盐溶质及其离子品位空间变异性的Co—Kriging估计

根据土壤特性的空间变异性和大型灌区水盐监测需要，本文用多元地质统计学(MVG)的Co—Kriging(CK)方法，研究了引黄灌区内2种尺度条件下So2-4—Cl-型盐渍化土壤盐溶质及其主要离子品位的协同估计，用3种单变量和一组多变量预测主变量信息不足时的不同目标，结果表明：用野外易测的EC值可精确估计Cl-；用EC&Cl-组成的多变量可估计较难测定的K++Na+品位；由小尺度获得的CK模型可精确用于中尺度估计并对求解CK方程的有关技术作了探讨，有助于MVG理论在土壤—水科学领域的应用与开拓。     

基于稳健统计学的水盐空间变差函数逼近方法

将稳健统计学（RS）引入地质统计学（GS），研究土壤水盐特性空间变异。重点研究了稳健型变差函数γR(h)的逼近原理和推求方法，本方法应用在大型灌区土壤水盐时空变异性预测和监测的结果表明，对于实际数据分布不严重偏离理想分布的条件下的中小样本，可以获得分布稳健和数据稳定的γR(h)及其估计量，这对于改善变差函数的结构性和理论模型的主要参数有明显效果。     

膜下滴灌条件下土壤水分空间分布特征研究

采用网格化和随机性取样方式对新疆农八师石河子148团的膜下滴灌机采棉模式下的土壤水分进行了取样分析,分别测定了不同取样时间和面积上的0~20 cm,20~40 cm,40~60 cm三个层次的土壤水分。并运用传统统计学方法和地统计学方法对土壤水分的数据统计特征、半方差函数及其时空分布规律进行了分析。结果表明:土壤水分具有明显的空间变异性,变异系数呈中等变异程度,0~20 cm的变异系数和标准差均大于其它两个层次。所得结论可用于提高水分利用效率和精确农业的研究和实践。     

协方差矩阵上-下三角分解法在区域土壤水盐条件模拟的应用

本文运用协方差矩阵的上-下三角分解法对黄河河套平原上土壤水盐的空间变异性进行了条件模拟，利用55个大网格的规则采样点模拟了小尺度待估点的土壤水盐含量，模拟结果的空间分布趋势、半变异函数以及其统计特征值与普通kriging的相应估计值进行了比较。结果表明，kriging估计结果大大缩小了实测值的变异系数具有明显的平滑效应，为条件模拟的变异系数则接近于实测值，能够很好的保持土壤水盐含量的空间结构；多个条件模拟能给出土壤特性的一个波动范围及极端值。这一效果对改造中低产田、提高灌溉效率和水土资源的监测和管理决策都十分重要。由于协方差矩阵的上-下分解法避免了常用的条件模拟实现法中转向带法和傅立叶转换法的一些缺陷，其理论简单，约束条件少，可将模拟和条件化同时进行。本文的研究说明该方法应用于水土科学是可行的。     

渗透系数空间变异性对堤基渗透稳定影响的数值模拟

土性参数变异性较大是堤防工程风险管理面临的问题之一。在分析土体渗透系数空间变异性的基础上,通过随机数值模拟研究了堤防渗流场统计特征和堤基渗透稳定性。将土体渗透系数作为随机场,采用转动带法进行随机抽样模拟,通过蒙特卡罗方法分析渗流场分布,并计算堤基渗透失稳概率,结合堤防工程进行了计算分析。结果表明,渗透系数的空间变异性对渗流场有较大影响,随渗透系数和临界比降的变异性增大,容易造成局部渗流集中,堤基渗透失稳概率增大。     

土壤含水量空间变异性的频域分析方法

基于频域法分析理论原理,给出了基于二维信号采样与重建的频域法插值公式,对土壤特性的空间变异性进行表征.对一块麦田采用20m×20m的网格进行土壤含水量采样,利用频域法对15×15个采样值进行分析,结果表明含水量分布的有效带宽为0.01,说明空间变异主要由周期大于100m的频率分量组成;通过改变采样间距的"重采样"方法,...     

两种土壤田间物理参数的空间变异性及其过程研究成果述评

根据灌区土壤水盐运动及其空间变异性、水盐监测管理和研究的需要,本文将丹麦技术大学和丹麦水力研究院完成的大尺度田间溶质传输研究成果(1991)在全文译出后,结合本学科前沿进展进行了综合述评,认为是近年来所见到的有关盐溶质传输田间尺度时、空变异的最新成果,可供将我国水盐运动推进到田间及水盐监测参考.     

基于降雨空间变异的潜水运动随机模拟方法Ⅱ——条件模拟

建立了降雨空间变异条件下基于KLPC解法的潜水运动条件模拟方法，假设平面上若干测点的降雨量已知，分析了当随机模型中加入雨量站观测值时水头、流速和水动力弥散系数标准差的变化情况。研究结果表明：在条件模拟中，由于降雨协方差具有非平稳结构，需要采用数值解法来求解Fredholm方程；条件模拟方法计算出的水头、流速和水动力弥散系数的标准差要小于非条件模拟的结果；在降雨空间变异条件下，降雨的相关长度越大，方差越大，条件模拟对水头标准差削减越明显；与水头相比，条件模拟下流速和水动力弥散系数的标准差的消减更为明显，因此在考虑降雨的空间变异性时，条件模拟可减小溶质运移输入参数的不确定性具有一定作用。     

基于渗透系数序贯高斯模拟的水库渗漏量不确定性分析

水库库底地层渗透系数是影响水库渗漏量的主要因素之一,研究渗透系数的空间变异特征可为水库渗漏量计算结果的可靠性分析提供科学依据。以天津市北塘水库库底地层渗透系数为研究对象,先利用克里金插值对该参数系列进行了插补,再对插补后的渗透系数系列进行了500次序贯高斯模拟,最后分析了其空间变异性对库区渗漏量计算值不确定性的影响。结果表明:库底地层垂向渗透系数空间结构可用球状模型描述,在变程1210 m范围内具有高度空间相关性。以2005年7月16日渗漏量计算值总体为例,最小值与最大值分别为1 389.49 m3/d、1 897.30 m3/d,且落在区间1 600~1 850 m3/d的频率高达77.6%。     

基于地统计学的伊犁-巩乃斯河谷渗透系数空间变异性研究

渗透系数的空间变异性研究是水文地质领域研究的热点问题之一,然而伊犁-巩乃斯河谷区渗透系数的变化规律尚不清楚,一定程度上制约了该地区地下水形成演化和资源评价的研究进程。运用地统计学理论和方法,进行了伊犁-巩乃斯河谷含水层渗透系数的空间变异性分析。结果表明:伊犁河谷西部平原区的潜水含水层的渗透系数服从Box-Cox变换的正态分布,承压水的渗透系数服从对数正态分布,变差函数均符合高斯模型;采用Kriging最优值理论进行了插值空间分析,潜水渗透系数插值结果表现为霍城县西部渗透系数偏高,伊宁县北部为渗透系数最小的区域,巩乃斯河谷地渗透系数较稳定;承压含水层渗透系数除察县附近外,总体呈现自东向西逐渐变小的特点;结合该区地形地貌和水文地质条件,划分了潜水和承压水的渗透系数分区,为地下水资源评价提供了关键水文地质参数。     

农田土壤表层饱和导水率的条件模拟

本文简单地介绍了地统计模拟中的序贯高斯方法, 以农田土壤表层饱和导水率Ks为例, 对其分别进行了条件模拟和克立格插值, 并将条件模拟、克立格插值结果与实测数据进行了对比分析. 结果表明克立格插值具有明显的"平滑"效应, 改变了Ks数据的空间结构; 而条件模拟具有与实测数据相同的空间自相关结构, 并且对未知点的模拟值具有不确定性. 因此, 条件模拟对于研究那些具有空间不确定性且会对环境带来不良影响的风险性变量, 更具有实际意义.     

有植被覆盖条件下土壤水盐运动规律研究

利用改进型Ｐｉｃａｒｄ迭代差分法求解饱和－非饱和土壤中水分运动的混合型Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程，避免了传统利用Ｐｉｃａｒｄ迭代法解ｈ型Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程所出现的质量平衡误差等问题；利用特征差分法求解盐分运动的对流扩散方程，也可避免利用一般差分格式埋出现数值弥散以及数值波动问题，本文将上述数学模型用于模拟土壤在降雨、蒸发以及有植被覆盖条件下土壤水盐规律，对若干导致某些土壤碱化的原因也作出定量的解释，并     

焉耆盆地绿洲区承压水硝态氮含量空间变异研究

基于GIS与地统计学原理,使用Arc GIS地统计分析模块研究焉耆盆地绿洲区承压水硝态氮的空间变异情况。结果表明:灌溉水硝态氮数据服从对数正态分布,块金效应值为1.16,变程为0.198 km,空间相关性较弱;饮用水硝态氮数据服从对数正态分布,块金值为0.26,变程达1.58 km,空间相关性较强;承压水硝态氮数据同样服从对数正态分布,块金效应为0.53,变程为0.138 km,空间相关性中等;采用克里格插值方法绘制了承压水硝态氮含量分布图,可更直观地了解研究区地下水硝态氮分布。     

水管理措施对区域水盐动态的影响

以内蒙古河套灌区义长灌域永联试验区为背景,基于野外观测试验数据,利用Visual MODFLOW4.2地下水运动模拟软件建立了区域非饱和-饱和水流与溶质运移耦合模型,并运用该模型,分析了不同节水方案下区域水盐动态.结果表明:在实施渠道混凝土衬砌,总引水量为现状87%的节水方案下,总体积盐量与现状水平相当,耕地非饱和带积...     

地下水动态监测系统质量评价研究进展

指出地下水动态监测资料是地下水资源评价、开发与管理的基础,监测成果的时效性、可靠性等在很大程度上取决于地下水动态监测系统的质量.基于此,对地下水动态监测系统质量评价研究现状进行了深入分析,同时,基于地下水系统的动态、开放性质,介绍动态Kriging方法的应用,完善了地质统计学方法在动态开放系统中的应用.     

考虑水力学和矿化参数空间变异下土壤水氮运移的数值分析

以北京东郊永乐店一块农田为背景,将田问取样点所在的土壤剖面假设为一系列不发生相互作用的一维土柱,根据实测的土壤有机质含量,假定不同取样点的土壤有机氮的矿化速率常数（零级动力学）与有机质含量成正比,运用HYDRUS-1D软件,分别就考虑和不考虑有机氮矿化速率的空间变异性两种方案,对2001年夏玉米生育期农田尺度下土壤水分运动和硝态氮淋失动态进行了数值分析。模拟结果表明：有机氮矿化速率的空间变异性对剖面250cm埋深处累积硝态氮淋失量的影响很小,其差异主要在于前者影响了土壤氮素的转化量;剖面250cm埋深处平均的土壤水渗透量和累积硝态氮淋失量分别为1．35mm、0．0065mg／cm^2,变异系数大于1．8,表现出很强的空间变异性。模拟结果的地统计学分析表明：蒸发量和蒸腾量,收获时剖面250、150cm埋深处的土壤水通量的半方差函数均可用球状模型描述,其变程相近,约为8．7m;土壤水渗透量与累积硝态氮淋失量表现为相互独立的空间结构。考虑有机氮矿化速率空间变异性的土壤氮素净转化量可用球状模型描述,其变程与有机质含量的变程接近,约为4．7m。     

土壤容重对膜孔灌盐土水盐 运移分布影响

通过室内土壤膜孔灌盐土水分入渗试验,分析了土壤容重对膜孔灌盐土水盐运移分布的影响。结果表明：（1）土壤容重越大,相同入渗时间的累积入渗量越小,相同灌水量下土壤湿润范围越大;（2）入渗结束时,土壤含水量以膜孔为中心呈等值线分布,土壤容重越小,相同位置的土壤含水量越大;（3）膜孔灌对盐土有明显的淋洗作用,膜孔附近土壤盐分含量远低于本底值,湿润体边缘有较高盐分累积;（4）相同灌水量下,土壤容重越小,盐分淋洗范围越大。以上研究结果可以为盐土上膜孔灌合理灌溉提供参考依据。