城市不同下垫面蒸发计算方法研究

城市不同下垫面蒸发计算方法研究杨修芳，刘立博吉林省水文水资源局长春１３００２１蒸散发估算在城市水量平衡、水资源评价及水循环研究等方面都是不可缺少的重要因素。城区蒸散发由于受各种因素影响更加复杂。目前，由于受技术、设备等条件的限制，很难直接量算，大多借...     

河南省引黄受水区水资源情势分析

为了解河南省引黄受水区水资源开发利用现状,科学认识和掌握水资源的时空分布及其变化规律,为水资源状况评价、水安全评价等提供基础信息支持,以河南省引黄受水区为研究区域,基于2001—2021年气象、水文资料,采用Spearman相关性分析法,识别并分析河南省引黄受水区的水资源情势。结果表明：河南省水资源各要素在时序上变化不大,极端气候条件的影响导致2019年各指标最低、2021年最高,整体基本保持稳定;降水量和蒸散发量是影响水资源情势的重要因子,水资源总量受到降水量影响较大;豫北地区近些年来较为干旱缺水。     

深圳市水资源承载能力模糊综合评价

采用模糊综合评价法对深圳市水资源承载能力进行综合评价，评价指标包括人均GDP、万元GDP综合耗水率、城镇居民人均月生活用水量、废污水排放率、水资源开发利用率、人均水资源可利用量、水质优良率、植被覆盖率和水资源综合管理效率，并将其分成高中低3级，参照国内不同地区的指标值，提出了评价指标分级的标准值；采用线性函数作为模糊隶属度计算的函数形式，提出了对计算结果进行模糊综合评价的计算方法和评价标准。采用此方法对深圳市2002年的水资源承载能力进行了综合评价，结论为深圳市2002年水资源承载能力处于适载的临界范围，有较强的超载迹象，应采取措施提高水资源的承载能力。     

环境变化对河北省可利用水资源的影响

环境变化及其对可利用水资源的影响是复杂的，根据20世纪50年代以来的大量统计数据分析表明，近30年来，由于自然环境的变化、人类活动的增强，河北省可利用水资源量处于减少的态势。地下水超采所引起的地下水位持续下降，不仅造成地表产流减少，而且使降水对地下水的补给量减少。作物产量水平的提高，在直接消耗大量水资源和土壤水分的同时，也使农田蒸散发加强，从而造成地表径流量和地下水补给量的减少。在新一轮水资源评价中，要充分考虑环境变化对水资源的影响，加强地下水位大埋深条件下，地表产流量，地下水补给量，以及作物产量水平提高对水资源影响的实验研究，以提高新一轮水资源评价成果的精度。     

新疆水资源可持续利用水平模糊综合分析

为了充分合理地开发利用水资源，需要对区域水资源可持续利用水平进行评价和分类，新疆水资源具有分布不均、成分复杂等特点，采用模糊模式识别分析法对新疆水资源可持续利用程度进行评价分析，较好地考虑了区域水资源评价中不确定的因素，旨在促进水资源的可持续利用。     

模糊集对模型在评价水资源监测能力中的应用——以惠州市为例

水资源的监测能力能够改善水资源现状，提高水资源的使用和管理水平，因此要做好水资源监测能力的评价。该文以惠州市水资源监测能力为例，运用模糊集对模型相关理论，选取了11项水资源监测能力重要评价指标进行指标体系的构建，选用层次分析法对各指标权重进行计算，根据关联度，得出惠州市7个区县的水资源监测能力。通过评价结果可知，惠州市整体的水资源监测管理水平良好，监测能力中等。最后将该评价结果与采用模糊综合评价方法所得结果进行对比，证明运用模糊集对模型对水资源监测能力进行评价，理论清晰、计算简便、结果合理，可为水资源监测能力评价提供借鉴。     

遥感反演蒸散发在灌溉用水管理中的应用综述

农田灌溉高效用水管理对农业生产及水资源可持续利用至关重要。气候变暖和社会经济发展对农业水资源的可持续利用带来重大挑战,农业生产集约化、标准化和信息化对发展高效节水灌溉、实现灌溉用水精细化管理提出了更高的要求。蒸散发可反映地表与大气的水分和能量交换以及作物耗水,在灌溉用水管理中发挥着关键作用。过去20年来随着遥感对地观测技术不断发展,蒸散发遥感反演和数据融合理论方法不断成熟,数据的时空分辨率和精度不断提升,显著扩展了遥感蒸散发在灌溉用水管理中的应用范围,在灌溉用水量估算等领域得到深度应用。本文在概述国内外蒸散发遥感反演和数据融合研究前沿及相关数据集的基础上,重点对遥感蒸散发在灌溉用水量估算、灌溉制度优化和灌溉效益评价等三个方面的应用场景,进行了系统梳理和总结,以期为农业水资源高效利用和精细化管理提供参考。     

中小型灌区不同空间尺度的净灌溉水量估算

以抚顺市为例，从不同空间尺度上利用遥感解译—试验观测等技术计算遥感蒸散发量，并与净灌溉水量直接量测数据建立线性关系，结合相关系数确定误差最小的空间尺度，从而建立更有效、快速、准确的最优空间尺度下区域净灌溉水量估算方法。结果表明：在抚顺市、片区尺度上，遥感蒸散发量与净灌溉用水量存在显著线性关系；遥感测算结果及遥感蒸散发模型具有较高可信度和较强适用性，可以为科学管理农业水资源和最严格水资源管理考核提供一定参考。     

我国缺水风险分布状况及其对策

在对风险理论及水资源风险研究进展回顾与展望的基础上，探讨了水资源短缺风险主导因子的辨识方法，提出了采用缺水率、人均缺水量和缺水边际损失3个指标的缺水风险评价指标体系，采用模糊层次分析评价方法对全国二级水资源分区的缺水风险进行了综合评价。评价结果表明，全国现状情况下有33个二级水资源分区面临着不同程度的水资源短缺风险，必须采取工程和非工程等防范措施和有效调控，方可减轻缺水风险对我国经济社会发展的危害程度。     

沙颍河中上游水面蒸发量变化趋势分新

蒸散发是自然界中水文循环和水量平衡的重要内容,是水文循环中受气候变化影响最直接的一项,其对区域内的大气水量平衡和流域内的水量平衡具有重要意义。因此,对蒸散发的研究是水文水资源分析研究、水资源评价、水利工程规划设计等工作的一项重要内容。此外,蒸散发变化的研究对深入了解气候变化规律和探讨气候变化的原因具有十分重要的意义。     

区域蒸散发监测与估算方法研究综述

蒸散发是能量循环与水循环的结合,是陆面生态过程与水文过程的纽带。准确测定与估算区域蒸散发对气候演变研究、水资源规划与管理、农业节水研究、作物产量模拟及环境问题等方面都具有重要的现实意义。近30多年来,随着技术手段的进步,蒸散发的监测和估算取得了重大进展,本文对此进行了分析和评价,总结了测定作物蒸散发的主要方法,包括梯度法、土壤水平衡法、蒸渗仪法、波文比法、涡度相关法和闪烁通量仪法等。估算区域植被或作物蒸散发的主要方法包括区域水量平衡法、彭曼综合法、互补相关法等。本文综述了各种方法的基本原理及优缺点,分析了不同方法反映不同尺度蒸散发的适应性,提出了估算区域蒸发目前存在的问题以及未来的发展前景。     

大汶河流域陆面蒸发估算方法比较研究

区域陆面蒸散发的估算对于计算区域水资源总量,合理配置水资源具有重要意义。针对处于大汶河流域上游、受人类活动影响较小的雪野水库、黄前水库、东周水库控制子流域的实际特点,分别利用MODIS遥感方法、SWAT模型法、水面蒸发折算系数法对这三个子流域2000年-2008年的多年平均年陆面蒸发量及多年月平均陆面蒸发量进行估算,并基于水量平衡方程,结合各子流域的同期降雨与天然径流资料,对估算结果进行了分析比较。结果表明:在大汶河流域内,采用MODIS遥感方法估算实际陆面蒸散发的精度较低;水面蒸发折算系数法具有一定精度;SWAT模型法精度较高、适应性较好,估算误差仅在3%左右。研究结果可为半湿润区陆面蒸发估算方法的选择提供参考。     

基于多源数据与多模型集成的流域人为蒸散发变异评估

人类活动对流域蒸散发的干扰日益显著,然而实测蒸散发数据稀少,且尺度差异与空间异质性等问题限制了大尺度陆面模型与遥感产品在人为蒸散发评估中的适用性与可靠性.本文提出了一种基于多源数据与贝叶斯模型平均的人为蒸散发变异评估框架,并应用于珠江流域.结果表明,通过综合利用地面观测(降水、径流、潜热通量)、社会统计(水资源开发利用...     

基于互补相关的乌江流域实际蒸散量分布式模拟

为了提高气候变化下估算乌江流域陆面实际蒸散量的精度,利用乌江流域气象和水文数据,在蒸散互补原理基础上建立用常规气象资料估算流域实际蒸散量的模型。模拟结果显示:该模型能将乌江流域多年平均实际蒸散量的相对误差控制在5%以内;在充分考虑地形起伏等下垫面不均匀的条件下,将估算模型中各分量的分布式模拟结果与估算模型耦合,实现了乌江流域实际蒸散量的分布式模拟;该模型更加精细地表现了流域实际蒸散量的空间变化情况,发现其在空间分布上呈显著的西高东低的分布趋势;在时间变化上,1961-2010年间乌江流域实际蒸散量在总体上表现为下降趋势,降幅为5.08 mm/(10 a),但是2000年以后实际蒸散量有较为明显的上升趋势;日照时数及相对湿度的上升是造成实际蒸散量产生以上变化的主要原因。研究结果可为水资源评价、农业气候区划制定等提供参考。     

利用蒸腾蒸发管理技术实现真实节水研究

依据研究区域降水量、灌溉水量、土壤含水量,分析计算单一作物的耕地蒸腾蒸发、多种作物的耕地蒸腾蒸发、耕地与非耕地的综合蒸腾蒸发;依据降水量、可利用的入境水量计算区域可利用水量,并结合水资源配置等因素分析确定目标蒸腾蒸发。利用目标蒸腾蒸发进行水权分配。采用3种节水措施,建立相应水资源配置方案,利用SWAT模型进行情景分析,通过方案比较,制定符合特定区域的、切实可行的用水规划方案。试验结果表明,采用综合节水措施后的节水效果优于单一的工程措施,综合节水措施与种植结构调整相结合节水效果更佳。     

陕西卤泊滩改良盐渍农田实际蒸散发估算方法比较

蒸散发是能量循环与水循环的结合,准确测定与估算区域蒸散发对水资源规划与管理、农业节水研究、作物产量模拟等方面具有重要的现实意义。以陕西省富平县改良盐渍农田为研究对象,以涡度相关法的实测资料为基准,采用Hargreaves-Samani法(HS法)、修正的彭曼-蒙蒂斯法(P-M法)、Priestley-Taylor法(P-T法)估算盐渍农田实际蒸散量,比较并检验了在不同时间尺度,不同生育期,不同天气条件下这些估算方法的精度,以期为类似盐渍农田蒸散量估算提供借鉴。计算结果表明:在研究期内,P-M法估算效果最优,P-T法次之,HS法效果较差,且精度允许范围内,从计算方法的繁简与需求资料难易角度考虑,P-T法较P-M法更适合。     

基于水文响应单元的高标准农田水资源供需分析——以黄骅市为例

高标准农田建设是提高农作物单产,改善农用地质量,提高农业生产力十分必要的工作。河北省黄骅市地势平坦,耕地广布,土地利用潜力巨大,是高标准农田建设的重点地区,也是严重的缺水区。开展基于高标准农田建设的水资源供需分析和评价,探索新的土地整理技术措施,可以科学合理利用水资源,提高农用地利用效率。运用基于水文响应单元的水资源模型方法对研究区水资源供需量进行计算,通过ARCGIS软件平台进行空间分析,最终形成基于高标准农田建设的水资源供需分析评价。结果显示,距离海岸较近的黄骅市东部水土资源属于极度充沛区和充沛区,处于黄骅市南部以及西北部部分地区为平衡区,而处于西部和中部的部分地区为缺水区和极度缺水区。     

作物生产水足迹量化方法与评价研究

农业用水效率评价是农业水资源管理的基础。作物生产水足迹有效的统一了旱作、灌溉农业以及不同尺度的水分利用效率评价指标,为农业水资源管理提供了新的评价指标与工具。本文在现有作物生产水足迹量化方法的基础上,提出了基于区域耗水量和区域用水量的作物生产水足迹量化方法,形成了三种适用于不同评价目标和尺度的量化方法。以中国大陆为研究对象,利用不同方法对小麦水足迹进行量化,探讨了三种方法的特点和适用性。研究表明三种量化方法具有各自的适用范围和科学内涵,基于田间作物蒸发蒸腾量所得到的作物生产水足迹能够反映田间尺度水分利用效率、农业资源禀赋;基于区域耗水量的计算方法能够反映区域尺度水分利用效率、农业资源禀赋和区域耗水特性;基于区域用水量的水足迹量化方法能够反映区域尺度水分利用效率、灌溉系统运行水平与农业生产用水量。鉴于三种作物生产水足迹量化方法的差异性,在进行水足迹量化评价时,需根据具体的研究尺度和评价目标确定作物生产水足迹量化方法,使量化和评价结果更为科学合理。     

基于流域水循环模型的广义水资源评价(Ⅱ)——黄河流域应用

本文介绍了WEP-L模型在黄河流域的应用情况，包括输入数据处理、参数估算与模型验证，以及广义水资源初步评价成果。应用结果表明，所提出的模型和方法，能够评价径流性水资源、生态系统利用的雨水资源及其构成，能够分析在强烈人类活动影响下黄河流域广义水资源与构成所发生的显著变化。1985年及2000年下垫面条件下的水资源评价结果对比分析表明，水土保持、农田建设及取用水活动等引起的下垫面条件变化，使得流域狭义水资源总量减少(地表水减少但不重复地下水增加)、广义水资源总量增加，水土保持及农田建设增加的降水高效利用量远大于其减少的径流性水资源量。最后讨论了成果对黄河流域水安全战略和水资源可持续高效利用的一些启示。     

Simulation supported scenario analysis for water resources planning: a case study in northern Italy.

The work presents the results of a comprehensive modelling study of surface and groundwater resources in the Muzza-Bassa Lodigiana irrigation district, in Northern Italy. It assesses the impact of changes in land use and irrigation water availability on the distribution of crop water consumption in space and time, as well as on the groundwater resources. A distributed, integrated surface water-groundwater simulation system was implemented and applied to the study area. The system is based on the coupling of a conceptual vadose zone model with the groundwater model MODFLOW. To assess the impact of land use and irrigation water availability on water deficit for crops as well as on groundwater system in the area, a number of management scenarios were identified and compared with a base scenario, reflecting the present conditions. Changes in land use may alter significantly both total crop water requirement and aquifer recharge. Water supply is sufficient to meet demand under present conditions and, from the crop water use viewpoint, a reduction of water availability has a positive effect on the overall irrigation system efficiency; however, evapotranspiration deficit increases, concentrated in July and August, when it may be critical for maize crops.