河北石津灌区水循环组份特征及用水水平分析

选择河北省石津灌区作为研究区,利用收集的灌区资料分析灌区2004~2006年水循环组份特征,发现灌区水资源组成结构中灌溉和降雨所占比例为42%,潜水补给所占比例为16.5%,灌域降水量、潜水位和作物腾发量年内变化皆表现出了一定的规律性.选择渠系水利用系数、灌溉效率以及3个水分生产率指标计算了2004~2007年冬小麦生育期内灌区用水水平,结果表明渠系水利用系数和灌溉水利用系数2004~2007年平均值分别为0.51和0.4,而考虑了水资源在时间上的重复利用后,得到灌溉效率为0.66,通过计算灌域不同尺度水分生产率,发现该指标随着尺度的增大而减小,说明水平回归水很少.     

宁夏中部干旱带枸杞痕量灌溉试验研究

为探究痕量灌溉不同灌水量设置对枸杞大面积种植区土壤含水规律及产量的影响,选取宁夏中部干旱带枸杞大面积典型种植区,通过设置生育期不同灌水量,开展多年生枸杞、一年生枸杞痕量灌溉技术同多年生枸杞滴灌技术进行灌水量、土壤含水规律及产量对比分析试验.结果表明:当痕量灌溉管埋深为25 cm,痕量灌溉比滴灌能够更好地补充枸杞生长所需...     

低定额灌溉条件下农田土壤水蒸散模型的研究

在低定额灌溉条件下 ,农田土壤水分常处在水分胁迫条件下 ,对水分胁迫下农田土壤水分蒸散模型进行了研究 ,在水分胁迫下实际蒸散量 (ET)与潜在蒸散量 (ETm)之间关系为 :ET =KW·ETm·KW,与根层土壤有效水含量具有直线相关性 .模型中考虑根系分布的影响 ,能明显提高模型精度 ,为低定额灌溉确定农田实际耗水量提供科学依据 ,并提高农田土壤水分利用率     

1961-2013年中国粮食主产区参考作物蒸散量时空演变特征研究

摘 要：准确评估粮食主产区参考作物蒸散量（reference crop evapotranspiration,ET0）时空变化特征,对灌区水资源优化调度、灌溉制度优化、农田水分高效利用及粮食水分生产力提高等均具有重要意义。本文基于中国粮食主产区258个气象站点逐日气象资料,采用Penman-Monteith 公式计算1961-2013年参考作物蒸散量,通过Sen''s+Mann-Kendall法、累积距平法及气象倾向率等方法对其近53a来时空变化趋势与特征进行分析。结果表明：近53a来中国粮食主产区（全区）、温带湿润半湿润地区(I区)、温带干旱半干旱地区（II区）、亚热带湿润地区（III区）及暖温带半湿润地区（IV区）ET0年均值分别为901.90mm、741.89mm、1077.93mm、940.17mm、847.61mm,呈现II>III>全区>IV>I区的趋势;全区及I-IV区主要作物生长季（3-10月）ET0约占全年ET0的87.58%、91.91%、90.05%、85.11%和83.39%;除IV（其年倾向率Y为0.002mm/a）区外,全区及I-III区ET0近53a整体呈现下降趋势,其中全区呈下降趋势的站点数达171个,占总数的61.0%,年倾斜率达到显著下降水平,其Y值为-0.288*mm/a（P<0.05）;全区及各分区ET0在90年代均呈增大趋势,其年尺度上Sen’s趋势度β全区=4.993,M-K检验值Z全区=1.978* (P<0.05),增大趋势显著,其它各年代际上趋势减小;近53a来ET0空间分布基本呈西北向东南东北方向递减趋势,具有明显的地区差异,ET0高值区主要集中在内蒙古与四川地区西北部,低值区主要集中在四川盆地与东北平原以东、以北大部分地区,且年ET0高值、中高值、中值、低值区域站点数分别占总站数的3.5%、12.4%、58.5%、25.6%;ET0的年内M-K趋势变化差异较大,春季,粮食主产区ET0趋势自北向南增大,夏季与之相反;秋季,ET0趋势呈现中部低南北高的趋势,而冬季较秋季有明显的下降趋势,整体呈现由“北-南,西-东”递减的趋势;主要作物生长季上ET0在华北平原（显著下降）和东北平原中部趋势下降,东北平原四周及长江中下游地区趋势增大。     

不同林分枯落物层持水特性研究

通过对赣西北大坑小流域不同林分枯落物累积量及持水量的测定,结果表明:(1)不同林分枯落物累积量差异较大,其中杉木林地的累积枯落物量最大,其次为马尾松,枫香、木等阔叶林地的累积枯落物量较小;(2)不同林分枯落物的持水量差异很大,其中杉木林为1.43~4.23 mm,马尾松为1.2~4.91 mm,枫香为1.90~3.90 mm,灌木为1.30~3.10 mm;(3)马尾松和草本枯落物的饱和持水量最大,而且在降雨初期的吸水速度也都比杉木和油茶等为快.     

不同补水量对压砂地西瓜生长、光合作用日变化及品质的影响

为了研究北方干旱地区在压砂条件下不同补水量对西瓜的影响,在宁夏中卫市香山乡红圈子村进行了田间试验。结果表明:在试验条件下,随着补水量的增加,西瓜叶蔓延长,叶片数增加,叶绿素含量增加;压砂瓜坐果期净光合速率、气孔导度日变化均呈现出"双峰"变化规律,蒸腾速率呈现出"单峰"变化规律,同时它们随着补水量的增加而增大,而胞间CO_2浓度则与净光合速率呈现出相反的变化规律;补水量为180 m3/hm~2时产量最高。考虑到宁夏压砂地西瓜主产区水资源严重缺乏,灌溉成本较高,补水量为180 m~3/hm~2时水分利用效率适中,增产效果明显,初步得出补水量为180 m~3/hm~2时为当地人工穴灌较适宜的灌溉制度。     

基于MOD16的珠江流域蒸散量时空分布特征

基于2000—2014年的MOD16遥感数据集,分析了珠江流域15年间蒸散量(ET)的年际、年内变化过程及空间格局,结合Theil-Sen中值趋势分析法及Mann-Kendall检验法,对流域内ET的变化趋势进行分析,并探讨了不同地表类型ET的差异性变化特征。研究表明:流域内ET年际波动较大,在941. 0～1 002. 9 mm/a。ET的年内分布呈现单峰型分布,并有较明显的季节差异;多年平均ET整体呈现东高西低、南高北低的空间分布格局,四季平均ET差异较显著,表现为夏季秋季春季冬季;年际ET_Sen的趋势度介于-57. 3～44. 2,ET整体处于轻微增加状态。不同土地利用类型的年均ET大小为林地草地灌木耕地荒地,且荒地ET年际波动明显。研究结果对珠江流域水资源合理利用、生态环境改善及旱涝灾害监测预警等有着重要的实践参考意义。     

2种作物水分生产函数模型的一致性分析

在试验资料的基础上,对2种作物水分生产函数模型进行了分析.分析结果说明了作物全生育期水分的抛物线模型和作物生育阶段水分的Jensen模型在理论上的一致性和差异性,为灌溉水量的优化分配提供了依据.同时指出只用Jensen模型对灌溉水量进行作物间和作物生育期内的优化,没有反映作物水分过量消耗时对产量的减产影响,是有一定缺陷的.     

不同灌溉制度对油葵产量及水分利用效率的影响

针对甘肃省水资源紧缺,作物大水漫灌严重浪费水资源问题,课题组于2018年在武威市中心灌溉试验站开展了油葵田间试验.试验设置3个不同灌溉定额(120 mm、150 mm和180 mm)的处理和1个常规畦灌(210 mm)对照处理,采用EM50监测土壤水分变化,探讨不同灌溉制度对油葵的生长、产量、耗水规律、水分利用效率的影...     

基于改进SWAT模型的区域蒸发蒸腾量模拟

运用改进的SWAT模型,以漳河灌区三干渠内杨树垱小流域为研究对象,针对"间歇灌溉"、"淹灌"、"薄浅湿晒"3种不同灌溉模式下的流域内ET模拟分析,结果表明该区域ET从大到小的顺序依次为"淹灌"、"间歇灌溉"、"薄浅湿晒",同种灌溉模式下ET随水稻种植面积比的增加而增大.对3种灌溉模式下的稻田ET分项(植株蒸腾、稻田水面蒸发、稻田土壤蒸发)模拟分析表明,3种模式下植株蒸腾比较稳定,维持在37%~40%;"间歇灌溉"和"淹灌"模式下的稻田水面蒸发占稻田ET的55%以上,而土壤蒸发只占6%和0.4%;"薄浅湿晒"灌溉模式下稻田水面蒸发和土壤蒸发分别占33%和27%.     

调整农业种植结构对农业节水的影响

邢台市主要农作物为冬小麦-夏玉米,种植冬小麦-夏玉米粮食作物,在平水年只有8月、9月份的降水能满足作物生长需水量,其他10个月缺水368.4mm。在平水年,种植棉花一年中有5个月缺水,缺水量为79.6mm,由于棉花生长期需水量与降水季节同步,缺水量较小。利用邢台市2001~2012年棉花种植面积资料,与种植粮食作物进行对比分析,平均每年可节约灌溉用水3.161 2亿m3。     

东沙河防洪工程建设与生态景观设计

防洪工程治理的主要目的是提高城市防洪能力,在保证防洪能力的前提下,做好河道及两岸生态景观建设,给城市居民创造一个良好的生活环境,是新形势下治河的新理念。文中对东沙河综合治理段的设计洪水进行了分析,探讨了生态景观设计布局及景观工程的防洪设计,并对蓄水水源及水量进行了分析,使河道综合治理方案中将防洪与生态、景观建设有机融合。     

Remote sensing and census based assessment and scope for improvement of rice and wheat water productivity in the Indo-Gangetic Basin

Understanding of crop water productivity (WP) over large scale, e.g., river basin, has significant implications for sustainable basin development planning. This paper presents a simplified approach to combine remote sensing, census and weather data to analyze basin rice and wheat WP in Indo-Gangetic River Basin, South Asia. A crop dominance map is synthesized from ground truth data and three existing LULC maps. National statistics on crop area and production information are collected and the yield is interpolated to pixel level using moderate resolution imaging spectroradiometer (MODIS) normalized difference vegetation index (NDVI). Crop evapotranspiration is mapped using simplified surface energy balance (SSEB) model with MODIS land surface temperature products and meteorological data collected from 56 weather stations. The average ET by rice and wheat is 368 mm and 210 mm respectively, accounting for only 69% and 65% of potential ET, and 67% and 338% of rainfall of the crop growth period measured from Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM). Average WP for rice and wheat is 0.84 and 1.36 kg/m³ respectively. WP variability generally follows the same trend as shown by crop yield disregarding climate and topography changes. Sum of rice-wheat water productivity, however, exhibits different variability leading to better understanding of irrigation water management as wheat heavily relies on irrigation. Causes for variations and scope for improvement are also analyzed.     

冬小麦水分效应研究

本文以冬小麦田间试验数据为基础，采用最小二乘法原理，拟合了冬小麦的水分生产函数模型；通过需水资料的分析整理，揭示了冬小麦的水分效应及需水规律；提出了不同水文年型冬小麦最优灌水方案，可供冬小麦田间管理时参考。     

麦田土壤水数值模拟

根据土壤水动力学原理建立了土壤根系吸水一维运动模型 ,并用有限差分法对田间土壤水运动进行数值模拟 ,且用室内土柱试验资料对模型加以检验 .以冬小麦为例 ,对不同灌水定额方案 ,做了数值模拟计算 ,预报了冬小麦最优灌溉制度     

冬小麦最优灌溉制度的研究

以冬小麦田间试验数据为基础,依据动态规划的原理,建立了冬小麦最优灌溉制度动态模型,通过对７５ ％ 典型年的优化求解,得到了有限水资源充分利用的满意结果,提出了不同水文年型冬小麦最优灌水方案,可作为指导冬小麦田间管理时参考．     

用BP神经网络进行作物水分-产量预测研究

根据BP神经网络的基本原理,在平原地区冬小麦灌溉试验资料基础上,建立了冬小麦水分与产量关系的BP-ANN模型,确定了模型的参数.将模型用于描述水分对作物产量的影响,并对作物产量进行预测,预测结果与实际产量基本吻合说明,人工神经网络用于描述作物水分产量关系可以取得较好的效果,其预测的准确性基本能满足生产实践的需求.     

宁夏引黄灌区气候变化特征分析

以8个气象站1955~2003年的气象观测数据为基础,研究该时段内宁夏引黄灌区的气候变化趋势,利用Mann-Kendall突变检验法,分析了灌区气候变化的阶段性和突变性特点.结果表明:从20世纪80年代中期开始,灌区经历了一个缓慢的增温过程,尤其是冬季平均气温发生显著突变;蒸发量从1955年开始出现了持续稳定的降低,且近3 a减少趋势明显;降水量变化呈现出先降后升的现象;ET0在1990年左右出现了明显的升高趋势.     

利用BP神经网络描述作物-水模型

研究了利用BP神经网络描述作物－水模型的方法，将各生育阶段的耗水量作为输入，将作物单产作出输出，构建了具有1个隐含单元层的BP神经网络结构，利用北京永乐店试验站1998－1999年度的冬小麦灌溉试验资料进行了样本进行训练和检验，得到了作物－水模型的人工神经网络模型。结果表明，作物－水模型的人工神经网络模型具有较高的拟合精度和预测精度。