查看更多>>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20m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60m和2.0 m.
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