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西北干旱区膜下滴灌制种玉米夜间呼吸模拟研究

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灌溉排水学报 2016年第S1期 128-130页

作者：李艳婷李思恩陈霞秦淑静中国农业大学中国农业水问题研究中心

对目前国际上应用较多的3种模型即Arrhenius呼吸模型、Vant Hoff呼吸模型和Lloyd&Taylor呼吸模型,进行了比较与分析,以筛选出最优的呼吸模型。以涡度相关实测的2014—2015年玉米田呼吸量为标准值,将模拟结果与实测结果进行比较,发现Vant... 详细信息

对目前国际上应用较多的3种模型即Arrhenius呼吸模型、Vant Hoff呼吸模型和Lloyd&Taylor呼吸模型,进行了比较与分析,以筛选出最优的呼吸模型。以涡度相关实测的2014—2015年玉米田呼吸量为标准值,将模拟结果与实测结果进行比较,发现Vant Hoff模型估算的呼吸量与实测最为接近,因而推荐使用Vant Hoff模型估算农田呼吸量。

关键词：膜下滴灌制种玉米夜间CO 通量呼吸模型

长江流域1960—2019年蒸发皿蒸发和实际蒸散发演变规律

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水科学进展 2022年第5期33卷 718-729页

作者：叶林媛鲁汉秦淑静张橹熊立华刘攀夏军程磊武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室(武汉大学) 湖北武汉430072 湖北省电力勘测设计院有限公司湖北武汉430040

蒸发是地表水量平衡和能量平衡联结的纽带,研究长江流域蒸发的变化趋势对于区域水文循环变化、水资源管理至关重要。利用PenPan模型分析了1960—2019年长江流域蒸发皿蒸发量的时空演变规律及其驱动机制,并基于最新发展的广义蒸发互补关... 详细信息

蒸发是地表水量平衡和能量平衡联结的纽带,研究长江流域蒸发的变化趋势对于区域水文循环变化、水资源管理至关重要。利用PenPan模型分析了1960—2019年长江流域蒸发皿蒸发量的时空演变规律及其驱动机制,并基于最新发展的广义蒸发互补关系探究了长江流域实际蒸散发的演变特征。结果表明:(1)长江流域的蒸发皿蒸发和实际蒸散发在1990年前后均存在先下降后增加的趋势。风速和辐射下降是1990年以前蒸发皿蒸发下降的主导因子,气温升高和相对湿度下降是1990年后蒸发皿蒸发上升的主导因子。(2)长江流域两大主要气候区(高原气候和亚热带气候区)蒸发皿蒸发在1990年前后也存在趋势反转现象,但时空变化特征和驱动机制差异明显。1960—1989年,高原气候区气温和辐射是蒸发皿蒸发变化的主导因子;亚热带气候区风速和辐射是蒸发皿蒸发下降趋势的主导因子。(3)1990—2019年,高原气候区气温升高、风速增加和相对湿度减少是蒸发皿蒸发上升趋势的主导因素;亚热带气候区气温升高和相对湿度降低是蒸发皿蒸发增加的主要原因。研究结果可为长江流域水循环变化和水资源配置等研究提供参考。

关键词：蒸发皿蒸发实际蒸散发蒸发互补关系归因分析长江流域

三峡库区水陆水面蒸发量差异特性及其原因探讨

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水科学进展 2024年第3期35卷 387-399页

作者：程海云冯宝飞张俊王乐秦淑静王琨王正华长江水利委员会水文局湖北武汉430010 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 长江水利委员会流域水模拟与预报调度智能技术创新中心湖北武汉430010

三峡水库是中国最大的人工水资源调蓄中心,其库区蒸发深刻影响着地表生态水文过程,研究三峡库区漂浮水面蒸发和陆上水面蒸发变化差异及其原因,对于理解区域水文循环和气候变化具有重要意义。基于三峡库区巴东水面漂浮站和相邻陆面站的... 详细信息

三峡水库是中国最大的人工水资源调蓄中心,其库区蒸发深刻影响着地表生态水文过程,研究三峡库区漂浮水面蒸发和陆上水面蒸发变化差异及其原因,对于理解区域水文循环和气候变化具有重要意义。基于三峡库区巴东水面漂浮站和相邻陆面站的多年蒸发观测资料,分析库区水陆水面蒸发的季节差异;结合ERA5辐射资料,分析水陆水面蒸发能量平衡的各组分季节变化特征,探究水陆水面蒸发差异的主控因子。结果表明:(1)水陆水面蒸发存在显著的季节变化差异,其中陆面站水面蒸发峰值通常出现在8月,而漂浮站水面蒸发峰值通常出现在12月;(2)能量平衡分析表明,三峡库区水体在夏半年蓄热,在冬半年则释放热量显著增加表层水体可利用能量,进而增加潜热效能,导致漂浮站蒸发峰值出现的时间较陆面站平均滞后约4个月;(3)主控因素分析表明,水陆水面蒸发及热力性质差异受多种微气象因素非线性综合影响,其中在水体蓄热阶段(3—9月),主控因素为气温和饱和水汽压,在水体放热阶段(10月至翌年2月),主控因素为水温和水气温差。

关键词：水面蒸发水陆蒸发差异微气象因素季节变异三峡水库

涡度相关系统不同平均周期对干旱区玉米水热通量的影响

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灌溉排水学报 2018年第9期37卷 69-72页

作者：李佳陈岩秦淑静李思恩中国农业大学北京100083

【目的】研究不同平均周期对涡度相关通量数据计算的影响,提高涡度相关数据质量和能量闭合率。【方法】采用Loggernet软件将2015年7月河西走廊地区制种玉米10 Hz涡度相关原始数据以1、2、5、10、15、30、60、120、180、360、720 min的... 详细信息

【目的】研究不同平均周期对涡度相关通量数据计算的影响,提高涡度相关数据质量和能量闭合率。【方法】采用Loggernet软件将2015年7月河西走廊地区制种玉米10 Hz涡度相关原始数据以1、2、5、10、15、30、60、120、180、360、720 min的不同平均周期进行分割,利用分割得到的数据计算了相应时段内的能量通量,并分析了不同平均周期对于不同灌溉方式下制种玉米能量通量计算的影响。同时,以30 min周期计算结果为标准,分析了不同平均周期对通量计算的影响。【结果】当平均周期小于30 min时,平均周期的改变只影响白天(07:00—20:00)的通量,平均周期越小,能量通量越小;当平均周期在30~180 min时,平均周期的改变对通量计算结果的影响因通量变化阶段的不同而不同,在通量上升阶段,平均周期的延长使通量减小,在通量下降阶段,平均周期延长使通量增加;当平均周期为360 min和720 min时,能量通量的计算结果误差明显,能量闭合率均不足40%。试验中15、60 min平均周期计算所得的通量闭合率最高,且15、60 min周期计算所得通量日平均值与30 min计算结果的相对误差最小,均小于1%。【结论】干旱区玉米水热通量计算的最适平均周期为15~60 min。

关键词：涡度相关平均周期能量通量

野外实验站观测数据远程传输方案与设计——以中国农业大学石羊河实验站为例

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灌溉排水学报 2018年第S1期37卷 137-140页

作者：郭慧陈岩秦淑静李思恩中国农业大学北京100083

【目的】建立数据远程传输系统可以提高信息传递效率,减少人工采集的误差及对作物的破坏。【方法】在中国农业大学石羊河实验站进行了数据远程传输的系统设计与安装,该实验站以交流电供电为主要方式,采用光纤传输和大功率WiFi通信传输为... 详细信息

【目的】建立数据远程传输系统可以提高信息传递效率,减少人工采集的误差及对作物的破坏。【方法】在中国农业大学石羊河实验站进行了数据远程传输的系统设计与安装,该实验站以交流电供电为主要方式,采用光纤传输和大功率WiFi通信传输为主,利用无线网桥构建局域网,作为AP进行热点覆盖,解决了传统监控中布线难的问题,其他数据传输量少的设备采用Zigbee无线电台,对站内主要设备联网,采用Campbell公司提供的LoggerNet软件(最新版4.2版本)对Campbell数据采集器保存的数据进行实时采集及远程传输,包括数据显示与下载,程序输入与导出,参数修改等。【结果】数据远程传输系统建立以后,相关信息的获取不再受到时间和地点的限制,有利于多源数据的汇总与分析,为用户提供实时动态的数据产品。【结论建立】的野外实验站的数据远程传输方案可用于国内许多偏远地区的观测站的建设。

关键词：数据远程传输系统无线传输数据管理平台

不同坐标旋转方法对玉米地水热通量校正的影响

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灌溉排水学报 2018年第10期37卷 1-8页

作者：杨丹妮陈岩秦淑静李思恩中国农业大学北京100083

【目的】提高涡度相关通量数据的能量闭合率,比较不同的坐标旋转法对水热通量校正的影响。【方法】采用二次坐标旋转法、三次坐标旋转法和平面拟合法,分别对涡度相关法测得的2015―2016年甘肃武威凉州区石羊河试验站制种玉米地的显热和... 详细信息

【目的】提高涡度相关通量数据的能量闭合率,比较不同的坐标旋转法对水热通量校正的影响。【方法】采用二次坐标旋转法、三次坐标旋转法和平面拟合法,分别对涡度相关法测得的2015―2016年甘肃武威凉州区石羊河试验站制种玉米地的显热和潜热通量数据进行了分析。【结果】二次坐标旋转法和三次坐标旋转法对能量闭合率的提升效果相差不大,但经三次坐标旋转法处理后,湍流通量和有效能量数据的相关性更好。平面拟合法更适用于下垫面均匀平整、湍流交换较为稳定、平流作用较弱的环境,复杂地形条件下可选用分时段独立旋转法处理数据。当地试验条件下,涡度相关法观测得到的覆膜畦灌制种玉米地的能量闭合率比膜下滴灌制种玉米地的高5%~8%,对应的湍流通量均值高2%~17%,对应的湍流通量与有效能量的均方根误差低12%~23%。【结论】当地试验条件下,灌溉方式为覆膜畦灌时,适合采用平面拟合法对涡度相关水热通量进行仪器倾斜校正,而膜下滴灌时则更适合采用三次坐标旋转法。

关键词：涡度相关能量闭合率二次坐标旋转法三次坐标旋转法平面拟合法

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干旱区凝结水研究进展

灌溉排水学报 2018年第S2期37卷 102-106页

作者：鲁笑瑶卫文婷曹涵秦淑静李思恩中国农业大学北京100083

在干旱半干旱区,凝结水是非常重要的水资源。【目的】提供研究凝结水的思路。【方法】基于文献综述的方法,分析汇总了国内外干旱区凝结水研究成果。【结果】列举了测定不同类型凝结水的方法,其中微型蒸渗仪法是研究土壤凝结水量普遍采... 详细信息

在干旱半干旱区,凝结水是非常重要的水资源。【目的】提供研究凝结水的思路。【方法】基于文献综述的方法,分析汇总了国内外干旱区凝结水研究成果。【结果】列举了测定不同类型凝结水的方法,其中微型蒸渗仪法是研究土壤凝结水量普遍采用的方法,人造凝结面法是测定植物表面凝结水的主要方法。总结了凝结水的生成规律和数量特征,并从气象和下垫面2个方面归纳了凝结水形成的影响因素,探讨了凝结水维系干旱区生态环境的重要作用。目前凝结水研究存在的问题主要是测定方法尚无统一标准。最后,对凝结水的研究前景进行展望。【结论】建议在凝结水的垂直分布规律、凝结水在水热传输中的作用以及建立估算模型确定凝结水生成量等方面加强研究。

关键词：凝结水干旱区研究方法影响因子

石羊河流域典型畦灌玉米蒸散发量变化规律及归因分析

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灌溉排水学报 2023年第9期42卷 19-24页

作者：张霁杨天一于海超李思恩王月芯秦淑静郭慧王春雨中国农业大学石羊河实验站甘肃武威733009 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

【目的】明确石羊河流域典型畦灌玉米蒸散发量变化规律及其驱动因素。【方法】基于涡度相关系统,在2015—2018年于中国农业大学石羊河试验站对西北典型畦灌玉米蒸散发量进行了连续观测。基于偏相关分析及结构方程模型分析了玉米蒸散发... 详细信息

【目的】明确石羊河流域典型畦灌玉米蒸散发量变化规律及其驱动因素。【方法】基于涡度相关系统,在2015—2018年于中国农业大学石羊河试验站对西北典型畦灌玉米蒸散发量进行了连续观测。基于偏相关分析及结构方程模型分析了玉米蒸散发量与环境因子之间的关系。【结果】畦灌玉米生育期平均蒸散发量为524.3 mm,日平均蒸散发量为3.5 mm/d,生育期内日蒸散发量呈先上升后下降的单峰变化趋势,在7月达到峰值。净辐射量与蒸散发量之间的相关性最高,对蒸散发量影响程度较大的环境因子为净辐射量、温度、饱和水汽压差。结构方程结果表明,叶面积指数作为中间变量与蒸散发量之间存在正相关性。【结论】畦灌玉米生育期内日蒸散发量呈先上升后下降的变化趋势,净辐射量、温度、饱和水汽压差是对蒸散发量影响较大的环境因子。

关键词：石羊河流域畦灌玉米蒸散发量偏相关分析结构方程模型

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横轴式水力自控多向间歇灌溉设备研究

中国农村水利水电 2015年第3期 91-93,98页

作者：张立军秦淑静马长健王俊岩王春堂山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271018

管道输水灌溉技术已在实践中广泛推广应用,但田间灌溉设备目前还未合理配套,致使灌水效率较低,为在管灌灌区实现自动波涌流灌溉,提高灌水均匀度、灌水质量以及灌溉水利用效率,通过试验的方法,我们研制了水力自控多向间歇波涌灌溉设备。... 详细信息

管道输水灌溉技术已在实践中广泛推广应用,但田间灌溉设备目前还未合理配套,致使灌水效率较低,为在管灌灌区实现自动波涌流灌溉,提高灌水均匀度、灌水质量以及灌溉水利用效率,通过试验的方法,我们研制了水力自控多向间歇波涌灌溉设备。该设备可利用管道中水流作为动力,自动完成波涌流灌溉,并且实现了多向分水及其自动化,省去了其他外动力,具有节水、节能、投资省、造价低、性能稳定、使用方便等特点,同时实现了对波涌流灌溉技术参数的无级调节,满足了波涌流灌溉技术的各种要求,非常适合在我国广大管灌区推广应用,以促进水资源的高效利用。

关键词：管道输水灌溉波涌流灌溉节水水力自动灌溉设备