀北灌區(qū)為研究對(duì)象，在分析其水鹽運(yùn)移規(guī)律和鹽堿地成因的基礎(chǔ)上，以水鹽調(diào)控為主線，開展了以構(gòu)建模型為手段的鹽堿化防治研究。 建立了包氣帶和地下含水層水鹽均衡模擬模型，給出了模型參數(shù)和水鹽補(bǔ)給排泄量的確定方法，模擬出銀北灌區(qū)各分區(qū)內(nèi)土壤含鹽量、地下水埋深和地下水礦化度的變化過(guò)程。與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比的結(jié)果表明，該模型具有較好

2、的模擬精度，可用于銀北灌區(qū)的水鹽動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。 以灌排系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用最小為目標(biāo)，考慮地下水臨界埋深、供水能力和需水量等約束，建立了地表水地下水聯(lián)合管理的三層遞階優(yōu)化模型。子系統(tǒng)優(yōu)化模型采用增量動(dòng)態(tài)規(guī)劃法求解，協(xié)調(diào)層利用目標(biāo)協(xié)調(diào)法和逐次迭代法實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)，獲得不同約束方案下最優(yōu)引黃水量、井灌水量、井排水量和運(yùn)行費(fèi)用。該模型可為銀北灌區(qū)水資源的宏觀調(diào)度提供決策依據(jù)，對(duì)于其他引黃灌區(qū)也具有參考價(jià)值。 把土壤臨界含鹽量、地下水臨界埋

3、深和臨界礦化度概念引入水資源管理中，建立了防治鹽堿化多目標(biāo)決策模型，并利用約束法和模擬方法對(duì)不同水平年銀北灌區(qū)的引、采、排水量進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。該模型實(shí)現(xiàn)了水資源優(yōu)化配置對(duì)三大水鹽指標(biāo)，即地下水埋深、土壤含鹽量和地下水礦化度的全面調(diào)控，可用于干旱、半干旱地區(qū)以防治土壤鹽堿化為目的的灌排管理決策。 運(yùn)用HYDRUS-1D模型及計(jì)算程序，對(duì)不同灌排方案下土壤一維水鹽運(yùn)移進(jìn)行數(shù)值模擬，分析比較了節(jié)水灌溉和常規(guī)灌溉、暗管排水和無(wú)排水對(duì)鹽堿地