不同前处理下咸水冰融水水质与水量特征

咸水结冰灌溉对重度盐碱地改良,缓解淡水资源短缺具有重要现实意义。咸水冰融化过程中水盐分离的实质是盐分的再分配过程。为厘清前处理对咸水冰融化过程中水质及水量的影响,本研究设计了曝气冰(A)、堆积冰(S)、破碎冰(C)和常规冰(R)4种前处理,及4个初始矿化度(0 g·L^(-1)、5 g·L^(-1)、10 g·L^(-1)、15 g·L^(-1)),对比分析融水过程中水量和水质的动态变化。结果表明,曝气、堆积和破碎处理相对常规冰都能显著减少融化时间,各处理融化时间为破碎冰<堆积冰<曝气冰<常规冰;单位时间融出水量均呈先快速升高,后缓慢降低的趋势,峰值水量为常规冰<曝气冰<堆积冰<破碎冰。随着融化过程的进行,融水矿化度快速下降,之后逐渐平缓;其中,破碎冰初始和结束时融水矿化度和钠吸附比(SAR)均显著低于常规冰;且初始矿化度为5 g·L^(-1)时破碎冰的淡水(<1 g·L^(-1))融出量高达33.26%,显著高于同矿化度的其他前处理冰体。可见,前处理措施可以显著改变咸水冰融化过程中的水盐再分配过程,这为地下咸水资源利用时通过咸水冰前处理提高盐分淋洗能力提供了理论依据。

咸水冰融化与土壤入渗过程不同盐分离子迁移规律研究

通过模拟试验及大田试验研究了咸水冰融化过程及土壤入渗过程不同盐分离子迁移分布规律,以期揭示咸水冰融水水质变化机理及咸水结冰灌溉对土壤盐分分布的影响。试验结果表明,咸水冰融化过程各离子含量均急速下降,但不同离子融出速度不同,各离子融出比例高低次序为Cl->Mg2+>K+>Na+>SO42->Ca2+>HCO3-;离子融出速度的不同,导致融水离子组成发生变化,最终使融水钠吸附比下降,pH值上升。咸水结冰灌溉使0～80 cm土体中除HCO3-增加6.85%以外,其余各离子均表现为下降,各离子淋出比例由高到低为Mg2+>Cl->Ca2+>Na+>K+>SO42->HCO3-;Cl-、Na+淋出比例不是最高,但在总淋出盐分中所占的比例分别达到了62.01%和21.96%。咸水结冰灌溉改变了土壤的离子组成,使土壤表层产生碱化趋势,因此,咸水结冰灌溉应当配合一定措施防止土壤碱化。

冬季咸水冰覆盖对滨海盐渍土的改良效果研究

滨海盐渍土盐度变化存在明显的季节性,地下水埋深浅、矿化度高是造成滨海地区冬-春季节土壤积盐的主要原因。台田-浅池农业生态系统的构建,既可抬高土壤耕作面,又能形成开阔的水体。利用冬季浅池中自然冻结形成的咸水冰覆盖台田,其融水可实现对台田土壤盐分的淋洗,防止返盐。台田覆冰后,又在冰面设置了无覆盖、芦苇秆覆盖和无纺布覆盖3种处理,以调节冰体融化速度。实验过程中监测冰体融化前后及融化过程中台田0～100 cm土层含水率与盐度变化。结果表明,冬季咸水冰覆盖不仅抑制了土壤的返盐,还能降低部分盐度,增加土壤含水率。冰面无覆盖条件下,覆冰融化迅速,土壤含水率在短时间内大量增加,洗盐效果明显,但持续时间较短。覆盖处理减少了蒸发,可延缓覆冰融化,延长脱盐时间。与芦苇秆覆盖相比,无纺布覆盖条件下,融冰速率适中,土壤脱盐效果最佳。3种处理方式下,覆冰融尽时0～20 cm土层含水率分别增加44.5%、42.8%和68.5%,土壤脱盐率分别为44.4%、47.0%和72.4%。土壤墒情的改善与盐度的降低为作物的种植创造了良好的条件,为后续改良方法的顺利实施提供了保障。

咸水冻融灌溉对重度盐渍土壤水盐分布的影响

室内咸水冰融化试验设置2个处理：7.5 g L-1咸水冰（SIW（7.5））、15 g L-1咸水冰（SIW（15））,探究了咸水冰融化过程中的水量、水质以及离子组成的变化;土柱模拟试验设置同一灌水量（150mm）,4个处理：淡水直接灌溉（FW）、7.5 g L-1咸水直接灌溉（SW）、7.5 g L-1咸水冻融灌溉（SIW（7.5））、15 g L-1咸水冻融灌溉（SIW（15））,对比分析两种灌溉水质（淡水、咸水）和两种灌水方式（直接灌溉、结冰灌溉）对土壤（粉砂壤土）水盐动态的影响。结果表明：咸水冰融化过程中,初期融出水量较大,但含盐量和钠吸附比（SAR）较高,后期融出水量较小,含盐量和SAR很低;融出水的离子含量变化与电导率（EC）变化表现相同的趋势;小于3 g L-1的水的融出率分别是SIW（7.5）=25.46%和SIW（15）=32.78%。FW处理下,土壤中水盐运动持续时间较其他3个处理长,土壤导水率降低最快,灌溉水入渗完成时表层土壤含水量达到33.88%,显著高于其他处理。四种处理下,0～15 cm土层土壤的含盐量平均值分别为FW=2.32 g kg-1、SIW（7.5）=2.80 g kg-1、SIW（15）=3.87 g kg-1、SW=4.31 g kg-1。同等灌水量下,SIW（15）处理下土壤脱盐深度最浅。离子分析表明：FW和SIW（7.5）处理下,0～25 cm土壤的钠吸附比（SAR）下降明显,显著小于SW、SIW（15）;然而FW处理下,土壤碱化特征最为明显。综合而言,在淡水资源缺乏而咸水资源相对丰富的地区,中度矿化度咸水结冰融水灌溉可以有效降低根层土壤盐分,满足农业生产的要求。

驾车过河湖冰面防塌陷

车辆通过河湖表面冰层时,除因附着力小易出现车轮打滑空转造成行车困难和危险外,还往往因冰层承重力量不够而发生严重事故。因此,为使汽车安全顺利地通过冰层,必须查清冰层的厚度和强度。一般地说,冰层洁净,没有夹雪和气孔,冰就坚实、强度高;质地疏松、含雪层。