考慮可動(dòng)-不動(dòng)水體假設(shè)的河套灌區(qū)適宜秋灌定額UBMOD模擬

毛 威，朱 焱，伍靖?jìng)ィ瑮罱鹬?

（武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430072）

0 引 言

西北農(nóng)業(yè)灌區(qū)由于干旱的氣候條件與不合理的灌排措施而面臨土壤鹽漬化的威脅。為了控制土壤鹽分，灌區(qū)每年在作物收獲后采用較大的灌溉定額進(jìn)行灌溉壓鹽，以便淋洗累積在作物根系層的土壤鹽分。以內(nèi)蒙古河套灌區(qū)為例，現(xiàn)狀情況下河套灌區(qū)年均引黃水量約為47億m，其中約1/3的年引黃水量被用作秋灌淋鹽。隨著國(guó)家水資源“三條紅線”管理制度的實(shí)施，河套灌區(qū)未來的水資源供需矛盾將更加突出。秋灌作為現(xiàn)狀情況下水資源的重要消耗項(xiàng)，必將大幅削減。因此，探究以河套灌區(qū)為代表的西北干旱-半干旱灌區(qū)作物根系層的土壤鹽分積聚規(guī)律及淋洗特征，對(duì)灌區(qū)節(jié)水與灌溉農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前對(duì)農(nóng)業(yè)灌區(qū)土壤水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律已有大量研究，主要方法有田間試驗(yàn)研究、數(shù)值模型計(jì)算等。現(xiàn)階段土壤鹽分模擬與計(jì)算中廣泛采用的是對(duì)流彌散方程。該方程物理概念清晰，但該方程是在均質(zhì)情況下推導(dǎo)得到，無法解釋溶質(zhì)穿透曲線在非均質(zhì)情況下的早期穿透和拖尾等物理非平衡現(xiàn)象。在實(shí)際的淋洗試驗(yàn)中，大量水分淋洗之后的土壤仍然保持著一定量的土壤鹽分，而對(duì)流彌散方程難以描述此類現(xiàn)象。從多孔介質(zhì)空間結(jié)構(gòu)分析，土壤孔隙可以分為有效孔隙與死端孔隙，有效孔隙連通性較好，水鹽運(yùn)移通暢，而死端孔隙中的水體及鹽分難以運(yùn)動(dòng)。……