冻融条件下膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律及数值模拟

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1、？分类号：Ｓ２７５．６学校代码：１０７５８３密级：公开学号８０２００９８：口覆《寺乂＃硕±学位论文冻融条件下膜下滴灌棉田±壤水盐运移规律及数值模拟ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＴｒａｎｓｐｏｒｔＬａｗａｎｄＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＳｏｉｌＷａｔｅｒａｎｄＭｏｉｓｔｕｒｅｄｕｒｉｎｔｈｅＦｒｅｅｚｉｎａｎｄＴｈａｗｉｎｇｇｇＰｅｒｉｏｄｉｎＤｒｉＩｒｒｉａｔｉｏｎＣｏＵｏｎＦｉｅｌｄｐｇ巧究生姓名朱冬桥导师姓名及职称虎胆？吐马尔白教授学位口类级别工学硕壬专业名称农

2、业水上工程研究方向农业水资源高效利用与管理所在学院水利与止木工程学院新疆？乌鲁木齐二〇—五年六月ＩＩ＇ｉ独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加臥标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得新疆农业大学或其他教育单位的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献巧己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。￣时间日研巧生签名：束冬将：如厂年月如＾ＩＩ关于学位论文使用授权的说明本人完全

3、了解新疆农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：新疆农业大学有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复巧件论和电子文档，可臥采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位全文，允许论文被查阅和借阅。本人授权新疆农业大学将学位论文的部或部分内容编入有关数据库进行检索，可臥公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。（保研密的学位论文在解密后应遵守此协议）宛生签名：东冬扬＇时邮如ｄ年＾月如日导师签名时间：年／月八日本文是国家自然基金“干旱区膜下滴灌棉田土壤水盐运移律规与次生盐渍化预警”（项目编号：51069015）新疆自治区“十二五”重大专项“绿洲灌区节水

4、安全关键技术研究与示范”（项目编号：201130103-3）的部分研究成果课题主持人：虎胆•吐马尔白教授（新疆农业大学）冻融条件下膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律及数值模拟摘要新疆属于季节性冻融期地区，每年从11月初到翌年4月初结束，土壤经历了冻结与融化的过程。在此过程中水分和盐分发生了迁移变化，形成了盐分的表聚现象，极易造成农田发生土壤次生盐碱化，给新疆绿洲农业的可持续发展带来重大隐患。因此，选取多块常年进行膜下滴灌的棉田，通过分析冻融期滴灌棉田水盐运移特征和有无积雪覆盖条件下膜下滴灌棉田水盐变化特征，探讨冻融期滴灌棉田水盐运移规律；结合秋浇理论和冻融期滴灌棉田水盐运移规律，使用Hyd

5、rus-3D模型模拟计算确定适宜秋浇定额，为膜下滴灌棉田的可持续发展和次生盐碱化的治理提供科学理论和可靠依据。本文主要的研究成果如下：（1）在冬季有无积雪覆盖对土壤水盐变化有着一定的影响。裸地（有积雪覆盖）和覆膜地（无积雪覆盖）的水分变化规律相似，盐分变化则由于覆膜作用土壤在冻结锋面聚盐效果有所减弱。在融化期，由于覆膜，没有积雪入渗补给，随着地表蒸发增强，地表含水率不断减少，盐溶于水，水分被蒸发上移，故盐分也随着上移，更加剧了土壤盐渍化程度。（2）冻融条件下不同种植年限的膜下滴灌棉田的含水率和含盐率都表现出了时间变异性。整个冻融期含水率和含盐率的时间变异性属于中等偏弱，个别的土层属于

6、强变异性。0-80cm土层的含水率的时间变异性较强，80-150cm土层含水率变化的变异性相对减弱，划分0-80cm为冻融含水率和含盐率变化关键区，80-150cm为冻融含水率和含盐率胁从区。不同种植年限的滴灌棉田地块土壤含水率和含盐率时间变异性，无明显区别。（3）在冻融条件下不同种植年限膜下滴灌棉田的土壤盐分变化情况有所不同。土层平均含盐量均有所增加，且表层含盐量增加较大。随着种植年限的增加，受冻融作用的影响，0-140cm土层含盐量增加值，逐渐减少，但是含盐量的增长率却是随着种植年限的增加有所增加。（4）不同种植年限膜下滴灌棉田的土壤水分变化情况同样受到冻融作用的影响，I表层土水

7、势降低，水分向表层集聚，同时在一些初始含水率较高的区域，也受到负温的影响，土水势降低，也会在此区域形成水分的集聚现象。形成了含水率“大-小-大”的在分布格局。采用同样的方法对各个种植年限滴灌棉田冻融期的水分迁移进行分析，发现不同种植年限滴灌棉田之间含水率变化特征并无明显变化规律，而与初始含水率关系密切。（5）不同种植年限膜下滴灌棉田土壤剖面盐分由于冻融作用影响，土层水分被迫迁移而盐又溶于水，故盐分也随之迁移。表层盐分在冻结期均有所增加，在消融期，由于积雪的