地下水環境對灌區渠系節水改造回響機理的熱示蹤研究

《地下水環境對灌區渠系節水改造回響機理的熱示蹤研究》是依託中國農業大學，由黃權中擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：地下水環境對灌區渠系節水改造回響機理的熱示蹤研究
• 依託單位：中國農業大學
• 項目負責人：黃權中
• 項目類別：面上項目

項目摘要

我國水資源供需矛盾日益突出，提高農業水資源利用效率刻不容緩。我國農田灌溉用水的75%以上採用明渠輸水，滲漏損失占農業總用水量的33%，在此背景下實施的渠系節水改造工程，改變了灌區多年形成的水文循環，還會對地下水環境產生不可忽略的影響。本研究以灌區渠系節水改造對地下水環境影響為研究背景，以渠道滲漏土壤水動態及水、熱、鹽伴生機理為理論基礎，利用熱、鹽示蹤技術開展野外監測、原位示蹤和室內模擬試驗，定量描述滲漏條件下飽和/非飽和土壤中水分動態同熱/鹽遷移轉化的伴生規律。建立基於動力學理論的點、線、面三級嵌套自適應模型，探討採用溫度資料模擬滲漏量、地下水位和水鹽動態的數值方法，運用模型研究地下水及水土環境對渠系節水改造的回響機制；創新不同襯砌條件下渠道滲漏對灌區水土環境影響的評價新方法。研究成果可為我國北方旱區渠系節水改造後的灌溉管理、地下水資源開發利用以及水土環境的評估提供理論依據和技術支撐。

結題摘要

我國農田灌溉用水的75%以上採用明渠輸水的方式，其中滲漏損失約占農業用水量的33%，在此背景下在此背景下實施的渠系節水改造工程，改變了灌區多年形成的水文循環，還會對地下水環境產生不可忽略的影響。本研究以灌區渠系節水改造對地下水環境影響為研究背景開展了以下研究：（1）在室內開展飽和條件下均質、非均質多孔介質的熱示蹤試驗及模擬研究，定量描述非均質性介質中水熱遷移過程的特徵和規律。（2）開展土壤入滲條件下的室內水熱遷移試驗及模擬研究，定量分析一維入滲條件下飽和/非飽和土壤的水熱運移規律。（3）以渠道滲漏土壤水動態及水、熱、鹽伴生機理為理論基礎，利用熱、鹽示蹤技術開展野外監測、原位示蹤和室內模擬試驗，定量描述渠系滲漏條件下飽和/非飽和土壤中水分動態同熱/鹽遷移轉化的伴生規律。（4）開展河道回補地下水過程的試驗和模擬研究，通過分析溫度對再生水中NO3-N濃度的影響，探究以河岸滲濾系統為背景的二維水氮運移規律。以上研究成果可為我國北方旱區渠系節水改造後的灌溉管理、地下水資源開發利用以及水土環境的評估提供理論依據和技術支撐。