平原水库对农业管理建设发展作用

分类：农业工程论文发表 时间：2017-11-23 10:08 关注：(1)

　　农业发展建设与科技建设和经济发展都是分不开的，这篇农业论文就主要讲述了：平原水库单分子膜无效蒸发消减的技术事项等等。文章选自：《农技服务》,《农技服务》传播和推广农、牧、林、副、渔各业新技术、新成果、新经验、新产品和新知识,传递市场信息,为农业科技成果尽快转化为生产力,为农民致富奔小康提供技术和信息服务。是广大农民、农技人员、农村基层干部和农业院校师生获取先进适用农业技术和知识,获取政策、科技和市场信息的载体。

　　摘要：随着历史的发展,人们从傍水而居、逐水迁徙慢慢地知道如何更进一步地利用水资源,然而,人类对水资源的利用并不一直是科学的、合理的,工业化进程的加快,人们对水资源的需求量越来越大。

　　关键词：平原水库,农业科技,农业应用,农业论文

　　1.1 研究的背景及意义

　　水是生命之源,是整个自然界正常运转的先决条件,人类文明的发展过程始终与水保持着极为密切的关系,人类文明的出现、发展和兴衰与各大流域水资源的变化保持的高度的协调。在人类文明初期,人们傍水而居,从水中获取食物来满足人类生存的基本要求,可以说水孕育着人类的文明。

　　一方面,工业化、现代化的进程消耗了大量的水资源,很大一部分已经超出的自然界所能承受的范围;另一方面,人们对水资源大量消耗的同时并没有对其进行合理的、应有的保护,造成水资源的污染和生态的破坏,水资源日益短缺的状况也越来越严重。在全球范围内水资源短缺的现况上,水资源不仅仅是一种自然资源,也是一个国家、一个地区重要的经济型资源和战略资源。20 世纪中期以来,随着世界经济快速发展、人口的剧列增长,全球用水量急剧增加,水污染日益严重。

　　根据 1997 年联合国发布的《世界水资源综合评估报告》显示,水资源的短缺将会成为制约世界经济发展的关键因素之一,并有可能引起地区、国家之间的冲突。我国水资源问题十分突出,由水利部组织的全国第二次水资源评价结果表明,我国水资源总量为 27789.3 亿 m3,虽然水资源总量大,但是人均占有量仅仅为 2200m3,局部地区低于 500m3,人均水资源占有量仅为世界人均水平的四分之一[1]。我国水资源利用率低,污染严重,并且地区分布不均,水土资源不成正相关[2],这些特点进一步加剧了我国水资源短缺的问题,其中水资源地区分布不均的状况在塔里木河流域显现较为明显[3]。塔里木河流域深居内陆,气候干旱,水资源相对贫乏,生态环境脆弱。水资源是该地区最宝贵的自然资源,是一切经济活动和社会活动的物质基础。随着该流域经济的发展,水资源严重短缺的现状也尤为突出,该流域是以灌溉为主的绿洲农业,水资源的短缺严重制约着该流域的发展。水资源对该地区而言不仅关系到农业、经济的发展,同时关系到社会的稳定、民族的和谐和我国边疆地区的安全,采用合理的措施科学地使用当地有限的水资源是值得认真研究的课题。

　　1.2 国内外研究进展

　　直观来讲,单分子膜是厚度呈单层分子厚度分子间排列在一起的膜状结构,进一步来讲它是一种表面活性剂,利用原材料的“两亲特性”在铺展溶剂的作用下在亚相液体表面迅速铺展,自发形成不溶性单分子膜状结构,进而改变液面直接裸露于空气中的状态。当水分子想溢出水面穿透单分子膜时,水分子就会受到分子膜的阻碍作用,致使在相同外界条件下水分子不易脱离水面,从而达到蒸发效率明显降低的目的[7]。这种在液体表面铺展表面活性剂形成分子不溶膜阻蒸发的技术被称为分子膜阻蒸发技术。该技术除了应用于水体表面起到抑制水蒸发的用途外,还可以应用到刚浇筑的混凝土表面,起到养护混凝土的作用[8]。

　　另外,由于单分子膜抑制剂抑制了水体水分的蒸发,这样就能减少水体因蒸发而散失热量的效应,从而提高水体的温度,在水稻田的铺设单分子膜抑制剂可提高水温,加快水稻的生长。单分子膜阻蒸发制剂也可喷洒于植物叶片,减少植物的蒸腾作用,在苗圃移栽方面也可投入使用。人们对单分子膜阻蒸发技术的研究已有 70 多年的历史, 早在 20 世纪 40 年代,先后在各国开展对单分子膜阻蒸发实验的探索。德国科学家率先采用石蜡油皂膜喷洒于土壤表面来减少土壤表面水分的蒸发。1942 年法国科学家 Bertrand 以脂肪酰胺为原材料,配制出液相的单分子膜阻蒸发制剂[9],并在实验室理想环境下对其进行了抑制率、膜寿命等测定,当时仅采用脂肪酰胺为主要原材料配制的单分子膜,阻蒸发抑制率仅能达到20%左右,铺膜后膜在水体表面持续的时间也只有 18 个小时,但是 Bertrand 教授对其配制的单分子膜进行了微观结构研究,并给出了由脂肪酰胺为主要原料配制出的单分子膜的阻蒸发机理。

　　1.3 研究的内容

　　本研究以塔里木河流域气候干旱、水资源短缺、平原水库蒸发量较大为背景,结合该流域的气象资料,探索适合该地区应用的平原水库单分子膜无效蒸发消减技术与应用。论文研究了单分子膜阻蒸发试剂的的配制方法、阻蒸发效率的测定、物理及化学性质等,并根据该流域气候特点筛选出适合的单分子膜阻蒸发制剂。在室内试验的基础上,进一步在试验小区自然环境条件下对单分子膜阻蒸发制剂的各项指标进行检验,筛选出抗风浪能力、自我修复能力、抗沙尘能力、抗太阳辐射能力等较为突出的单分子膜阻蒸发制剂。为了克服单分子膜阻蒸发制剂受风浪影响较大,不能直接应用于大面积水体表面的缺点,本课题采用漂浮网格的措施来消减风浪对其的影响,并在试验小区进行了效果验证。

　　为了验证漂浮网格消减风浪措施在实际应用中的效果,在多浪水库建立了示范小区。以膜理论为研究基础,探索单分子膜阻蒸发制剂的配制方法。单分子膜的原材料由多种,本文选用脂肪醇为主要原材料,对不同脂肪醇进行了单独配制和相互不同比例的复配,分别配制出均相抑制剂和非均相抑制剂。检测了单分子膜阻蒸发制剂的阻蒸发效率和有效寿命,对制剂的表面电流、粘度、表面张力、透氧性、铺展性等理化性质进行测定。并探索了浓度与阻蒸发效率的关系、铺膜后阻蒸发率与时间的关系、温度对阻蒸发率及寿命的影响。通过以上的试验,完成室内对单分子膜阻蒸发制剂的初步筛选。

　　第二章 研究流域概况

　　2.1 塔里木河流域概况

　　塔里木河流域地处我国南疆地区(35°~43°N ,74°~90°E)的塔里木地台与天山地槽之间的山前凹陷区,是我国长度最大的内陆河流[29]。流域地形总体呈现西高东低,自北向南微倾斜,最高海拔 1033m ,最低海拔 800m,北面边界为天山南麓山前倾斜平原下部的边缘区,南部到达塔克拉玛干大沙漠,流域的的最西部是由叶尔羌河、和田河和阿克苏河汇合出的肖夹克,流域最终注入东部的台特马湖,干流全长 1321km,流域面积 1.76 万 km2。可将干流分为上中下游 3 段,自阿拉尔至英巴扎为上游,长度为 495 km,自英巴扎至恰啦水库为中游,长度为 398 km,自恰啦水库至台特玛湖为下游,长度为 428 km,干流东西方向贯穿塔里木盆地。

　　塔河流域主要由四个子流域构成,阿克苏河,和田河,叶尔羌河 3 条源流于肖夹克汇入塔河干流,其中阿克苏河是塔河的主要补给来源,位于天山南麓中段西部,塔里木盆地西北边缘,由托什干河及昆马力克河两条支流汇成,其余两条河流仅在洪水期补给塔河[30]。流域东北部的开都-孔雀河位于天山南部,焉耆盆地北缘,属于雪冰融水和雨水混合补给,流域上游的开都河流入博斯腾湖,又于博斯腾湖南部抽水进入孔雀河,经库-塔干渠进入塔河干流,属于塔河的人工补给源。