控制排水
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控制排水(Controlled Drainage)
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控制排水是指在主要排水構築物出口處根據需控制的水位深度設一堰,只有當地下水埋深超過此堰高度時,排水構築物中水才可排出[1]。控制排水根據作物的承受能力, 通過建造控制性建築物如溢流堰等, 抬高排水出口水位, 減少排放到下游水體的水量, 以達到減少環境污染、保護環境的目的[2]。
控制排水的作用[2]
控制排水的主要作用有:
1.減少排水量, 即減少排放到下游水體的污染物如氮、鹽分等的數量。如果在作物生長季和非生長季都進行控制排水, 可以減少的排水量約為常規排水量的30%; 如果只在生長季進行控制排水, 大約減少不到常規排水的15% 。如果排水水質較好, 依然能滿足灌溉水水質要求, 可以繼續作為灌溉水進行排水的二次利用, 即回水利用;
2.減少了化學物質如氮、磷、鹽分等的排放量, 從而減輕了對下游水體的污染, 降低了水體富營養化發生的可能性, 起到了保護環境的目的;
3.增加了管理排水的靈活性。
一般說來, 控制排水的適用條件如下:
(1) 控制排水在坡度較大或地形起伏較大地區不易進行,其所要求的農田坡度一般不超過0. 5%;
(2) 要有較為完善的明溝排水或暗管排水系統。
控制排水理論[3]
控制排水技術在國外20 世紀90 年代已有研究,1995 年曾在馬來西亞召開過專門的國際學術研討會,其主要技術是在田間排水系統的出口設置控制設施,通過調節控制設施來調節田間的地下水位,達到排水再利用、治理漬害、減少排水對承泄區的污染。通過研究與技術開發,目前已經開發出了簡便實用的自動給水栓、水力自動閘門等田間控制排水的設備,提出了不同作物不同階段的地下水位控制標準,並嘗試建立了稻田灌溉排水自動控制系統。同時國內外研究還表明採用控制排水技術,認為控制水位,可以調控農田的排水強度和農田排水量,減少了農田排水中氮、磷養分的輸出,改善排水水質,對農田水文和水環境產生了非常顯著的影響。同時人為抬高地下水位,可以使土壤水分得到充分利用,從而減少灌溉次數,減輕對水資源的需求壓力。
控制排水與自由排水的關係[1]
控制排水與自由排水相比能減少排水量,從而減少隨排水淋失的硝態氮(-N)量,且在控制排水條件下,較淺的水位使一部分土壤處於較高含水量下,有利於反硝化的進行,從而使土壤剖面中-N濃度降低,減少了淋失量。地下灌溉亦因具有較高的反硝化率,產生較低的-N淋失。從防止地下水-N污染的角度來說,這些都是非常有益的。