自动土壤水分采集仪标定技术

为了提高土壤墒情监测工作的时效性,吉林省建立了固定自动墒情站和旱情应急监测站,但是采用土壤水分采集仪进行旱情监测尚处于初级阶段,文中根据多年墒情监测工作经验、有关文献成果,结合抗旱工作实际需求,对自动土壤水分采集仪监测与标定应用技术进行了分析研究,对以后的土壤墒情监测开展具有一定的指导作用。     

HT-SMAA型土壤水分自动采集仪

HT—SMAA型土壤水分自动采集仪用于实现土壤含水量的自动采集和实时传输，为整个抗旱系统提供大量原始数据，是“实时墒情信息采集系统”的终端采集设备。”实时墒情信息采集系统”是一套集高精度传感技术、GPS-P星定位技术、GSM无线通信技术、数据库存储和处理等技术为一体，实现从土壤含水量的采集、传输、存储到数据统计分析的完整墒情管理系统。[第一段]     

便携式土壤水分采集仪应用试验分析

随着气候条件的改变、生态环境的恶化和人类活动的影响,干旱发生的频率也在增加,我省中西部地区具有"十年九旱"之称,土壤墒情监测工作也尤为重要,为提高土壤墒情监测工作的时效性,便携式土壤水分采集仪在我省已开始用于应急监测工作,应用试验很有必要。本文以便携式土壤水分采集仪应用过程中,在选定的实验区内,对同一采样点探针相对不同位置插入土中监测土壤含水量的差异,以人工烘干法测取土壤含水量为参照,通过数据分析比较,确定探针完全插入土中监测土壤含水量的正确性。     

土壤水分采集仪在移动墒情监测中的应用研究

文章结合吉林省墒情监测工作实际,选择某厂家的插管式土壤水分采集仪作为研究对象,通过改变仪器结构,成功实现移动墒情监测之目的,取得了突破性成果,该成果对于开展干旱区旱情应急监测具有很好的应用和推广价值。     

HT—SMAA型土壤水分自动采集仪

HT—SMAA型土壤水分自动采集仪用于实现土壤含水量的自动采集和实时传输，为整个抗旱系统提供大量原始数据，是“实时墒情信息采集系统”的终端采集设备。”实时墒情信息采集系统”是一套集高精度传感技术、GPS-P星定位技术、GSM无线通信技术、数据库存储和处理等技术为一体，实现从土壤含水量的采集、传输、存储到数据统计分析的完整墒情管理系统。     

如何提高插管式土壤水分采集仪的监测精度

土壤含水量是干旱区旱情分析不可缺少的水文要素。准确监测干旱区的土壤含水量,对旱情分析、灾害评估、抗旱决策具有重要意义。插管式土壤水分采集仪具有独特的优势和特点。本文结合吉林省墒情监测工作实际,在没有任何经验可借鉴的情况下,在全国率先开展了如何提高插管式土壤水分采集仪监测精度的研究,总结出一套非常实用、可操作性强的操作规程,并应用于旱情监测的实际工作中,收到良好效果,具有推广和应用价值。     

关于介电法土壤水分传感器参数律定问题的商榷

本文通过对介电法土壤水分传感器参数率定方法进行研究,说明了介电法土壤水分传感器直接测量的结果并不是通常所说的仅是土壤的容积含水量,而也可以是质量含水量.介电法土壤水分传感器可以用质量含水量与输出电压拟合成一个一元三次多项式,建立静态数学模型,并且还可以消除因将土壤质量含水量换算成容积含水量而必须测定土壤密度所带来的误差分量,所得测量结果会更准确.     

一种高效的SWAT模型参数自动率定方法

对于SWAT这种复杂的分布式水文模型，参数率定是模型成功应用的难点和关键。虽然SWAT2005模型中已经有了参数自动率定模块，但其运行效率较低，对于大型流域难以推广。本文研究分析了SWAT模型和PSO算法的原理，将PSO算法引入SWAT模型中，构建了新的SWAT模型参数自动率定模块，通过在天津于蓟运河流域实例研究，发现该方法率定精度较高，收敛速度更快，运行结果稳定，整体率定效果优于模型自带的参数率定模块；如果用改进后的模块在Linux平台开展自动率定，可以使模型自动率定效率提高到当前水平的7倍，适用于大型流域或长时间系列模拟。而PSO算法作为一种通用的优化算法，可广泛用于各种水文模型的参数率定。     

一种高效的SWAT模型参数自动率定方法

本文分析了SWAT模型和PSO算法的原理,将PSO算法引入SWAT模型中,构建了新的SWAT模型参数自动率定模块,通过在天津蓟运河流域实例研究,发现该方法率定精度较高,收敛速度快,运行结果稳定,整体率定效果优于模型自带的参数率定模块。如果用改进后的模块在Linux平台开展自动率定,可以使模型自动率定效率提高到当前水平的7倍,适用于大型流域或长时间系列模拟。而PSO算法作为一种通用的优化算法,可广泛用于各种水文模型的参数率定。     

HT-Ⅱ型智能灌浆自动记录仪参数现场率定

灌浆自动记录仪的精度本身是精确的，但在使用过程中仍需对其各参数进行现场校验与率定，以保证能反映压水、灌浆的真实性，使施工过程满足设计标准。表2个。     

施肥对TDR土壤水分传感器测量精度的影响研究

为明析施肥对时域反射法（TDR）土壤水分传感器测量精度的影响规律,并提出适宜的标定方法,以提高其测量精度。以TDR土壤水分传感器作为研究对象,考虑土壤质地、土壤含水率、施肥量3个因素,选取新疆棉花主产区喀什的壤质砂土、克拉玛依的粉质壤土、昌吉的粉砂质黏壤土,设5个土壤含水率水平,5个施肥水平,共计75个处理;以烘干法为基准,建立了TDR土壤水分传感器标定模型,并进行验证。结果表明：在不同土壤含水率条件下,TDR传感器误差随着含水率的增加整体呈增大的趋势。同一含水率时,壤质砂土条件下的TDR传感器误差随施肥量的增加整体呈现增大的趋势;粉质壤土条件下的TDR传感器误差随施肥量的增加呈先减小后急剧增大的趋势;粉砂质黏壤土条件下的TDR传感器误差随施肥量的增加呈先增大后减小再增大的趋势。建立了TDR土壤水分传感器输出值与施肥量、含水率之间的多元回归预测模型并采用Logistic模型进行了标定,壤质砂土、粉质壤土、粉砂质黏壤土试验条件下标定后的平均绝对误差分别为-0.18%、1.46%、0.01%,表明考虑施肥量及含水率的变化对TDR传感器检测精度的提高有积极作用。     

禹城市渠道自动化测水量水与土壤墒情监测系统

禹城市自2010年以来在农田水利工程中开展测水量水与土壤墒情监测与应用,改善了当地用水习惯,促进了农业节水,节水效益显著。介绍了渠道自动化测水量水与土壤墒情监测系统设计的总体结构、设计思路和特点。     

土壤水分监测传感器的分类与应用

通过调研,收集了国内外主流的土壤水分监测仪器资料,分析了仪器测量原理、主要性能和技术参数,进行了类型划分,根据《土壤墒情监测规范》的要求和墒情监测系统建设需求,在类比分析的基础上,提出了适合国内实际情况的土壤水分自动化监测仪器的产品型式,为国内墒情自动测报系统仪器的选型提供参考依据。     

土壤墒情自动化监控系统研究

土壤墒情自动化系统可为节水灌溉及排涝抗旱工作提供强有力的技术支持,将产生较大的社会与经济效益.对在作物生长过程中起关键作用的土壤湿度、降雨量、地下水水位等因子进行采集,并对作物的实时生长情况进行视频监控.在此基础上,通过构建计算机信息平台,对监测采集的数据进行存储计算.根据收集的土壤含水量数据信息,建立灌溉智能决策系统,通过开发基于B/S结构的系统网站访问模式,实现土壤墒情自动化监控.     

电阻值法测土壤含水量

本文根据历年墒情观测方法,进行土壤墒情观测方法的改进工作,采取电阻值法测土壤含水量,此法简单易行,便于推广。     

An automatic parameter calibration method for the SWAT model in runoff simulation

Runoff simulation is highly significant for hydrological monitoring, flood peak simulation, water resource management, and basin protection. Runoff simulation by distributed hydrological models, such as the soil and water assessment tool (SWAT) model which is the most widely used, is becoming a hotspot for hydrological forecasting research. However, parameter calibration is inefficient and inaccurate for the SWAT model. An automatic parameter calibration (APC) method of the SWAT model was developed by hybrid of the genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO). Multi‐station and multi‐period runoff simulation and accuracy analysis were conducted in the basin of the Zhangjiang River on the basis of this hybrid algorithm. For example, in the Yaoxiaba Station, the calibration results produced an R² of 0.87 and Nash Sutcliffe efficiency (NSE) index of 0.85, while verification results revealed an R² of 0.83 and NSE of 0.83. Results of this study show that the proposed method can effectively improve the efficiency and simulation accuracy of the model parameters. It can be concluded that the feasibility and applicability of GA‐PSO as an APC method for the SWAT model were confirmed via case studies. The proposed method can provide theoretical guidance for many hydrological research fields, such as hydrological simulation, flood prevention, and forecasting.     

Vadose-zone moisture dynamics under radiation boundary conditions during a drying process

In order to better understand the soil moisture dynamics during a drying process, a soil column experiment is conducted in the laboratory, followed by the numerical modeling with consideration of the coupled liquid water, water vapor and heat transport in the vadose zone. Results show that there are three distinct subzones above the water table according to the temporally dynamic variation of the water content profiles. Zone 1 sees a decrease in the water contents in the upper profiles （0 m-0.05 m） due to a negative net water flux in this zone where the upward isothermal water vapor flux becomes the main flow mechanism in the soils. Irl contrast, the water content within Zone 2 in the depth ranging from 0.05 m to 0.37 m sees an apparent increase over the, resulting from the positive net thermal water-vapor and isothermal liquid-water fluxes into this layer. Zone 3 （0.37 m-0.65 m） also sees an apparent decrease in the water content since the isothermal liquid water flux carries the liquid water either upward out of this region for vaporization or downward to the water table as a recharge to the groundwater.     

土壤膨胀性对土壤饱和水分运动参数的影响

膨胀性土壤吸水后易膨胀变形,从而影响到土壤水分的运动参数。为了研究土壤膨胀性对土壤饱和水分运动参数的影响,采用室内土柱试验装置分析了不同土壤厚度（2,4,6,8,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55 cm）对3种土壤（沙土、黄绵土、娄土）土壤容重、土壤饱和含水量、土壤饱和导水系数的影响,并分别用幂函数、指数函数和对数函数进行了拟合分析。结果表明：① 土壤饱和膨胀率、饱和比容积、饱和含水量和饱和导水系数均随土壤厚度增加而减小。② 通过3种函数拟合效果对比发现,幂函数具有最佳拟合效果。     

异构水情自动测报系统的统一接入应用方案

在金沙江水电开发过程中,需实现电站运行期和施工期从工作体制,到软件及硬件均不同的两种水情测报系统的统一接入。因此,采用在运行期系统中增加中心站北斗指挥机直收与网络转发两种方式实现双通道接入,实现了低成本,高效率,稳定安全的数据统一接入。     

土层水量平衡模型在土壤墒情预报中的应用

针对宁夏项目区的实际状况,运用土层水量平衡模型来预报当地土壤墒情,发现该模型计算所得的土壤含水率与实测值比较符合,且应用时具有所需信息量少、实用性强和操作方便等特点。