干旱内陆河流域月径流的神经网络模拟

针对干旱内陆河流域地表径流形成、消耗的特点,采用1956~2003年的水文气象、灌溉用水等资料建立了用于模拟出山口月径流量、下游径流月径流量的分布式神经网络(ANN)模型。模型的输入为各子流域及中游本月降水、潜在蒸发蒸腾量、上月降水、潜在蒸发蒸腾量、中游灌溉面积、灌溉定额,输出为月径流量.检验结果表明,本文所建立的分布式ANN模型可以有效模拟干旱内陆河流域月径流,模型用于模拟子流域出山口径流的误差为0.18×107~0.42×107m3,用于模拟下游径流的误差为0.52×107m3.与单一ANN相比,尽管分布式ANN的输入不需实测出山口径流,但模型的精度没有明显减小.分布式ANN为研究干旱内陆河流域气候变化及农业活动对地表径流过程的影响提供了有效的工具.     

考虑弥散尺度效应与不动水体的反应性溶质运移动力学模型及半解析解

将弥散度概化为运移距离的渐进函数,并考虑土壤孔隙中存在的不动水体以及溶质的吸附和降解,建立了考虑弥散尺度效应的溶质运移两区模型(TRMS,Two-Region Model with Scale-dependent Dispersion),通过Laplace变换和de Hoog数值反演方法求得了模型的半解析解,并运用混合拉普拉斯变换有限差分法验证了半解析解的准确性。通过TRMS与弥散度为常数的两区模型(TRMC,Two-Region Model with Constant Dispersion)之间的比较,分析了弥散尺度效应对溶质运移过程的影响,并利用算术平均方法计算了TRMS的等效弥散度,最后应用TRMS和TRMC模拟了长度为1250cm的一维非均质土柱中的溶质运移过程。结果表明:TRMS的等效弥散度反映了弥散尺度效应的影响,可以近似作为区域弥散度的平均值,采用等效弥散度时,TRMC描述的穿透曲线与TRMS的模拟结果基本一致;TRMC的模拟结果与非均质长土柱的浓度实测值存在较大偏差,而TRMS的模拟精度有了较大程度的提高,能够更好地模拟非均质长土柱中溶质的不规则运移过程,说明本文建立的TRMS能够较好地模拟非均质介质中溶质在较大尺度上的运移过程。     

不同数学模型模拟非均质土壤溶质大尺度运移的对比分析

利用长度为1250cm的非均质土柱中NaCl运移的试验资料,分别应用对流-弥散方程(CDE)、两区模型(TRM)、对流对数正态传递函数模型(CLT)、分数微分对流-弥散方程(FADE)和连续时间随机游走理论(CTRW)等数学模型对长土柱中溶质的运移过程进行模拟,对比各个模型的模拟结果,并从模型机理上分析模拟结果差异的原因,探讨各种模型描述非均质土壤中溶质大尺度运移的适用性。结果表明:CDE、CLT和FADE难以描述非均质土柱中的不规则穿透曲线,但FADE对穿透曲线尾部的模拟精度比CDE和CLT有所提高;与CDE、CLT和FADE相比,两者的模拟结果与实测值吻合更好,在穿透曲线尾部CTRW的模拟值略大于TRM的模拟结果;两者不仅较好地描述了穿透曲线的提前穿透和拖尾等不规则特征,而且捕捉到了非均质土柱中溶质不规则运移程度随着尺度增加而减弱的变化趋势。尽管TRM和CTRW均能很好地模拟长土柱试验所研究的饱和非均质土壤中保守性溶质的一维运移问题,但对于复杂的溶质运移问题的模拟,TRM和CTRW各有其优缺点。     

浅析聊城市水资源可持续利用的几个问题

分析了聊城市水资源的主要特点，探讨了水资源开发利用中存在的主要问题，结合聊城市社会经济发展的客观实际，提出了缓解本市水资源供需矛盾的主要措施。     

用改进的特征有限元法确定抽水（注水）时的弥散参数

弥散参数是计算地下水中溶质运移和污染预测时的重要参数。本文提出用Hermitian插值的特征有限元法计算含水层的弥散度和阻滞系数。砂槽试验表明,数值计算的结果和实际观测值以及解析解相当一致,有高的精确度。用本文提出的数值计算方法,可消除大部分的数值弥散和数值振荡,可实际应用于由于抽水或注水造成的辐射流的弥散试验中的求弥散参数问题。也可推广应用于其他的溶质运移问题的数值计算中。     

用土壤含水层处理系统去除水库微污染有机物的试验研究

本文针对当前中国饮用水源污染以微污染为主的特点，以北京三家店水库原水和永定河河道砂为研究对象，设计了用于表征土壤含水层处理系统的一维土柱，进行污水净化效果的试验研究。结果表明，土壤含水层处理系统对三家店水库微污染水中的有机物有一定的去除效果，在0．12m／d的水力负荷条件下，对CODMo去除率虽然仅为15％，但是出水达到了地表水Ⅱ类水质标准；对BOD5的去除率达到了55％，可以被有效地去除。渗透速率相同时，水力负荷周期对去除效果的影响不明显，但在保证一定水力负荷的情况下，可适当延长落干期，恢复土壤的渗透能力，达到较好的处理效果。同时，土壤含水层处理系统的净化能力主要发生在土层50cm以内。     

不同覆膜对滴灌马铃薯土壤水热及其生长的影响

为了探究不同颜色覆膜对滴灌马铃薯土壤水热及其生长的影响,以‘荷兰十五’为试验马铃薯, 于２０１９年３月—６月在山东省日照市中国农业大学特色马铃薯试验基地开展田间试验,试验设计三种 覆膜处理:无膜（ＮＭ）处理、黑色薄膜（ＢＭ）处理、透明薄膜（ＴＭ）处理。研究了不同覆膜对当地滴灌马铃 薯土壤温度、土壤水分、马铃薯各生育期长势、块茎分级、产量及水分利用效率的影响。结果表明:覆膜 可提高０～３０ｃｍ土层土壤温度,在马铃薯生育前期,ＴＭ处理下增温效应更为明显;覆膜较不覆膜处理 对３０ｃｍ～５０ｃｍ土层具有更好的蓄水作用,高出不覆膜土壤平均含水率１．７２％ ～１０．３％;覆膜处理下 均能提高株高和茎粗,但覆膜间差异性不显著;ＢＭ、ＴＭ处理下马铃薯产量为５０８６８ｋｇ／ｈｍ２、５０１０９ ｋｇ／ｈｍ２,较ＮＭ增产了１４．９％、１３．２％;覆膜能提高马铃薯商品薯率和大薯率,ＢＭ处理下水分利用效率 最高。     

IRS-P6 LISS-3和Landsat-5 TM两种多光谱传感器影像数据的对比分析

随着载有各种新型传感器的卫星相继发射升空,不同传感器之间的相互比较成了一个研究热点。首先从传感器的轨道特征、光谱范围等方面对IRS-P6 LISS-3和Landsat-5 TM进行了机理方面的对比分析,选取3对同日过空的遥感影像,研究了IRS-P6 LISS-3和Landsat-5 TM遥感数据在可见光-近红外、短红外各对应光谱波段之间的关系,建立TM和LISS-3各波段之间的相互转换公式,与Chander等提出的转换公式进行对比分析。结果表明:实际TM和模拟TM多光谱数据之间具有较强的相关关系,决定系数R²均大于0.97;模拟TM与实际TM的水体指数(MNDWI)和归一化植被指数(NDVI)空间散点分布和实际LISS-3与实际TM的空间散点分布相比,具有更强的相关关系,其决定系数R²有一定提高,散点分布趋于对称。因此,所求的关系转换方程具有较高的精度和有效性,效果优于Chander等提出的转换公式。     

考虑禁锢空气影响的层状土壤Green-Ampt入渗模型及试验验证

为考虑土壤孔隙中禁锢空气对入渗水流的阻滞作用,引入饱和度系数Sa（Sa小于1）来量化湿润区的饱和程度,建立了改进的层状土壤Green-Ampt入渗模型（MGAM）,并提出了由土壤物理特性参数估算Sa的计算公式。为检验MGAM的适用性,分别在室内长土柱和田间进行层状土壤的积水入渗试验,并采用MGAM、传统的Green-A...     

排水条件下饱和土中氮肥转化与运移模拟

在室内试验的基础上，对施于水层中的氮肥（碳铵：ＮＨ４ＨＣＯ３）在饱和土中的转化与运移过程进行了数值模拟，测定了ＮＨ４＾＋－Ｎ在饱和土中转化和运移的有关参数。结果表明，土壤溶液中ＮＨ４＾＋－Ｎ的计算值与实测值的吻合程度是满意的。