地下水環(huán)境對灌區(qū)渠系節(jié)水改造響應(yīng)機理的熱示蹤研究

我國農(nóng)田灌溉用水的75%以上采用明渠輸水的方式，其中滲漏損失約占農(nóng)業(yè)用水量的33%，在此背景下在此背景下實施的渠系節(jié)水改造工程，改變了灌區(qū)多年形成的水文循環(huán)，還會對地下水環(huán)境產(chǎn)生不可忽略的影響。本研究以灌區(qū)渠系節(jié)水改造對地下水環(huán)境影響為研究背景開展了以下研究：（1）在室內(nèi)開展飽和條件下均質(zhì)、非均質(zhì)多孔介質(zhì)的熱示蹤試驗及模擬研究，定量描述非均質(zhì)性介質(zhì)中水熱遷移過程的特征和規(guī)律。（2）開展土壤入滲條件下的室內(nèi)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(guī)律。（3）以渠道滲漏土壤水動態(tài)及水、熱、鹽伴生機理為理論基礎(chǔ)，利用熱、鹽示蹤技術(shù)開展野外監(jiān)測、原位示蹤和室內(nèi)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(tài)同熱/鹽遷移轉(zhuǎn)化的伴生規(guī)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(tǒng)為背景的二維水氮運移規(guī)律。以上研究成果可為我國北方旱區(qū)渠系節(jié)水改造后的灌溉管理、地下水資源開發(fā)利用以及水土環(huán)境的評估提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。 2100433B

我國水資源供需矛盾日益突出，提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率刻不容緩。我國農(nóng)田灌溉用水的75%以上采用明渠輸水，滲漏損失占農(nóng)業(yè)總用水量的33%，在此背景下實施的渠系節(jié)水改造工程，改變了灌區(qū)多年形成的水文循環(huán)，還會對地下水環(huán)境產(chǎn)生不可忽略的影響。本研究以灌區(qū)渠系節(jié)水改造對地下水環(huán)境影響為研究背景，以渠道滲漏土壤水動態(tài)及水、熱、鹽伴生機理為理論基礎(chǔ)，利用熱、鹽示蹤技術(shù)開展野外監(jiān)測、原位示蹤和室內(nèi)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(tài)同熱/鹽遷移轉(zhuǎn)化的伴生規(guī)律。建立基于動力學理論的點、線、面三級嵌套自適應(yīng)模型，探討采用溫度資料模擬滲漏量、地下水位和水鹽動態(tài)的數(shù)值方法，運用模型研究地下水及水土環(huán)境對渠系節(jié)水改造的響應(yīng)機制；創(chuàng)新不同襯砌條件下渠道滲漏對灌區(qū)水土環(huán)境影響的評價新方法。研究成果可為我國北方旱區(qū)渠系節(jié)水改造后的灌溉管理、地下水資源開發(fā)利用以及水土環(huán)境的評估提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

本書 凝聚了近年來我國大中型灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃的成功經(jīng)驗，基本反映了國家對大中型灌區(qū)節(jié)水改造和管理體制改革的導(dǎo)向，系統(tǒng)地闡述了灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃地技術(shù)路線和技術(shù)要求，統(tǒng)一了灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃技術(shù)的標準，規(guī)范了灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃編寫的技術(shù)深度，為從事灌區(qū)技術(shù)工作及節(jié)水改造項目管理的同志提出了一本很有實用價值的參考書。

本書匯集了近年來我國大中型灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃的成功經(jīng)驗，基本反映國家對大中型灌區(qū)節(jié)水改造和管理體制改革的導(dǎo)向，系統(tǒng)地闡述了灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃的技術(shù)路線和技術(shù)要求，統(tǒng)一了灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃技術(shù)的標準，規(guī)范了灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃編寫技術(shù)深度。

本書適用于灌區(qū)管理工作者。

現(xiàn)代信息、計算機、生物、先進制造等技術(shù)的領(lǐng)域及新材料科學等領(lǐng)域取得重大科技突破，這對大型灌區(qū)的節(jié)水改造技術(shù)發(fā)展的進程產(chǎn)生著深刻的影響，也使節(jié)水改造技術(shù)科技含量的大幅提升有了新的契機?；谏鐣?jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的理念，在農(nóng)業(yè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全和水資源高效利用得以保證的前提下，大型灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)發(fā)展的特征表現(xiàn)主要有：

① 提高技術(shù)水平、提升產(chǎn)品科技含量、構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的工程設(shè)計理念的亮點及重大舉措就是對現(xiàn)代高科技手段加以利用來改造傳統(tǒng)產(chǎn)品和技術(shù)；

② 重視研究開發(fā)農(nóng)業(yè)節(jié)水綜合產(chǎn)品和技術(shù)，強調(diào)技術(shù)的水平的凝練提升及集成配套；

③ 在灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)的研究中，水資源高效開發(fā)利用、智能化農(nóng)業(yè)用水管理、精量灌溉節(jié)水等技術(shù)已成為重點；

④ 對綠色環(huán)保節(jié)能型節(jié)水材料與產(chǎn)品的開發(fā)是當下社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展進行維系的主流趨勢，對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整與產(chǎn)品的升級換代能夠起到促進的作用。

《灌區(qū)節(jié)水改造環(huán)境效應(yīng)及評價方法》是在國家“十一五”科技支撐計劃課題“灌區(qū)節(jié)水改造環(huán)境效應(yīng)及評價方法研究”成果的基礎(chǔ)上整理而成的。主要內(nèi)容包括灌區(qū)節(jié)水改造對農(nóng)田水循環(huán)的影響、灌區(qū)節(jié)水改造對農(nóng)業(yè)水土環(huán)境的影響、灌區(qū)節(jié)水改造對水肥利用的影響及其調(diào)控技術(shù)、灌區(qū)節(jié)水改造環(huán)境效應(yīng)的評價方法、基于生態(tài)健康和環(huán)境友好的灌區(qū)節(jié)水改造模式。本書所涉及的內(nèi)容反映了目前灌區(qū)節(jié)水改造環(huán)境效應(yīng)及評價方法的最新研究進展。

《灌區(qū)節(jié)水改造環(huán)境效應(yīng)及評價方法》可供農(nóng)業(yè)水土環(huán)境、農(nóng)業(yè)水文學、節(jié)水灌溉、農(nóng)業(yè)水資源等方面的專業(yè)技術(shù)人員參考。