一个改进的随机动力学水平衡模型及其应用研究Ⅰ.模型

本文在Eagleson随机动力学水平衡模型的基础上，改进了原模型中蒸腾、蒸发量等项的计算方法；并根据黄土区降水分布特点，将全年分为16个时间长度不等的降水时段，分别统计降水特征参数，利用质量守衡定律和逐步校正演算法，可计算出水文生态系统平衡体系水均衡要素的定量分配和活动层土壤含水量的年动态变化，代表了原模型中确定土壤含水量的简单统计法，从而可提高模型计算精度和实用性。改进后的随机动力学水平衡模型更适用地黄土高原的特定水文生态系统。     

一个改进的随机动力学水平衡模型及其应用研究Ⅱ.应用

本文用黄土高原长武农业生态试验站的冬小麦长期定位试验资料对改进的随机动力学水平稀模型进行了准确性检验。从模型对参数反映的敏感性分析和模型计算值与数值模型ＷＡＶＥＳ的比较，以及模型对黄土区旱作高生产力的水分环境效应的评价结果，均证明改进的随机动力学水平衡模型能比较准确地预测一定生产力水平、特定生态系统平衡体系水均衡要素的定量分配和土壤含水量的动态变化。     

一个改进的随机动力学水平衡模型及其应用研究Ⅱ。应用

本文用黄土高原长武农业生态试验站的冬小麦长期定位试验资料对改进的随机动力学水平衡模型进行了准确性检验。从模型对参数反映的敏感性分析和模型计算值与数值模型WAVES的比较，以及模型对黄土区旱作高生产力的水分环境效应的评价结果，均证明改进的随机动力学水平衡模型能比较准确地预测一定生产力水平、特定生态系统平衡体系水均衡要素的定量分配和土壤含水量的动态变化。     

一维非恒定水动力学模型的实时洪水预报

本文建立了一维非恒定水动力学模型与最小二乘法耦合的实时洪水预报模型。运用最小二乘的递推算法，引入时变遗忘因子实时跟踪模型中时变参数的变化，并动态修正参数，实时改变一维非恒定水动力学模型结构，对洪水预报进行实时修正。通过长江干流宜昌～螺山段洪水实时预报应用．改进后模型预报精度比原一维非恒定水动力学模型计算结果有很大提高，表明所建立的模型用于洪水预报是行之有效的，在洪水预报中具有推广应用价值。     

蓄水容量曲线设定分布式霍顿模型土壤含水量初值

分布式水文模型对土壤含水量的空间描述能力对土壤墒情模拟、分布式输出等具有重要的意义。但分布式水文模型的土壤含水量空间分布计算,需耗费大量的计算资源。为了提高分布式模型的计算效率,从定性的理论分析和定量的数据比对2个方面,证明蓄水容量曲线和分布式模型中逐单元土壤含水量序列的相关关系,并建立了二者之间的转换公式,据此可以将面平均的土壤含水量转换为空间分布的土壤含水量。用离散蓄水容量曲线法设置分布式模型的土壤含水量初值,并与传统模型预热法进行比较,结果表明两种方法得到的土壤含水量空间分布总体趋势完全一致,次洪模拟效果相同,并且节省了大量的计算资源,极大地提高了分布式模型的计算效率。     

五道沟水文模型

五道沟水模型是我国第一个以试验站命名的平原区“四水”转化水模型，它根据五道沟试验站（1953－2000年）47年的径流实验资料研制而成，该模型由降水入渗补给地下水模型、地表水径流模型、田间蒸散发模型、地下水开采模型、土壤水模型、潜水蒸发模型6个子模型构成，模型输入为降水量、水面蒸发量，输出为土壤含水率、地下水位和地表径流过程，模型可广泛应用于农田除涝水计算、产汇流分析、水资源评价等领域。     

新安江模型在土壤墒情预报中的应用

近年来干旱已严重影响到自然生态环境的平衡及人类社会、经济的可待续发展。而墒情预报是干旱管理的一项基础工作。本文分析了国内外墒情预报的模型方法，将新安江模型移用于土壤墒情的预报研究中，建立了基于水量平衡的土壤墒情预报方案。从模型的预测结果可以看出，模拟预报结果和实测值基本一致，该方法精度是较高的。新安江模型预报土壤含水量的模型结构简单，涉及参数少且物理意义明确，易于调试优选，便于在实际工作中推广使用。     

辽西低山丘陵区集流聚肥梯田土壤水分动态变化规律研究

应用径流农业和坡地降雨水量平衡原理，借助辽宁西部陡坡地资源的调查资料及集流聚肥梯田土壤水分测试的数据资料，研究了集流聚肥梯田不同平坡比土壤水分动态变化规律，建立了降水量与土壤含水量、土壤含水量与产量的回归关系模型，两模型相关关系显，为提高辽西低山丘陵区自然降水利用率提供了科学依据。     

辽宁省水资源三水转化计算模型的研究

辽宁省水资源三水转化计算模型，它以降水为输入，以计算水资源量为输出，建立降水，地表水，地下水三水转化的机制及模型结构，为了评定误差，以１９９１～１９９５年水资源公报原始资料输入模型计算相关分项成果，证明精度可靠，水资源三水转化模型可用于估算水资源量。     

改变土壤含水量影响的冬小麦根和冠生长动态模型

本文根据系统动力学原理，以土壤水分为环境因素，冬小麦为研究对象，从植株整体角度建立土壤含水量影响下的冬小麦根、冠生长的动态模型。根、冠作为植株的两大功能互补系统，在不同的土壤含水量作用下，二者产生不同响应，通过模型可定量揭示根、冠二者的生长变化规律。本文模拟结果表明：根系生长在分蘖期和拔节期受土壤含水量影响较大；而冠的生长则是在孕穗期到灌浆期影响较明显，但含水量的变化并不改变植株的总体生长规律。     

水量平衡原理在区域供水计量中的应用

结合盐城市市级供水计量工程阐述了水量平衡原理在区域供水计量中的应用,根据陶舍小区试验建立相应的水量平衡计算模型,提出了模型中各要素的计算方法,并利用2002-2003及2003-2004年度的实测资料进行了验证。结果表明,利用该模型计算出的2个年度的水量平衡误差均在允许范围内,该试验区域水量处于平衡状态,该水量平衡模型能够用于区域供水计量分析中。     

土壤水分植被承载力数学模型的初步研究

本文通过对不同密度林地根层土壤水分补给和消耗量的分析，提出确定土壤水分植被承载力的概念模型。通过对不同密度人工林地根层土壤水分补给和消耗的定位监测资料分析，建立了土壤水分植被承载力的数学模型。通过实例分析可以看出，该方法是简便易行。     

Water Balance of Zhangdu Lake in Yangtze River Basin

1 IntroductionIn the central Yangtze Basin in China ,there were thou-sands of large lakes .In the past , most of them were naturallyconnected with rivers ,such as the Yangtze ,but gradually losttheir hydrological and biological linkages due to both natura…     

黄土高原北部淤地坝区域土壤水分模拟及水分有效性——以六道沟流域为例

为揭示黄土高原北部淤地坝区域土壤水分变化特征及其有效性,以黄土高原北部六道沟流域的一处淤地坝区域为研究区,基于实测的水文、气象数据,利用Penman公式和Penman-Monteith公式分别推求参考作物的蒸散发以及草地蒸散发,并对水分有效性进行评估;基于非饱和土壤水分运动方程式(Richards formula)构建了一维土壤水分计算模型,并对土壤水分进行模拟。结果表明:计算时段内,研究区的水分有效性参数值受同期表层土壤含水量和蒸散发的影响较大;淤地坝区域的水分有效性参数均值(0.31)比坡面均值(0.17)大;构建的一维土壤水分模型模拟精度较高,实测值与模拟值之间的相关系数以及模型的纳什效率(Nash-Sutcliffe efficiency(NSE))系数在0.90以上。研究结果可为黄土高原北部淤地坝区域蒸散发和土壤水分运动的深入研究提供基础数据和方法上的借鉴。     

长江中游涨渡湖的水平衡分析与研究

在识别和计算所有入流和出流成分的基础上,建立了涨渡湖的水平衡方程和模型,分析了当前平常年该湖的总水量增减状况。然后,在气候变化研究以及由此归纳出的未来可能出现的气候变化情景下,对2030、2050、2080和2100年的年度湖水位变化趋势进行了预测,同时对未来可能出现的干旱和极端干旱情景进行了水的可获得性(可用性)风险分析。     

青海省水中长期供需平衡模型建立与应用

依据水资源系统分析原理,建立了一个多层次、多水源、多用户的水资源长系列供需平衡动态调算模型。模型主要由数据管理、供需平衡计算、规划调整、结果统计分析四部分组成。模型主要控制方程包括水量平衡方程、行业水供需平衡方程、边界条件类方程、初始条件以及特殊类方程。模型的调度规则包括了供水调度规则和用水调度规则。与传统供需分析模型相比,该模型具有针对缺水区域进行新增工程能力布设的规划能力。该模型应用于青海省水中长期供求规划中。应用结果表明,该模型实现了青海省水资源供需平衡分析中可供水量、供水保证率、水资源开发程度、供水能力、余缺水量以及新增工程能力规划等一系列指标的计算,为水资源管理部门提供了一个科学的、有效的决策工具。     

基于多源遥感数据和水量平衡原理的灌溉用水量分析

农业灌溉水量估算和区域农业用水的校核是用水统计、监管的难点。现行基于典型调查和定额推算的方法依赖统计人员经验,易受人为因素干扰,准确性难以控制;采用基于水量平衡的灌溉用水推算方法时,区域蓄水变量和耗水量等要素仅依靠传统地面监测条件难以获取。遥感技术能够解决水量平衡方程中区域蓄水变量和蒸散发的估算问题,可以提高水量平衡方法在计算灌溉用水中应用的可行性,但大多数遥感产品存在区域适用性和精度的问题,需要将多种产品结合,通过相互校验和组合控制误差;此外,遥感产品与水量平衡要素之间还存在一定程度的概念差异,需要进行匹配与转换。本文构建了一种基于多源遥感数据和水量平衡原理的灌溉用水分析方法,利用区域水量平衡方程检验多源遥感数据的一致性和可靠性,建立遥感数据与水量平衡要素的对应关系,选取合理的区域蒸散发数据,再利用田间水量平衡将总蒸散发分解为降水蒸散发和灌溉蒸散发,推算得到灌溉耗水量和灌溉用水量的合理范围。应用本文提出的方法进行山东省济南市2012—2015年灌溉用水分析,并与济南市水资源公报统计的农业用水进行对比,结果表明:在降水量接近多年平均的2012、2013、2015年,二者结果较为接近;在干旱的2014年,本文的分析结果与公报结果相差较大。结合同期农田作物长势、区域地下水位变化分析,认为该年份存在较大的灌溉用水,本文结果比较合理。本文方法可为校核区域灌溉用水统计数据的合理性提供技术支撑。