《石羊河流域地下水高效利用与生态水位调控工程示范》实现成功运行

来源:地调局水环所 作者:刘鹏飞 发布时间:2019-08-26

  201984日,由自然资源部科技发展司高学民处长,甘肃省自然资源厅科技发展处武军副处长,自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质研究所张兆吉副所长,科学技术处(项目管理处)张翼龙处长,课题负责聂振龙研究员等人员组成的“我国北方干旱半干旱缺水地区水循环规律与水平衡红线”调研组一行亲临示范现场调研指导。专题负责刘鹏飞、刘少玉从示范区的选择、自然地理条件、研究方向、系统组成和运行状况进展作了现场介绍讲解,并进行了关键技术环节绕场考察与询咨,获得认可好评。 

  石羊河流域地下水高效利用与生态水位调控示范是国家重点研发计划项目课题石羊河流域地下水合理开发利用及生态功能保护研究与示范的下设专题,核心目标是提高地下水利用效率10%以上,自201710月项目启动以来,经过示范方案编写、论证、选址、详堪、建设和调试,于20197月中旬实现正式运行,截止201986已经顺利通过了多次抽水试验和灌溉试验,累计抽水200h,抽水量近700m3,实现了示范区内地下水位面状下降,有效减缓了土壤积盐,同时结合地下水分质利用系统,对抽出咸水进行了有效利用,提高了咸水利用效率。该示范可望在地下水位和分质灌溉协控下,地下水利用效率目标实现上取得突破性成果,并为地下水位的精细调控提供理论基础和技术支撑,为改善西北地区生态环境做出应有贡献。 

  示范区位于石羊河流域邓马营湖东南,占地约9000m2,处于天然植被区和农田交汇处。属典型温带干旱沙漠气候类型,多年平均降水量和蒸发量分别为123.60mm2063.50mm。地下水可划分为浅层水和中深层水。浅层含水层岩性较细,水位埋深浅,一般1.9m左右,厚度15m左右,在强烈蒸发作用下,浅层水质咸化、土壤盐化发展严重,该层水是示范研究的重点。 

  示范区分为水位调控淡水灌区、水位调控混灌区、天然植被水位调控区、水量水质调控区四个主功能区,非水位调控天然植被区、非水位调控淡水灌区和非水位调控混灌区三个辅功能区。由浅层地下水高效集采井技术系统、地下水量水位自动调控技术系统、水循环立体自动监测技术系统和地下水分质灌溉利用技术系统四大系统构成。浅层地下水高效集采井系统:由一眼抽水井虹吸联通四眼辐射井组成,在节能条件下,实现了弱含水层中持续抽水和地下水位的面状调控,进而使土壤减蒸抑盐,减少淋盐灌溉量,大大提高水资源的利用效率。地下水量水位自动调控技术系统:抽水井流量由变频器根据各井总流量调节控制;各井水位由电动球阀、液位继电器、交流接触器、信号线等组成的控制系统根据生态水位范围进行自动调控。低渗透区含水层渗透性差,释水慢,用时长,该系统可实现长时间不间断安全抽水,节省了大量人力物力。浅层水属开放环境,长时抽水,虹吸管内难免产气,通过调整系统运行方式,可实现管路自动排气。水循环立体自动监测技术系统:包括大气监测子系统、地表蒸渗监测子系统、包气带监测子系统和地下水监测子系统。在人工调控和灌溉作用下,该系统可对水盐在大气-地表-包气带-地下水循环中的运移状况进行实时自动监测记录,且能实现监测数据可视化,进而灵活调整运行方案。地下水分质灌溉利用技术系统:该系统包含水质水量调蓄池、双向分质灌溉供水管路。克根据作物不同季节的耐盐规律,该系统可配置不同灌溉水源和对各功能区块进行分质配比供水,有效提高了咸水利用效率。 

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