乌海市引黄滴灌水净化模式及净化系统水质变化规律研究

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滴灌技术是水灌溉工程中利用率最高、当今世界农林业用水中最节水的灌水技术之一,它具有低流量、高频率的局部灌水特征,可减少水的深层渗漏和无效蒸发,显著改善灌溉管理水平,提高田间用水的利用率。近年来乌海市大面积推广滴灌林业和滴灌农业,其滴灌用水主要取自黄河水,而黄河水具有高含沙、高浊度的特点,极易造成滴灌系统的滴头堵塞。尽管当地采取了一些沉淀、过滤措施,但滴头堵塞问题仍成为困扰引黄滴灌技术推广应用的重要问题。本文针对乌海市引黄滴灌中存在问题,分析了乌海市三个沉淀池(即如意湖、林业湖、朝阳湖)在各种运行情况下的沉淀、过滤效果,研究了不同运行净化模式下各水质指标的变化规律,试验模拟了滴头堵塞发生规律及滴头堵塞的水质因素。得出以下主要结论:(1)沉淀时间对沉淀效果有较大影响。对引黄水进行沉淀可降低水体中悬沙的含量,但含沙水在沉淀池内不宜长久停留,将停水1-3天作为泥沙沉淀的最佳控制时间。沉淀1天后再进行灌溉,既可净化水质又有利于减少运行管理时间。(2)沉淀池的运行模式及功能对沉淀效果有较大影响。池内养鱼及其他人类活动使得水中的营养物质增加,使池水不利于进行灌溉。沉淀池全池的长宽比大于4,前池的长宽比较小时,更有利于泥沙的沉淀。所研究的三个沉淀池中,如意湖的运行模式及长宽比对泥沙的去除效果最佳。(3)对各项水质指标的变化规律及相关性分析表明:泥沙对细菌总数有较强的吸附作用,泥沙含量与细菌总数的变化规律基本一致,两者呈显著正相关性;各沉淀池中后池的叶绿素a明显高于前池,浊度与叶绿素呈不显著的负相关性;普通沉淀池浊度与CODMn呈正相关性,但养鱼池两者呈负相关性;各湖水体浊度与TP均呈正相关性,表明泥沙对TP有较强的吸附作用;泥沙对TN的吸附作用较弱。(4)室内滴灌堵塞试验分析表明,水中泥沙和微生物的共同作用是引起滴灌器堵塞的主要原因,滴灌器进水浊度越大出水流量越小,堵塞率越高;微生物(细菌总数、叶绿素a)的参与是造成滴头堵塞的又一重要因素。浊度和细菌总数相辅相成,决定着滴灌器滴头堵塞的状态和结果。水温的升高使滴灌器内微生物大量繁殖,在短时间内影响滴灌均匀度,对滴头堵塞产生影响。(5)种植适量的水生植物可净化水质,有利于进行滴灌。在每年沉淀池运行结束后,应及时清淤除草,减少水中营养盐来年向水体中释放,为水中生物的生长提供营养盐,以免水质恶化影响灌溉。
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