咸水结冰灌溉对蓟运河故道盐碱土改良与模拟

发布时间：2019-08-19 17:16

【摘要】：土壤盐碱化是在特定的气候、水文、地质共同作用下产生的土壤积盐的现象,是我国主要的土地退化类型。天津中新生态城蓟运河故道是天津绿化难度最大的地区之一,土壤类型为典型的滨海盐碱土,具有土壤含盐量高,淡水资源极度匮乏等特点。由于常见的治理改良盐碱地的措施对淡水资源的需求量都比较大,本文研究了一种较为节水的改良盐碱地的方法：咸水结冰灌溉。咸水结冰灌溉改良盐碱地技术是选在冬季日温低于0℃时,选用矿化度适中的咸水对待改良的盐碱地进行灌溉,保证灌溉之后咸水在土壤表层形成冰层,以达到第二年春季冰层完全融化后土壤表层脱盐的技术。本文通过相关土柱实验对咸水结冰灌溉改良盐碱土进行了研究,并探究了灌溉水矿化度和地膜覆盖对咸水结冰灌溉改良效果的影响；利用HYDRUS-1D对小灌溉定额条件下的淡水压盐对表层土壤水盐分布的影响进行了建模和模型模拟,并与咸水结冰灌溉处理后的土层水盐情况进行对比,结果发现：(1)咸水结冰灌溉对0-50cm土层具有较好的改良作用,实验条件下,脱盐率最高可达29%,其中30-40cm土层的脱盐效果最佳；(2)0-50cm土层土体的脱盐效果随着灌溉水矿化度的增加而减弱,在矿化度8g/L时,脱盐率可达21.9%；当矿化度为32g/L时,土体表现为积盐,积盐率为51.6%：灌溉水矿化度在16g/L～24g/L之间存在一临界值,当灌溉水矿化度高于该临界值时,咸水结冰灌溉会使得0-50cm土体表现为积盐,只有灌溉水矿化度低于该临界值时,咸水结冰灌溉才能有效的改良表层盐碱土；(3)覆膜可以明显的延长咸水结冰灌溉后0-50cm土层脱盐的时间,平均延长一周以上,并有效地减缓表层土壤返盐的程度。覆膜对0-20cm土层返盐的抑制效果较为显著,对20-50cm土层的返盐抑制效果不明显。(4) Hydrus-1D可以较好的反映并模拟垂直方向上土壤的水盐变化情况,且灌溉定额越大,对深层土壤含盐量的影响就越显著；并对比了淡水压盐和咸水结冰灌溉对土层盐分的影响,发现咸水结冰灌溉在20-50cm土层洗盐效果上要优于淡水压盐,但在0-20cm洗盐效果与0-30cm洗盐的持续性上要劣于淡水压盐。
【图文】：

示意图,土柱,防漏处理

并使用防水凝胶进行防漏处理，在土柱侧面标明刻度。在距顶部５ｃｍ以下，每逡逑隔１０ｃｍ在土柱两侧开取样孔，并用橡胶塞堵住，，并用防水胶布粘严，以便于进行土逡逑壤水盐分析。土柱示意图及实验用土柱图见图３．１和图３．２。逡逑—：逡逑：：：—．逡逑冿邋ＪＬｆｔｔｅ恀：最里逦逡逑２００＊测量扎＂Ｖ柋嫇纛——逡逑；］—逡逑＿邋咖：pc量我邋＼逦逦逦逦邋＿＿逡逑４００ｅｈｉ１３邋量孔、逡逑：：－：－亡：＝［逡逑５００酬n,r>：逦—邋？逡逑：一ｉ—：｜＝邋口二邋：：逡逑－６００？ｍＭａａ．Ｚ＾．逦－逦逦逡逑—Ｌ？．ｉ…＼—＞＾＂＾１１＾上逡逑１邋ｉ邋Ｉ邋■邋ｉ逦■逡逑—才．—．．．？—．．１邋Ｓ逦．．．．．－．．．．．丨．．．．．．—Ｉ邋■—逡逑图３．１邋土柱７Ｋ意图逡逑Ｆｉｇ３．１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｓｏｉｌ邋ｃｏｌｕｍｎ逡逑１１逡逑

土柱,土样,生态城,含水量

Ｆｉｇ３．２邋Ｔｈｅ邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ邋ｓｏｉｌ邋ｃｏｌｕｍｎ逡逑的制备与方法逡逑料的制备逡逑取自天津滨海新区中新生态城的滨海盐碱土，土样经过风干、碾均匀混合制备成实验土样。将其按照１．４ｇ／ｃｍ３的密度分层均勾度１０ｃｍ，分６层装入，每层土柱装好后都打毛，以便上下两层起。装土前，土柱底部垫一层３ｃｍ厚粒径为５？１０ｍｍ的石英砂，层８０目的尼龙网。土柱用２Ｌ淡水处理，使其各深度含水量与天水量相似，处理后平均质量含水量为２４．３％。逡逑
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S156.4

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