地下水环境对灌区渠系节水改造响应机理的热示踪研究

我国农田灌溉用水的75%以上采用明渠输水的方式，其中渗漏损失约占农业用水量的33%，在此背景下在此背景下实施的渠系节水改造工程，改变了灌区多年形成的水文循环，还会对地下水环境产生不可忽略的影响。本研究以灌区渠系节水改造对地下水环境影响为研究背景开展了以下研究：（1）在室内开展饱和条件下均质、非均质多孔介质的热示踪试验及模拟研究，定量描述非均质性介质中水热迁移过程的特征和规律。（2）开展土壤入渗条件下的室内水热迁移试验及模拟研究，定量分析一维入渗条件下饱和/非饱和土壤的水热运移规律。（3）以渠道渗漏土壤水动态及水、热、盐伴生机理为理论基础，利用热、盐示踪技术开展野外监测、原位示踪和室内模拟试验，定量描述渠系渗漏条件下饱和/非饱和土壤中水分动态同热/盐迁移转化的伴生规律。（4）开展河道回补地下水过程的试验和模拟研究，通过分析温度对再生水中NO3-N浓度的影响，探究以河岸渗滤系统为背景的二维水氮运移规律。以上研究成果可为我国北方旱区渠系节水改造后的灌溉管理、地下水资源开发利用以及水土环境的评估提供理论依据和技术支撑。 2100433B

我国水资源供需矛盾日益突出，提高农业水资源利用效率刻不容缓。我国农田灌溉用水的75%以上采用明渠输水，渗漏损失占农业总用水量的33%，在此背景下实施的渠系节水改造工程，改变了灌区多年形成的水文循环，还会对地下水环境产生不可忽略的影响。本研究以灌区渠系节水改造对地下水环境影响为研究背景，以渠道渗漏土壤水动态及水、热、盐伴生机理为理论基础，利用热、盐示踪技术开展野外监测、原位示踪和室内模拟试验，定量描述渗漏条件下饱和/非饱和土壤中水分动态同热/盐迁移转化的伴生规律。建立基于动力学理论的点、线、面三级嵌套自适应模型，探讨采用温度资料模拟渗漏量、地下水位和水盐动态的数值方法，运用模型研究地下水及水土环境对渠系节水改造的响应机制；创新不同衬砌条件下渠道渗漏对灌区水土环境影响的评价新方法。研究成果可为我国北方旱区渠系节水改造后的灌溉管理、地下水资源开发利用以及水土环境的评估提供理论依据和技术支撑。

本书 凝聚了近年来我国大中型灌区节水改造规划的成功经验，基本反映了国家对大中型灌区节水改造和管理体制改革的导向，系统地阐述了灌区节水改造规划地技术路线和技术要求，统一了灌区节水改造规划技术的标准，规范了灌区节水改造规划编写的技术深度，为从事灌区技术工作及节水改造项目管理的同志提出了一本很有实用价值的参考书。

本书汇集了近年来我国大中型灌区节水改造规划的成功经验，基本反映国家对大中型灌区节水改造和管理体制改革的导向，系统地阐述了灌区节水改造规划的技术路线和技术要求，统一了灌区节水改造规划技术的标准，规范了灌区节水改造规划编写技术深度。

本书适用于灌区管理工作者。

现代信息、计算机、生物、先进制造等技术的领域及新材料科学等领域取得重大科技突破，这对大型灌区的节水改造技术发展的进程产生着深刻的影响，也使节水改造技术科技含量的大幅提升有了新的契机。基于社会经济可持续发展的理念，在农业区域生态环境安全和水资源高效利用得以保证的前提下，大型灌区节水改造技术发展的特征表现主要有：

① 提高技术水平、提升产品科技含量、构建可持续发展的工程设计理念的亮点及重大举措就是对现代高科技手段加以利用来改造传统产品和技术；

② 重视研究开发农业节水综合产品和技术，强调技术的水平的凝练提升及集成配套；

③ 在灌区节水改造技术的研究中，水资源高效开发利用、智能化农业用水管理、精量灌溉节水等技术已成为重点；

④ 对绿色环保节能型节水材料与产品的开发是当下社会经济可持续发展进行维系的主流趋势，对产业结构的优化调整与产品的升级换代能够起到促进的作用。

《灌区节水改造环境效应及评价方法》是在国家“十一五”科技支撑计划课题“灌区节水改造环境效应及评价方法研究”成果的基础上整理而成的。主要内容包括灌区节水改造对农田水循环的影响、灌区节水改造对农业水土环境的影响、灌区节水改造对水肥利用的影响及其调控技术、灌区节水改造环境效应的评价方法、基于生态健康和环境友好的灌区节水改造模式。本书所涉及的内容反映了目前灌区节水改造环境效应及评价方法的最新研究进展。

《灌区节水改造环境效应及评价方法》可供农业水土环境、农业水文学、节水灌溉、农业水资源等方面的专业技术人员参考。