参考作物腾发量空间分形特征初探

受作物本身生理机制以及近地层气象因子非线性、非平稳化随机变化的影响,参考作物腾发量在空间尺度上呈随机分布。基于此,本文运用分形理论,研究了参考作物腾发量空间分形特征,结果表明参考作物腾发量在一定空间尺度范围内存在一无标度区间,在该无标度区间内参考作物腾发量具有自相似特点。将此方法运用于湖南省参考作物腾发量空间分形特征研究,取得了满意结果,该方法为有资料地区参考作物腾发量成果推广和移植至无资料地区提供了一定的理论依据。     

SEBAL模型在干旱区区域蒸散发估算中的应用

蒸散发是水量平衡和能量平衡的重要环节,传统的计算方法只能以点为基础进行计算。为排除蒸散发空间变异特性的影响,在遥感技术的基础上,引入了基于地表能量平衡原理的SEBAL模型,对新疆焉耆盆地的日蒸散发情况进行了计算模拟,获取了相关地面特征参数及日蒸散量,并根据盆地内具有大面积湖泊这一实地情况对模型进行了改进。     

垃圾填埋场毛细阻滞型腾发封顶工作机理及性能分析

毛细阻滞型腾发封顶目前主要用于国外干旱、半干旱地区,在湿润气候区的研究很少。在杭州市露天构筑毛细阻滞型腾发封顶模型,量测18个月中降水、蒸发和植被蒸腾下土柱透水量、地表径流量和土体含水率,得到该封顶在不同季节的响应,分析了毛细阻滞作用机理及其性能,使用水量平衡模型(HELP)和土壤–植被–大气相互作用模型(VADOSE/W)对试验过程中的水量平衡进行模拟,探讨了数值模拟存在的问题。试验过程中,共降水2361 mm,产生地表径流88.4 mm,透水67.4 mm,其他降水均在土层吸持与腾发交替作用下最终返回大气,由于试验地区多雨期与植被腾发旺盛期重合,毛细阻滞型腾发封顶在该地区具有良好性能。由于毛细阻滞作用,使得上部黏土中存储了更多水分用于后期腾发,从而减少了透水量,当毛细阻滞界面附近土体的体积含水率超过临界含水率时毛细阻滞界面被击穿,击穿是连续强降雨作用的结果。HELP和VADOSE/W均高估了地表径流和透水量、低估了腾发量,因为VADOSE/W能考虑毛细阻滞的机理,所以大致上VADOSE/W的模拟结果比HELP更合理和准确。     

任意时间尺度上的流域水热耦合平衡方程的推导及验证

本文通过量纲分析和数学推导得到能用于任意时间尺度上的水热耦合平衡方程,该方程含有唯一参数.利用我国位山实验站和俄罗斯西伯利亚Yakutsk实验站的通量观测数据进行的验证表明,该公式能很好地模拟月、旬和日时间尺度上的实际腾发量;利用黄河流域4个子流域的水文气象数据进行的验证表明,该公式能很好地模拟年尺度上的实际腾发量.位山站的数据分析还表明该方程中的唯一参数与叶面积指数有较好的线性关系.可以证明,该方程在长的时间尺度上与Budyko假设一致,在短的时间尺度上与Penman正比假设一致.     

作物腾发量实时预报与田间试验验证

获得实时、有效的作物腾发量数据是进行实时灌溉预报的基础和难点.本文根据公共的天气预报信息,提出了实时的估算作物腾发量的方法流程,并利用作物根区土壤水量平衡方程,用冬小麦田间灌溉试验的土壤水分数据对该模型和方法进行了检验;同时为检验实时参照腾发量估算方法的可靠性和实用性,对当地媒体发布的实际天气预报信息与实际气象观测值进行了对比.结果表明,在现有天气预报准确度条件下,该方法可以有效的实时估算作物腾发量,为田间实时灌溉管理与决策提供较为可靠的参数.     

赣江上游土地覆被变化的水文响应研究

针对土地利用/覆被变化对流域水文循环产生重要影响的问题,以赣江上游峡山水文站以上集水区域为例,基于1978～1987年相关资料,采用极端土地覆被法构建4种未来土地覆被情景,运用陆面水文模型Noah-LSM模拟各土地覆被情景下流域水文要素(蒸散发、径流)的变化情势。     

基于信息熵原理的作物需水空间相似性分析

根据区域空间作物需水观测站点具有信息传输的特性，运用信息熵原理研究了它们之间的信息有向传输问题，并运用聚类分析法进一步研究了作物需水相似性区间，初步揭示了作物需水空间分布的结构特征。上述方法运用于湖南省83个观测站作物需水空间分布规律研究中，取得了满意的结果。     

基于Shuttleworth-Wallace双源模型的天然杨树蒸散量日变化研究

本文用Shuttleworth-Wallace(S-W)双涌源能量守衡模型以小时为时段,模拟计算了浑善达克沙地天然杨树种群的蒸散量,并用插针式茎流计(Dynagage Probe 12TM)测定的杨树蒸腾量和微型蒸发器测定的冠层下部土壤蒸发量值对其计算精度进行了验证。验证后的日变化分析结果显示：浑善达克沙地天然杨树蒸散量日变化进程曲线的总趋势是晴朗无雨的天气呈单峰型;在时晴、时云相间天气蒸散量日变化进程曲线呈现显著的变化过程;在太阳辐射很小的全阴或全雨天S-W模型模拟计算值精度有限,不易用它对全阴或全雨天蒸散量进行日变化进程分析。当研究目标为探求天然杨树全生育期耗水量时,建议以天为计算时段,这样既可以减少以小时为计算时段的计算工作量,也能达到计算精度。     

植物蒸发蒸腾量测定方法述评

评述了水文学方法、微气象学法、植物生理学方法、红外遥感法等4类植物蒸发蒸腾量测定方法的基本原理、计算方法、优缺点及误差来源等;给出了合理选择测定方法的参考标准;指出目前研究和实践中存在的一些问题,并对未来发展趋势进行了展望。