【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于调控盐碱地水土资源利用的，具体涉及一种基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法。
技术介绍
1、土壤盐渍化是当前土壤退化的主要原因之一。近些年随着气候变化和人类活动的影响，全球土壤盐渍化呈现出局部缓解全局加剧态势，不仅造成土地资源浪费，而且日益影响了世界粮食安全。我国是盐碱地大国，现有各类可利用盐碱地资源5亿多亩，且分布于从热带到寒温带、滨海到内陆、湿润地区到极端干旱区的广袤地区。在耕地资源紧缺、水土资源错位分布的情势下，作为可以改造利用的非传统耕地资源，盐碱地是粮食增产的“潜在粮仓”；用好盐碱地对粮食安全，改善生态脆弱性意义重大。
2、然而，目前有关盐碱土壤治理调控方法主要包括：物理调控、化学调理、生物改良以及大水淋洗等单一措施或者以上不同方法相结合的多个措施的利用，尽管相关治理改良方法可有效遏制盐碱地扩张、提高产能上发挥了重要作用，但其作用对象为土壤盐分累积量，缺乏系统考虑“盐随水来、盐随水去”中的动态过程的管控，难以从根本上加以控制。面对全球气候变化、水资源节约集约利用和全国和区域水网格局的形成，水土资源的匹配关系将发生改变，水分驱动下的盐渍化的调控也面临着新的挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，以解决现有技术对土壤盐分的调控，缺乏系统动态过程的管控，难以从根本上加以控制的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案是：
3、一种基于水循
4、s1、基于水平衡原理，获取盐渍化区域不同水循环过程中的水循环要素；
5、s2、基于盐分平衡原理，获取水循环要素的盐分浓度，并根据水循环要素的盐分浓度，判断盐渍化区域土壤非饱和带盐分积聚状态；
6、s3、解析所述土壤非饱和带盐分积聚的主要来源；
7、s4、根据土壤非饱和带盐分积聚状态和土壤非饱和带盐分积聚的主要来源，选择对应的控盐措施。
8、进一步地，步骤s1中水循环过程包括：以土壤非饱和带水盐运移为核心的水循环的地表过程、地下过程和土壤过程。
9、进一步地，地表过程为：包括自然降水、灌溉引水和地表径流，自然降水、灌溉引水和地表径流均通过入渗携带着盐分进入土壤；
10、土壤过程：伴随地表过程中水的入渗运动，驱动土壤层水分的再分配；
11、地下过程：接受土壤过程和地表过程的深层渗漏和潜水蒸发的排泄，伴随着地下水的蓄变，在垂向上影响土壤水分的运移，并携带盐分出入土壤。
12、进一步地，土壤过程的水循环结构为：
13、
14、其中，为土壤含水量时段内变化量；pe为时段内降水入渗量；i入渗为时段内灌溉入渗量；e潜水为时段地下饱和带潜水蒸发量；et为时段内土壤水蒸发蒸腾量，包括土壤蒸发e和植被蒸腾t；r深层渗漏为时段内深层渗漏量；rs出流为时段内壤中流。
15、进一步地，地下过程的水循环结构为：
16、
17、其中，为地下水时段内变化量；rg入时段内侧向饱和含水层流入量；rg出流为时段内区域地下水流出量；gg0为时段内地下水开采量。
18、进一步地，水循环要素包括：降水入渗、灌溉水入渗、潜水蒸发、土壤蒸发、植被蒸腾、深层渗漏、土壤和地下水出流。
19、进一步地，步骤s2中判断盐渍化区域土壤非饱和带盐分积聚状态，包括：
20、
21、其中，为土壤中盐分含量随时间的变化；cpe为降水的盐分浓度；cs和cg分别为灌溉地表水和地下水的盐分浓度；cet为植被蒸腾水汽携带盐分浓度；c0为土壤蒸发水分携带的盐分浓度；crg为深层渗漏水携带的盐分浓度；cs为土壤出流中盐分浓度；is、ig分别为进入土壤非饱和带的地表水灌溉量和地下水灌溉量；t、e分别为土壤非饱和带植被蒸腾和土壤蒸发量；
22、当区域水循环输入项携带的盐分大于输出项携带盐分，即时，则判断为土壤积盐；
23、当区域水循环输入项携带的盐分小于输出项携带盐分，即时，则判断为土壤脱盐。
24、进一步地，步骤s3中土壤非饱和带盐分积聚的主要来源包括：土壤中盐分存量和伴随水循环时的土壤中盐分增量；
25、基于时段初土壤中盐分存量和时段内伴随水循环时的土壤中盐分增量，得到土壤非饱和带土壤含盐量的变化：
26、sws(t+1)-sws(t)＝(pecpe+iscs+igcg)+e潜水cg-tcet-ec0-r深层渗漏crg-rs出流cs
27、其中，sws(t+1)为时段末t+1时刻土壤含盐量；sws(t)为时段初t时刻土壤含盐量。
28、进一步地，步骤s4包括：
29、s4.1、根据地下水位埋深，进行土壤中盐分增量调控；
30、其中，保持脱盐过程为：
31、*pecpe+iscs+igcg)+e潜水cg+rg入crg入≤rs出流cs+rg出流crg出+gg0cg0+tcet+ec0
32、其中，crg入为入流地下水的盐分浓度；crg出出流地下水的盐分浓度；cg0为地下水开采量浓度；通常土壤蒸发水量携带盐分浓度c0极小，可以忽略；植被蒸腾消耗携带盐分浓度cet受植被耐盐特性不同而不同，绝大多数为非耐盐类，cet≈0；
33、s4.2、进行土壤非饱和带的土壤中盐分存量治理；
34、s4.3、综合s4.1和s4.2，通过跟踪盐碱化区域水循环过程的补给排泄比例，选择合理的排水工程措施，加上非饱和带盐分存量的治理，可实现盐渍化的综合调控，达到节水控盐目标。
35、进一步地，步骤s4.1具体包括：
36、s4.1.1、若地下水位埋深在约束范围内，且土壤非饱和带盐分处于积盐状态，则优先进行盐分增量的控盐措施；盐分增量的控盐措施具体为：根据水循环的动态过程，基于地质结构、地形条件作用、区域气候条件和灌溉条件，确定影响土壤盐分累积的水循环可控制项，确定补给排泄比例；即控制输入is、ig和输出rg出流、gg0的比例；
37、s4.1.2、若地下水位埋深不在约束范围内，且土壤非饱和带盐分处于积盐状态，则首先确定地下水位埋深，再根据s4.1.1中盐分增量的控盐措施，进行土壤盐分增量调控；
38、s4.1.3、若地下水位在约束范围内，且土壤非饱和带盐分处于脱盐状态，则采用s4.1.1中的控盐措施进行土壤盐分增量的调控；
39、s4.1.4、若地下水位埋深不在约束范围，且土壤非饱和带盐分处于脱盐状态，则确定地下水位，控制潜水蒸发，增加水平排泄，按照s4.1.2的措施实现水循环的补排关系，确定补给与排泄比例值，然后进行土壤盐分增量的控盐措施。
40、本专利技术提供的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，具有以下有益效果：
41、本专利技术围绕土壤盐分迁移与再本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述步骤S1中水循环过程包括：以土壤非饱和带水盐运移为核心的水循环的地表过程、地下过程和土壤过程。
3.根据权利要求2所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述地表过程为：包括自然降水、灌溉引水和地表径流，自然降水、灌溉引水和地表径流均通过入渗携带着盐分进入土壤；
4.根据权利要求3所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述土壤过程的水循环结构为：
5.根据权利要求4所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述地下过程的水循环结构为：
6.根据权利要求1所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述水循环要素包括：降水入渗、灌溉水入渗、潜水蒸发、土壤蒸发、植被蒸腾、深层渗漏、土壤和地下水出流。
7.根据权利要求5所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述步骤S2中判断
8.根据权利要求7所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述步骤S3中土壤非饱和带盐分积聚的主要来源包括：土壤中盐分存量和伴随水循环的土壤中盐分增量；
9.根据权利要求8所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
10.根据权利要求9所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述步骤S4.1具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述步骤s1中水循环过程包括：以土壤非饱和带水盐运移为核心的水循环的地表过程、地下过程和土壤过程。
3.根据权利要求2所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述地表过程为：包括自然降水、灌溉引水和地表径流，自然降水、灌溉引水和地表径流均通过入渗携带着盐分进入土壤；
4.根据权利要求3所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述土壤过程的水循环结构为：
5.根据权利要求4所述的基于水循环过程驱动的土壤盐渍化调控方法，其特征在于，所述地下过程的水循环结构为：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨贵羽，王浩，鲍子云，李烁阳，裴源生，张娜，丁相毅，史婉丽，常翠，彭致功，宋姚明琪，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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