基于SARIMA模型的赣江流域近50年参考作物需水量预测

基于赣江流域12个代表气象站点1961—2010年的逐日气象观测资料,采用Penman-Monteith公式计算了各站点逐日参考作物需水量,整理得到赣江流域及上、中、下游3个子区域的参考作物需水量年度和月度数据,对其变化特征进行了分析。赣江流域50 a参考作物需水量年际变化较大,年内变化呈现出明显的季节性特征。在考虑了季节性因素的基础上,利用BIC准则法确定模型最佳阶数,建立了赣江流域参考作物需水量的季节性ARIMA模型,对研究区域的参考作物需水量进行了拟合与预测,并验证了模型的显著性。预测结果表明,模型的平均相对误差在合理范围之内。     

大尺度区域控制灌溉水稻需水量的空间变异分析

采用地统计学的变异函数分析方法定量研究了控制灌溉水稻需水量的空间异质性特征,利用地统计学的克里格内插法结合定积分对控制灌溉水稻的需水量进行了估测。以往野外调查时经常采取增大采样点数目,以及在内业计算时采取求平均值的方式,而没有考虑与需水量异质性关系密切的取样点位置的信息,从而导致所得结果可能不能真实反映需水量的现状。采用地统计学的方法设置采样点,利用采样点之间的相关性,用克里格空间插值方法进行估计,有效地克服了传统调查方法无法解决的样本不独立问题,使得调查结果更加接近总体真值。     

冬小麦节水高效灌溉制度试验研究

以广利灌区冬小麦为研究对象,通过测坑试验,研究确定在新的生产条件下作物各生育阶段的日需水强度、阶段需水量和全生育期需水量。同时调查不同水分条件下冬小麦产量变化情况,在此基础上,分析作物各生育阶段耗水量与产量的关系,建立作物水分生产函数模型,分析确定作物的需水主、次关键时期和灌水关键期。结合不同供水条件下冬小麦各生育阶段的水分状况、冬小麦耗水量和最终产量的观测结果,分析确定冬小麦生育阶段的适宜土壤水分控制指标,为制定节水高效灌溉制度提供参考依据。     

基于观测站点生成降水的有效分辨率研究

基于全国气象站点、黄河流域及岔巴沟实验小流域的降水观测资料,研究了水文气象站点的空间分布与其生成降水的空间分辨率之间的关系。提出了有效分辨率的概念与计算方法,从观测资料中获得的信息与对资料精度需求的指标中即可确定出最合理的分辨率。在全国区域,采用国家气象局分布的723个观测站点数据,给出一定的精度要求指标后,可以算出有效分辨率分别为24.4km;在全黄河流域,采用760个水文观测站点,可以算出有效分辨率为3.23km,岔巴沟实验流域有效分辨率可以达到0.38km。该成果为基于有限的观测站点生成合理的有效分辨率的降水,提供了关键的技术和科学的依据。     

基于涡动观测系统的云南高原农作物观测分析研究

本研究基于云南省持续干旱对水资源高效利用的要求以及研究作物需水量规律的重要性,利用当前国际上先进的涡动观测系统,自动观测灌区主要粮食作物生育期各个阶段的需水量及需水强度。以油菜和水稻为研究对象,通过涡动观测设备采集的数据,采用Eddypro软件,计算了油菜和水稻各阶段的需水量,并与灌溉试验站取得的作物需水量资料进行了对比,结果表明:用涡动观测系统计算的油菜和水稻需水量与灌溉试验站试验值十分接近。本研究采用涡动观测系统对云南高原农作物进行的观测分析效果明显,极具应用前景,可为云南省推广应用先进、实用的灌溉试验新技术提供借鉴。     

基于作物需水量空间分析的北京地区种植业规划

采用Penman-Monteith公式计算了北京市主要作物春玉米、夏玉米、棉花、冬小麦、苜蓿的需水量,并采用GIS插值得到以上各作物的需水量空间分布.通过需水量的空间分布规律和现有农用地分布情况的分析,为今后种植业布局提出了规划意见.     

基于地统计学的柬埔寨年降水量数据空间插值

为了更好地分析区域水资源量、水文平衡及灌溉需水量,需要对降水的时空分布进行定量分析。由于气象站点布设的局限性,针对资料短缺地区的空间插值就显得尤为重要。以柬埔寨的20个气象站降水数据为插值实验样本,研究基于Arc GIS的空间插值和分析功能,探讨普通克里金、简单克里金、析取克里金及经验贝叶斯克里金法等4种地统计学插值法的优劣及其适用性。通过插值误差分析来检验插值精度,并模拟年降水量的空间分布图来进行比较分析,结果表明经验贝叶斯克里金插值法最优。研究结果可为资料短缺地区降水量空间插值提供参考。     

冬小麦田间耗水量的试验研究

正确确定农作物需水量,是进行农业区划、水资源的合理开发利用、灌区工程的规划设计及用水管理等必不可少的重要依据。本文指出,过去在农作物需水量的研究中,把采用田测和有底筒测试两种方法所测得的作物腾发量都称为作物需水量是不妥的。为了区别,可以把有底筒测试法测得的腾发量称为作物需水量,而将无底筒测试或田测法测得的腾发量称为作物田间耗水量。笔者对冬小麦田间耗水量的主要影响因素进行了分析研究,从而提出了农作物的田间耗水量是由作物基本耗水量和随机耗水量组成的,并以小麦为例,就其基本耗水量和随机耗水量的计算提供了数学模型。     

旱作水稻作物需水规律研究

为了准确估算旱作水稻作物需水量动态变化过程,制定合理的灌溉制度,试验研究采用蒸渗仪及田间试验测定作物蒸发蒸腾量方法,对旱作水稻作物需水量规律进行研究。试验结果分析:旱作水稻需水量与其它旱作作物需水量基本相同,可在水资源不足地区和井灌区规模种植。     

水稻需水量等值图在灌溉管理中的应用

作物需水量等值线图主要是用于进行灌溉制度设计、推求灌溉定额和进行灌溉评价。如何更好地应用该图，正确确定作物需水量ＥＴ、降雨量Ｒ和灌溉定额Ｑ三者的关系，是普遍关注的问题．本文以吉林省水稻需水量成果图分析应用为例，较全面地介绍了应用该成果建立ＥＴ、Ｒ和Ｑ三者关系的方法及不同系列排须的ＥＴ图的应用情况。为需水量研究成果图更加完善起到了推动作用。     

基于信息熵原理的作物需水空间相似性分析

根据区域空间作物需水观测站点具有信息传输的特性，运用信息熵原理研究了它们之间的信息有向传输问题，并运用聚类分析法进一步研究了作物需水相似性区间，初步揭示了作物需水空间分布的结构特征。上述方法运用于湖南省83个观测站作物需水空间分布规律研究中，取得了满意的结果。     

土壤水分空间变异的套合结构模型及区域信息估值

本文运用线性地质统计理论，确定研究区域的半变异函数二维平面结构为带状各向异性套合结构模型，给出土壤水分区域估值合理采样数，将Ｋｒｉｇｉｎｇ最优内插无偏估计法扩展为待估域的土壤水分含量外延估计，通过模糊聚类分析，绘制区域土壤水分含量的信息分布图，可为灌区水资源的计算机管理及灌区土壤水分监测预报提供依据。     

西瓜和蜜瓜咸水滴灌的作物系数和耗水规律

在采用测渗仪测得内蒙古河套地区进行的西瓜、蜜瓜咸水滴灌田间试验的数据,利用水量平衡原理,计算出在不同灌水量条件下的耗水规律,得出作物在适宜生长条件下的耗水量,即作物需水量。根据美国A级蒸发皿和中式皿的自由水面蒸发量的关系以及美国A级皿的蒸发量和参照作物需水量之间的关系,推算出了作物各生育期的参照作物需水量ETr,计算出作物各生育期的作物系数KC和以中式蒸发皿为基础的作物需水系数。所得参数可为类似地区的西瓜和蜜瓜滴灌系统灌溉制度的设计提供参考。     

闽江水口水电站下游航道设计最低通航水位确定方法

为了给闽江航道整治、码头建设、防洪、船闸设计提供技术参数,在外业资料缺乏情况下,采用数值模拟、外业观测、相关分析相结合的方法计算闽江水口水电站下游航道设计最低通航水位。基于非结构网格、有限体积法建立闽江干流水口水电站至马尾河段的二维水动力数学模型,通过数学模型推算闽江水口水电站下游航道沿程临时站点逐时水位,将沿程临时站点逐时水位与竹岐站、文山里站、白岩滩站等长期水文站(基准站)水位建立相关关系,采用累积频率法计算低潮累积频率90%的水位特征值作为基准站设计最低通航水位,通过该相关关系计算沿程临时站设计最低通航水位。计算结果表明,临时站逐时水位与基准站逐时水位线性相关关系较好,相关系数基本在0.9以上,由该相关关系及基准站设计最低通航水位获得的闽江干流水口水电站下游航道设计最低通航水位值相对合理可靠。     

吉林省水文站网密度评价

本文用最新的详实的水文站网资料,分析评价了吉林省水文站网的密度,从流域水系,地理、水文分区等角度分别论述了现有的水文站、雨量站、泥沙站、蒸发站等不同站类的站网稀疏程度,得出了是否满足世界气象组织(WMO)站网容许最稀密度的要求,并提出了优化站网的意见。同时阐明了为了适应新形式的要求,优化水文站网,发挥水文站网的整体性功能,保持水文;站网的可持续发展,仍将是水文工作今后一段时间重要而艰巨的任务。     

作物优化灌溉制度的研究

文中对非充分灌溉条件下作物优化灌溉制度如何制定进行了研究。其特点是将作物产量模型、耗水规律模型和土壤水分变化动态模型相结合，以产量最高为目标函数，建立了计算机优化决策系统。该研究成果可使有限的水量在作物生育期内发挥最大的效率，对优化配置水资源，实现农业高效用水具有重要作用。实例研究结果说明，所建模型及求解方法是合理与可行的。     

用两级优化法进行喷微灌配水支管设计

采用两级优化设计模型进行喷微灌支管设计，第一级优化采用拉格朗日法求解非线性规划模型，以年费用最低为目标函数，以连续管径为决策变量，获得一组最优管径组合。第二级采用枚举法进行优化设计，在第一次连续管径基础上，按照施工要求的变径数，选择出靠近连续管径的几个商用管径，以年费用最低为目标函数，以管径和管长作为决策变量，获得最优管径和管长组合，最后计算出各节点的水压力。该方法不仅使年费用最低，而且满足了施工要求，可直接用于喷微灌支管的施工设计。     

气候变化对灌区农业需水量的影响研究

气候变暖不仅影响水资源量及其时空分布的变化,而且也会使农作物蒸发蒸腾量增加,从而加剧农业水资源供需矛盾。因此,研究气候变化对农业需水量的影响对保障农业用水安全具有重要的意义。本文利用陕西省宝鸡峡灌区11个气象站28 a的气象资料,分析了灌区气候变化特征;计算了主要作物需水量和农田灌溉需水量;利用单因素敏感性分析法研究了气候变化对农业需水量的影响。研究结果表明:灌区年平均气温显著上升,降水量持续下降,蒸发量明显增大,大部分地区相对湿度和风速显著下降,而日照时数有所增加;冬小麦、玉米、棉花和油菜生育期需水量明显增加;各气候因素对农田灌溉需水量影响顺序为:降水量>相对湿度>最高气温>日照时数>平均气温>风速,气温的上升、相对湿度的下降、降水量的减少以及日照时数的增大使作物需水量明显增大,而灌溉面积减小使农业需水量有减少的趋势。     

单作物系数法和双作物系数法计算作物需水量的比较研究

本文采用FA0-56推荐的计算作物需水量的单作物系数和双作物系数方法，应用陕西杨凌地区的资料，分别计算了作物需水量，并和蒸渗仪的实测值进行了对比，分析了其差异及原因。结果表明，在地面部分覆盖的情况下，双作物系数法比单作物系数法更接近实测值，而在地面完全覆盖情况下，两者差别不大。     

松花江重污染支流伊通河河道生态需水研究

以松花江重污染支流伊通河为研究区,在确定生态环境需水量构成的基础上,运用Tennant法、一维水质模型等研究方法核算了伊通河河道生态环境年需水量,分析了河道生态环境需水量的盈缺状况。结果表明,伊通河伊通站和农安站生态环境常年存在不同程度缺水,其中伊通站年均缺水量为0.13亿m3,农安站年均缺水量为0.55亿m3。研究旨在为松花江流域水资源的优化配置和生态环境功能的恢复提供依据。