干暖化对黄河上游宁蒙灌区灌溉耗水量影响初析

利用黄河上游宁蒙灌区近50年气温、降水资料，分析揭示了气候干暖化的趋势，根据气温、降水和灌溉面积与耗水量的关系，建立了气候因素和灌溉面积等其他因素与耗水量的关系式，计算分析了近20年气候因素和其他因素变化对灌溉耗水量的影响。     

辽西北玉米耗水特征及其与降水和气温的关系

为分析辽西北地区玉米耗水时间变化趋势和耗水特征,利用辽西北地区1986—2007年的降水、气温和土壤含水量数据,基于水量平衡方程,采用Kriging插值法、Z指数法及多元回归分析等方法,对辽西北地区玉米耗水特征及耗水量与降水和气温的关系进行分析。结果表明:在辽西北地区干暖化趋势的背景下,1986—2007年玉米耗水量总体呈下降趋势;玉米耗水量等值线梯度较小,空间分布较均匀;玉米在不同旱涝等级下的耗水特征与降水量呈极显著相关关系,不同旱涝等级下耗水量从大到小排序为大涝、偏涝、正常、偏旱、大旱;降水和气温的变化对作物耗水量均有影响,其中积温对作物耗水量的影响较小,而降水量与耗水量呈明显正相关关系。     

基于Hurst系数的安徽省气候时空变化分析

根据1955~2011年安徽省18个站点气候资料,运用R/S分析方法对安徽省近56年来的降水量、平均气温等指标的冬季、夏季及年均值进行了计算分析;并利用GIS的空间分析方法分析了该区域的气候要素空间分布情况。结果表明,安徽省近56年来气候变化存在赫斯特现象,并且降水和气温及其持续性都存在空间差异,整体上,南部地区降水多,气温高,持续性强;中北部区域降水少,气温低,持续性较弱。     

三峡水利工程气候效应分析与评估

2011年7月22日国家气候中心组织专家对三峡水利工程气候效应进行了分析和评估,分析结果表明,近50年来,三峡库区气温和降水的演变特征与我国西南地区、长江上游乃至整个长江流域的变化趋势基本一致,即气温呈上升趋势,降水偏少,这说明了三峡水利工程建设并未导致库区附近地区气候条件出现明显变化,只是对库区附近20公里范     

衡水市水资源对气候变化的响应

以1961~2012年气候、水资源数据为基础,运用相关分析、一元回归、方差分解等方法研究衡水市水资源总量变化及其与气候之间的关系。结果表明,近50年间衡水市水资源总量明显减少(P0.05),减幅为0.497 9×108m3/a;气温和降水分别与水资源总量呈显著负相关、正相关关系,相关系数分别为-0.759、0.341;方差结果显示气温、降水对水资源总量的影响为45.52%和25.39%,其中前者为首要因素。     

新疆车尔臣河流域近63年气温、降水与湿润指数变化研究

开展气候变化研究对于流域水资源规划利用和生态环境保护具有重要意义。文章采用M-K检验、R/S法、小波分析及线性回归等方法,分析了新疆车尔臣河流域1952—2014年气温、降水及湿润指数的变化特征。结果表明:近63 a来,研究区上下游气温、降水及湿润指数均呈显著增加趋势,气候向暖湿化发展趋势明显;上下游气候突变年份分别为1987、1990,1964、1980,1964与1980年;上述变量的Hurst指数均大于0.5,表明未来一段时间内仍将持续增加;上下游各气候因素分别存在15~22 a与8~21 a不等的主周期。     

中亚瓦赫什河上游源区气候水文要素演变特征

为研究全球变化背景下中亚河流源区气候水文变化,基于中亚跨境河流瓦赫什河上游源区1955—2017年气象水文数据,分析了流域内气候水文要素演变特征及流量变化主要控制因子。结果表明:瓦赫什河上游源区近1955—2017年气候呈现暖湿化趋势;瓦赫什河上游源区气温在1994年发生突变现象,降水在2007年与2012年发生突变现象,流量则在2003年发生突变现象;小波分析显示瓦赫什河上游流域气温、降水、流量的第一主周期分别为28 a、20 a、28 a,周期性振荡明显;瓦赫什河上游源区在气候水文要素关联上,气温与流量变化相较于降水紧密,但受全球升温停滞影响,温度对于流量作用并没有持续增强。     

近57年兰州市气温降水变化特征及突变分析

利用兰州市的气温和降水资料,运用气候趋势系数、一元回归分析法和5年趋势滑动法进行了气候变化的趋势分析。结果表明:兰州市气温和降水的变化趋势基本与西北地区气候变化趋势一致;四季气温均呈上升趋势,冬季增温幅度最大;春夏季降水量呈增加趋势,秋冬季略有下降,春季降水量增加趋势最明显。采用气候要素累计距平曲线和检验信噪比进行了气候突变分析,表明气温突变比降水突变明显。     

梅州市气候变化及其对水资源的影响

利用梅州市1953—2006年气温、降水的各季及年平均资料以及梅江干流有关水文测站的径流、水资源资料,分析了梅州市近半个世纪以来气候的变化及其对径流、水资源变化的影响。分析结果表明:50年来梅州市各季和年平均气温均呈上升趋势,冬季平均气温增暖速率最为显著;近50年来梅州市年降水量有增多的趋势,春、夏以及冬季降水量也处于增多的趋势,而夏季降水的变化倾向率最大。对应于气候的变化,梅州水资源总量与降水的变化具有明显的一致性。     

CMIP5模式对淮河流域气候要素的模拟评估及未来情景预估

为明确变化环境下淮河中上游流域未来气候要素的变化趋势和特征,基于地面实测降水、气温资料,检验CMIP5中6个全球气候模式对流域降水和气温的模拟能力并选择较优的3种模式用于分析未来RCP4.5和RCP8.5排放情景下流域气候要素的变化趋势。结果表明:①历史时段拟合效果相对较优的为CNRM-CM5、HadGEM2-ES和MIROC5,气温的模拟能力优于降水;②3个模式2种排放情景未来年、春、冬季降水均大于基准期,夏、秋季降水除MIROC5大于基准期,其他2个模式均小于基准期;③RCP8.5下CNRM-CM5年、春、夏、HadGEM2-ES年、春、夏、冬、MIROC5年、秋、冬季降水增加趋势显著,RCP4.5下HadGEM2-ES年、春季、MIROC5秋季降水增加趋势显著;其他不显著甚至个别出现减少趋势;④年和季节平均气温除极个别模式和排放情景略低外,其他均高于基准期;年和四季平均气温全部呈现升温趋势。研究表明,流域降水有所增加和减少,气温升温迅速,流域未来气候演变中洪旱灾害风险较大,需要加强水资源管理和洪旱灾害防御能力。     

近40年可鲁克湖-托素湖面积变化及影响因素分析

以位于青海省德令哈市境内的可鲁克湖-托素湖为研究对象,利用美国地质调查局自1973年-2013年的多年遥感影像,运用目视解译和改进的归一化差异水体指数方法提取可鲁克湖和托素湖的面积值,分析其变化特征,结合德令哈市的降水、气温、蒸发、径流、农业灌溉耗水资料,对影响湖泊面积变化的因素进行初步探讨。结果表明,可鲁克湖的面积大致保持不变,托素湖的面积自1973年以来呈现先减小又增大的趋势,降水量呈增加趋势,可以认为湖泊面积变化受降水的影响较小,可鲁克湖的面积主要受蒸发、气温和上游巴音河径流量的影响,但其影响存在明显的滞后性。上游农业耗水量是间接影响托素湖面积变化的主要因素,气温的变化通过影响蒸发量和上游冰雪融水间接影响托素湖的面积。     

南京地区水稻节水灌溉定额及适宜灌溉模式

收集南京地区55年气象观测资料,采用Penman-Monteith公式计算参考作物需水量;以多年实测数据与分段单值平均法相结合确定水稻作物系数;采用单作物系数法计算水稻需水量,再根据水量平衡原理,结合浅湿灌溉制度,推算南京地区不同分区、不同水文年、不同灌区类型的水稻耗水量和灌溉定额。根据未来水稻生育期暴雨发生概率增加的特点,提出更适宜南京地区推广的水稻蓄水控灌模式,以减少水量损失、提高降雨利用率。结果表明:南京地区一般干旱年降雨有效利用率达70%~85%,特枯年接近100%。     

寒地黑土区调亏灌溉对水稻蒸散影响 及其节水效果

为了确定寒地黑土区调亏灌溉对水稻蒸散量的影响及节水效果,采用蒸渗器试验法和田间水量平衡分析,开展水稻本田期不同灌溉模式需水规律与降水利用研究。结果表明,试验区域相对于调亏灌溉管理的水稻蒸散需水要求,多年平均降水量仅在返青、分蘖期有所亏缺,灌溉水主要满足泡田期用水和深层渗漏导致的水量消耗。为此,调亏灌溉的净用水量可降低到390 mm,节水效果比浅晒浅灌节约灌水量51.9%,地下渗漏量是浅晒浅灌的37.43%,降水有效利用率较充分灌溉模式提高4.2%以上。     

地面灌灌水频率对土壤水与温度及春玉米生长的影响

针对华北地区降雨分布规律,以北京为典型试验区,在保证作物最优土壤水分下限和灌溉定额相同的条件下,研究了地面灌(水平格田灌)灌水频率对土壤水、热状况及春玉米根系分布和产量的影响.试验结果表明,在春玉米抽雄期以前实施的地面灌各处理中,高频灌溉下土壤平均含水率波动幅度较小,土壤水分能保持在一个比较稳定的范围;灌溉显著延迟气温对地温的影响,具有显著地平抑地温作用,地温受灌水过程、土壤含水率及作物冠层面积的影响较明显.灌水频率对春玉米根长密度在行间和行上的分布存在一定影响,高频灌溉能显著促进春玉米根系在上层土壤中的分布.此外,在人工灌溉和降雨相结合灌溉模式下,地面灌不同灌水频率下春玉米产量差异不显著,北京地区的春玉米地面灌水方法宜采用低频灌.     

气候变化和灌溉方式对稻田需水量的影响

气候变化改变了水稻的耗水过程和灌溉需水。基于高邮灌区历史气象资料(1955—2013年),利用稻田水量平衡和MK检验方法,分析了不同灌溉模式下稻田耗水与灌溉需水量的变化。结果表明:高邮灌区水稻全生育期积温随时间序列显著增加,而降雨量略有减少,但趋势不明显;不同灌溉模式下水稻需水量ET_c和渗漏量均随时间序列缓慢增加;节水灌溉模式能有效降低稻田耗水量;节水灌溉稻田灌溉需水量随时间序列缓慢降低,而常规灌溉稻田呈增加趋势,但趋势均不明显;节水灌溉模式能够有效降低稻田灌溉需水量,提高降雨利用率。因此,节水灌溉能够有效缓解气候变化给水稻种植带来的不利影响,是变化环境下灌区可持续发展的重要技术措施。     

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。     

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。     

不同灌溉制度对设施葡萄水分利用效率及产量的影响

以设施延迟栽培条件下具有3年树龄的美国红提为研究对象,设置不同的滴灌灌溉制度进行试验,对其耗水特性、生长发育特性、水分利用效率和产量比较研究。结果表明:设施葡萄耗水量随灌水量增加显著增大,总灌水量相同情况下,生育期前期灌水定额越小耗水量越少;萌芽期不同灌水定额对葡萄新梢生长影响不显著,抽蔓期水分亏缺对叶面积指数影响明显;灌溉水利用效率随着灌溉量的增加而减小;产量在一定范围内不随灌水量的增多而显著增加;着色成熟期进行一定程度水分调控,提高灌溉水利用效率的同时不显著影响设施葡萄产量。     

八五二农场水稻控制灌溉试验研究

通过试验,在水稻全生育期内采用无水层灌溉制度,利用大区对比法,对灌水量、土壤温度、降雨量、生长观测等数据进行分析和处理,从而找出节水效果好,生产成本低,经济效益高的水稻节水控制灌溉技术[1]。     

伊犁河流域节水灌溉的思考

伊犁河流域水资源丰富，但人们节水意识不强，农业水资源的利用存在着很大的浪费。根据伊犁河流域的地形、地貌、土壤、植被、降水、蒸发、气温、水文地质的不同特征及作物组成、耕作制度、灌水方式、经营水平等各种因素，将规划的灌区划分成高耗水区、中耗水区、低耗水区3个不同的灌溉区和6个不同灌溉亚区。针对各耗水区的情况，分别提出了节水措施及节水规划目标。为落实水权，建设节水型社会，还要加强流域水资源统一管理。