文献类型： 中文期刊

作者： 卢玉兰 ¹ ; 钱颖志 ¹ ; 何帅 ² ; 朱倩倩 ³ ; 杨威 ¹ ; 朱焱 ¹ ; 黄介生 ¹ ;

作者机构： 1.武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室

2.新疆农垦科学院

3.新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所

关键词： 盐碱地;明沟;暗管;组合排盐;数值模拟

期刊名称： 农业资源与环境学报

ISSN： 2095-6819

年卷期： 2024 年 41 卷 006 期

页码： 1508-1520

摘要： 为明确干旱区盐碱地“明沟+暗管”组合排水工程适宜参数，以满足节水、控盐、机耕等多种需求，本研究构建了基于多尺度动力学模型的组合排水工程参数优化方法，并以新疆生产建设兵团二十七团的试验区为例，在现有明沟排水工程基础上，考虑不同暗管间距（10～100 m）、暗管埋深（1.0～2.0 m）和冬灌淋洗定额（150～360 mm），设计了共990种情景，模拟了各情景下组合排水系统的排水排盐效率，明确了排水排盐量、地下水埋深与各变量的定量关系，并遴选了适宜的暗管布局参数和配套淋洗定额。结果表明：组合排水系统及暗管的排盐量随暗管间距增大而线性减小，明沟的排盐量随暗管间距增大而线性增加。系统中优先排水路径为深度较大的排水工程，当暗管埋深增大到1.8 m后，暗管占据排水的主导地位，生育期及冬灌期暗管排水量分别占比99.5%和83.0%以上，为更好地发挥组合排水作用，应使暗管埋深与明沟的沟深相近。明沟只能控制其布置路径附近较小区域的地下水埋深至其沟深，需布设暗管才能很好地控制田间地下水位。暗管间距越小，对地下水位的控制能力越强，但小于20 m的暗管间距是过密、没有必要的。组合排水系统的排水排盐量随淋洗定额增大而线性增大。小淋洗定额下，当暗管埋深大于沟深且间距较小时，明沟无法起到排水排盐作用，如暗管间距20 m、暗管埋深1.8 m，且淋洗定额不大于240 mm时，明沟排盐量占系统总排盐量不足1%。基于上述结果，综合考虑干旱区节水、控盐、保墒需求，组合排水条件下研究区适宜的冬灌淋洗定额为300 mm，此时适宜暗管间距和埋深分别为60 m和2.0 m。