根系层储水量对随机滕发响应特性的初步分析

将潜在滕发量分成趋势分量与随机分量两部分，且假定该随机分量标准化后为正态白噪声过程，结合水量平衡方程推导出根系层储水量满足的随机微分程。利用随机微分方程理论分析了土壤根系层系统中系统状态变量一根系层储水量对随机输入的响应特性。包括变量的转移概率密度、均值和标准差。利用田间墒情监测资料对理论模型进行了初步验证。     

一个预测作物根系层储水量动态变化的概念性随机模型

本文在文献[1][2]的基础上，构造了色噪声驱动下的根系层储水量动态变化的概念性随机模型；利用数值方法对模型进行求解，得到了根系层储水量的概率密度函数，利用禹城站大型蒸渗仪1997年冬小麦返青期的观测资料对模拟结果进行了验证。验证结果表明，本文建立的概念性随机模型是有效的，可以用于田间墒情预报。     

一个预测作物根系层储水量动态变化的概念性随机模型

本文在文献「１」「２」的基础上，构造了色噪声劝下的根系层府水量动态的概念生随机模型；利用数值方法对模型进行求解，得到了根繁层储水量的概率密度函数，利用禹域站大型蒸渗 １９９７年冬小麦反青期的观测资料对模拟结果进行限验证，验证结果表明，本文建立的概念性随机模型是有铲的，可以用于田间墒情预报。     

考虑下界面水分通量的棉田土壤水分模拟研究

考虑根系层下界面水分通量,以根系层土体水量平衡方程为依据,构建了棉田土壤水分模拟模型.用2006-2008年山西省水利职业技术学院灌溉试验基地棉花生长季的土壤水分观测数据,对该模型进行参数确定和试验验证.结果表明:采用的根系层储水量模型的模拟计算值与实测值吻合较好,其相关系数达到0.916 3,F检验结果达到显著水平.模型用于其他地区时,土壤供水系数、作物系数和下边界通量等具体参数必须通过田间试验获得.     

作物根区底部土壤水分向上运移通量的计算方法

本文用河北雄县试验站的实测资料验证了一维土壤水动力学模型—WAVE模型(Water and Agrochemicals in the Soil and Vadose Environment)，率定了土壤水力学特性参数和作物根系吸水函数。在此基础上，应用该模型模拟不同地下水埋深和不同作物腾发量条件下根区底部向上水分通量的变化，从而得到地下水对根层的补给量与根层土壤储水量的关系。把这一关系用于制定和评价灌溉制度的水量平衡模型当中，提高了模型的适用范围和模拟精度。     

新型FDR系统的校正及在土壤水分监测中的应用

FDR系统在土壤水分监测中应用广泛。对一种新型管式智能一体化FDR系统进行介绍,并将系统应用于土壤水分监测。在内蒙古河套灌区的应用实践表明,FDR能够监测土壤含水量的连续变化情况,获得土壤中客观发生的水分数据,实时计算作物根系所在土壤当前有效储水量和蓄水潜力,为科学灌溉做出决策。     

一种考虑分布电容的模糊故障测距算法

提出了一种考虑分布电容的故障测距新算法。该算法基于微分方程描述的线路数学模型，利用单端信息对高压输电线路进行故障测距，保留了解微分方程算法的简单可靠、现实可行、不必考虑衰减直流分量和谐波及电网频率波动影响的特点，同时考虑过渡电阻和分布电容的影响，克服了传统解微分方程法中在经高阻接地故障时测距误差过大和忽略分布电容引起的故障定位不准确的缺点。为了检验算法的精度，进行了大量的动模实验。结果表明，算法原理正确并具有较高的测距精度。     

河套灌区套种模式下田间灌水有效性评价

针对河套灌区典型的套种模式以及地下水位较浅的情况,基于SPAC系统应用土壤水动力学理论定量分析了作物生育期内大气水、灌溉水、作物水、土壤水和地下水的相互转化关系。应用FAO推荐的Penman-Monteith法及双作物系数法,对小麦套种玉米、小麦套种向日葵模式的实际腾发量进行了计算。从动态观点出发,在时间尺度上考虑深层渗漏量和根系层储水量对作物的有效性,对灌区田间灌溉水的有效性进行了评价。结果表明:小麦套种玉米的实际腾发量为635.8 mm,小麦套种向日葵的实际腾发量为428.2 mm;小麦套种玉米灌溉水利用率为91.9%,小麦套种向日葵的灌水利用效率为88.4%。     

高位消防水箱储水量和设置高度探讨

针对目前各消防规范对临时高压消防给水系统高位消防水箱设置的不同要求,提出了高位消防水箱储水量应满足60 s消防系统所需2支水枪和4只喷头用水量的要求,设置高度应满足火灾初期消防系统最不利点所需要的最低工作压力的要求.并经计算分析给出高位消防水箱储水量和设置高度的最小参考值.     

土壤水库的功能

土壤是一座浩大的天然水库。人们虽然看不见碧波荡漾的水面,听不到水流冲出闸门时的喧哗声,但是,这个水库却储存着量多质优的营养液,哺育着生机勃勃的生物世界。象浩瀚林海的“绿色水库”一样,土壤水库储存着极为丰富的水量。有人计算过,1亩森林,可储存200立方米水;500亩森林的储水量,相当于一座库容为1,000万立方米的人工水库。三江平原的土壤储水量比“绿色水库”还要大得多。在植物根系活动的1米土层内,1亩地的饱和储水量为330立方米,5万亩土壤1米土层的储水量,就等于一座车容为1,600多万立     

利用精确的田间实验资料对几个常用根系吸水模型的评价与改进

本文利用大型蒸渗仪测得的作物腾发量、中子水分仪观测的土壤水分和准确测定的根系密度分布资料，对常用的几个宏观的权重因子类的根系吸水模型-Molz-Remson(1970)模型，Feddes(1978)模型，Selim-Iskan-dar(1978)模型以及作者对上述模型进行修正所得的几个根系吸水模型进行了验证和评价；利用修正的Feddes模型的计算结果对根系从不同土层吸水的分布进行了分析。结果表明，Molz-Remson(1970)模型、Feddes模型以及Selim-Iskandar模型模拟根系吸水所得的土壤水分剖面与实测值之间存在比较严重的偏差；利用Feddes模型中的土壤水势影响函数(Feddes reduction function)对Molz-Remson模型和Selim-Iskandar模型进行修正后结果没有得到改善；利用根系密度函数对Feddes模型进行修正后，计算结果与实测值吻合很好，总体偏差由修正前的24.7%降低为5.7%.     

叶尔羌灌区冬小麦生育期SPAC水热传输的模拟研究

本文应用土壤水动力学、微气象学和能量平衡原理，建立了作物生育期土壤-植物-大气连续体(SPAC)的水热迁移和转化模型，并采用全隐式有限差分方法进行离散，通过自动调节计算步长和反复迭代等方法设计了数值模拟程序.运用本模型对新疆叶尔羌河流域地下水均衡场1995年3月～6月冬小麦返青至成熟期的田间水热状况进行了模拟.结果证明，该模型较真实地反映了非冻结期作物生长过程中土壤中的水热状况以及地表和作物蒸散发的动态变化过程，可用于墒情预报以及农田蒸散发的研究。     

农田土壤水分二区模型的研究

本文考虑作物根系吸水的特性,把农田土壤水分变化层分为包含根系的根区和无根系的储水区,以土壤-植物-大气连续体物质能量运动原理和土壤水动力学理论为依据,构建了农田土壤水分二区模型。对该模型的简化,即可得到了两个现在常用的描述土壤水分变化的概念性模型,表明本文提出的土壤水分二区模型是一通用式。对其中考虑下界面水分通量的概念性模型与二区模型进行了比较,结果表明,二区模型拟合精度较高,其复相关系数达到0.91以上,由二区模型计算的蒸发蒸腾量和根区下界面水分通量与实测值有更好的一致性。     

土壤-植物-大气系统水热传输的研究

近代对水分循环的研究，倾向于将土壤-植物-大气视为物理上的连续体，称之为SPAC系统。本文应用土壤水动力学、微气象学和能量平衡原理，建立了作物生育期SPAC系统的水热迁移和转化模型，并采用全隐式有限差分法进行离散，通过自动调节计算步长和反复迭代等方法设计了数值模拟程序，对冬小麦返青至成熟期的水热状况进行了模拟，结果表明，模型真实地反映了作物生长过程中土壤的水热状况和蒸散发动态过程，可用于田间墒情预报，并制定适宜的灌溉定额。     

利用SPAC模型对冬小麦蒸散发的研究

根据SPAC模型对不同灌水处理下冬小麦返青至成熟期田间水热传输及转化规律的数值模拟结果，拟合了根据地表以下1m土层贮水量和参考作物腾发量进行农田蒸散发估算的经验公式。利用经验公式和SPAC模型对不同灌水处理和不同潜水埋深下冬小麦返青至成熟期的蒸散发进行了计算，结果吻合良好。     

基于傅抱璞公式的Budyko假说在月尺度上推导及其应用

在Budyko假设的基础上,充分考虑土壤蓄水量的影响,利用量纲分析和数学推导,构造出基于傅抱璞公式的Budyko假设模型的蒸散发计算公式,并且运用改进前后的模型模拟京杭大运河后营水文站流域蒸散发过程,拟合了模型中的参数。验证结果表明:改进后的Budyko水热耦合模型模拟精度更高,可以用来预测实际蒸散发值;该模型具有一定的适用性,值得推广。     

Development and testing of soil water regime simulation models

Four soil water balance simulation models corresponding to specific soil-crop relations were developed for application to irrigation planning and management. The forms of the models were inferred from 18 months of weekly and bi-weekly soil water data and daily meteorological data. Soil water change is computed by budgeting of the water inputs and outputs, namely precipitation, evapotranspiration, drainage, and runoff. Actual evapotranspiration was found to be dependent on both potential evapotranspiration and soil water content. Empirical drainage functions were developed, but semi-empirical ones inferred from theoretical knowledge of soil hydraulic properties performed at least as well. Runoff functions were required to explain only exceptional conditions of very heavy rainfall. A quantitative assessment of each model's prediction accuracy was performed. The uncertainty that can be expected for any predicted value with a cumulative probability of 0.95 is in all cases within an interval of 1% of the soil water content in average conditions.     

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。