北方寒区冬季土壤蒸发量主要影响因子评价

为解决冬季土壤蒸发影响因子之间存在的多重相关性问题,以哈尔滨地区为例,采用主成分分析法对2008年11月至2009年3月的相对湿度、水汽压、气压、风向、风速、地面温度和气温等7个主要影响因子进行了分析评价。结果表明：哈尔滨地区冬季土壤蒸发量的变化是众多影响因子综合作用下相协调的结果。其中地温、气温、气压和水汽压是主要影响因素,研究结果为哈尔滨地区制定灌溉制度提供了参考依据。     

三江平原水资源承载力的泛系观控与风险评估

水资源系统风险评估是保障水资源安全及其可持续利用的关键。针对三江平原存在着水资源开发利用率低、水资源短缺和供需不平衡等诸多问题,利用观控风险分析模型对三江平原及其区划内8个区域进行水资源承载力的风险评估。通过对风险和收益值的同步分析,确定了各区域的水资源承载力强弱程度,并在此基础上提出相应管理措施。研究结果为三江平原科学合理地制定水资源可持续利用策略提供了重要的理论依据,同时也为水资源系统的风险评估研究开阔了新的思路。     

稳定积雪覆盖下的季节性冻土水分特征及其数值模拟

为了深入研究积雪覆盖边界条件下的土壤水分迁移规律,通过冬季野外土壤水分观测试验,利用土壤水动力学理论,建立了稳定积雪覆盖条件下季节性冻土水分迁移模型。研究结果表明,积雪覆盖土壤比裸地平均地温高出1℃,土壤体积含水率(土壤剖面0～100cm内)高出2%,体现了积雪覆盖不仅能够阻碍土壤热量散失,而且能保持土壤墒情;建立的水分迁移模型能够精准的模拟积雪覆盖条件下冻结土壤水分迁移动态,其相对平均误差仅为3.51%。研究结果对于丰富和完善冻土水分迁移理论,解决春旱和冬小麦"冷拔"等问题具有重要的理论和实践意义。     

基于 RUSLE 模型的区域土壤侵蚀定量估算及空间特征研究

针对哈尔滨市主城区水土流失问题,以土壤侵蚀估算与评价为目标,采用 RUSLE 模型,依托 GIS 和遥感技术,分析了影响区域尺度土壤侵蚀因子,包括降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形、植被覆盖度和水土保持特性等,定量估算了哈尔滨市主城区 8 个流域的土壤侵蚀大小。在此基础上参考黑土区水土流失综合防治技术标准,并结合流域自身侵蚀状况,分析了哈尔滨市主城区土壤侵蚀特性的空间格局。结果表明: 哈尔滨市八个流域土壤侵蚀模数范围为 0 ～ 1 272. 61 t·km － 2·年 － 1,各流域以微度和轻度侵蚀为主,局部地区存在着较为严重的土壤侵蚀; 区域土壤侵蚀空间分异特征明显,是气候、土壤、植被、地形和人类活动共同作用的结果; 哈尔滨市八大流域以微度侵蚀为主,轻度侵蚀次之,强烈侵蚀及极强烈侵蚀区很少,仅在运粮河流域存在极少的剧烈侵蚀区。研究成果可为哈尔滨市水土流失治理提供技术支撑和理论依据。     

基于离散小波变换的水稻生育期降水量多时间尺度特征分析

为深入分析水稻生育期降水多层次变化特征,运用小波分析理论,采用morlet小波函数对降水量序列进行离散小波变换,分析其多时间尺度特性,揭示降水量在不同时间尺度下的小波变换时频特征、丰枯交替变化的周期规律以及未来的发展趋势,为制定科学合理的灌溉制度提供一定的参考。研究结果表明,不同的时间尺度分辨率下,水稻生育期降水量序列会表现出不同的周期交替现象,主要存在5a、13a和32a的周期。     

区域雨水资源化潜力计算及时空分布规律研究

为充分利用雨水资源应对区域水资源紧缺问题,以黑龙江省松嫩平原为研究区,考虑地下水补给量和基流量对雨水资源化潜力的影响,引入分布式水文模型SWAT,提出了适用于研究区的雨水资源化潜力计算模型,计算了研究区的雨水资源化潜力,分析了研究区雨水资源化潜力时空分布规律。结果表明:研究区雨水资源化潜力在时间和空间上均存在一定差异,各分区之间以及同一分区不同年份雨水资源化潜力及其构成也存在较大的差异;生育期多年平均可利用雨水资源化潜力为343.78亿m~3,占生育期多年平均雨水总量的50.28%;各分区产流量在雨水资源化潜力中占比均较大,建议要注重提高降水径流汇集、径流蓄存和集雨补灌等相关技术;在土壤水增量占比大的分区要注重节水灌溉技术的应用。总体来看,黑龙江省松嫩平原地区雨水资源化潜力巨大,应该科学合理提高雨水资源利用率,保障区域农业可持续发展。