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水文 2012年第2期32卷 1-4页

作者：左其亭陈耀斌郑州大学水科学研究中心河南郑州450001

水文典型年是水文计算重要的成果之一。现行的水文典型年的选取方法主要针对单一水文站点的水文时间序列,并不适合应用于由多个支流组成的复杂流域,特别是在各支流间的水文情势不同步的情况下,现行方法的局限性更加明显。基于层次分析... 详细信息

水文典型年是水文计算重要的成果之一。现行的水文典型年的选取方法主要针对单一水文站点的水文时间序列,并不适合应用于由多个支流组成的复杂流域,特别是在各支流间的水文情势不同步的情况下,现行方法的局限性更加明显。基于层次分析和集合理论,从实际出发,提出层次交集法,即首先选取一系列准典型年,再从准典型年中确定研究区域的典型年。通过实例研究验证了该方法的有效性,也表明该方法对水文计算理论和实践具有重要意义。

关键词：多支流河流水文典型年水文频率分析控制性水文站

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基于云模型的典型水文年选取研究

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中国农村水利水电 2016年第5期 97-100页

作者：胡斌奇伍永刚成涛湖南省电力公司电力调度通信局长沙410007 华中科技大学水电与数字化工程学院武汉430074

典型水文年的选取是水文特性分析的重要环节,也是水电站调度管理的基础性研究工作。为避免传统频率法计算过程中人为确定分类标准的主观性,引入云模型理论,利用云变换方法提取径流时间序列不确定性概念,并采用一种考虑幅度系数影响的概... 详细信息

典型水文年的选取是水文特性分析的重要环节,也是水电站调度管理的基础性研究工作。为避免传统频率法计算过程中人为确定分类标准的主观性,引入云模型理论,利用云变换方法提取径流时间序列不确定性概念,并采用一种考虑幅度系数影响的概念跃升方法进行云综合,实现了对径流数据定性概念的自动划分。实例仿真表明,该方法所提取的概念中心与传统频率法得到的理论值相近,且基于云模型的概念表示能同时体现概念的随机性和模糊性,从而能更准确地描述流域水文丰枯特性。

关键词：水文典型年云变换概念跃升

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气候变化对汾西灌区灌溉用水量的影响研究

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节水灌溉 2023年第11期 75-81页

作者：季建鑫杨玫薛丽萍太原理工大学水利科学与工程学院太原030024 山西省水土保持科学研究所太原030024

研究灌区气象要素长期变化特征及其对灌溉用水量的影响对掌握灌区灌溉用水规律从而进行更科学合理的灌溉具有一定的指导意义和实际参考价值。基于山西汾西灌区3个气象站点1975-2018年的实测气象资料,采用线性倾向估计、M-K检验等方法分... 详细信息

研究灌区气象要素长期变化特征及其对灌溉用水量的影响对掌握灌区灌溉用水规律从而进行更科学合理的灌溉具有一定的指导意义和实际参考价值。基于山西汾西灌区3个气象站点1975-2018年的实测气象资料,采用线性倾向估计、M-K检验等方法分析降水和气温的时间变化特征,用作物系数法计算灌区作物需水量和灌溉用水量,综合分析气候变化对灌溉用水量的影响,建立了不同水文典型年降水、作物需水量与灌溉用水量之间的关系。结果表明:44 a来汾西灌区降水量以2.7 mm/10a的速率下降,在1977年第一次突变;平均气温以0.471℃/10a的速率显著上升,在1997年突变;灌区气候向暖干方向发展,灌溉用水量以25.4 mm/10a的速率上升。气温突变伴随着降水骤降为多年最低值,灌溉用水量比多年均值增加了396.8 mm,远大于降水突变年。作物需水量增加1 mm,灌溉用水量就会增加1.92 mm;降水增多,其对灌溉用水的影响减小,单位降水量在丰、平、枯水年可分别引起1.29、1.74、2.72单位灌溉用水量的变化,枯水年的灌溉定额比丰、平水年多出20%。

关键词：汾西灌区气候变化降水气温需水量灌溉用水量水文典型年

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农田土壤水盐动态模拟及调控增产效果研究

农田土壤水盐动态模拟及调控增产效果研究

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作者：李泳霖天津农学院

学位级别：硕士

我国北方广大的干旱半干旱区淡水资源稀缺,而华北、西北的广大地区以及滨海和近海地带都有大量的咸水储量。咸水资源近年来被当做农业用水的后备水源,具有巨大的利用价值,如果能将咸水应用于农业灌溉中,那么由于水资源短缺导致我国农业... 详细信息

我国北方广大的干旱半干旱区淡水资源稀缺,而华北、西北的广大地区以及滨海和近海地带都有大量的咸水储量。咸水资源近年来被当做农业用水的后备水源,具有巨大的利用价值,如果能将咸水应用于农业灌溉中,那么由于水资源短缺导致我国农业发展受限的问题将得到很大缓解,因此,确定合理咸水灌溉制度对于咸水利用至关重要。本文根据土壤水动力学理论,选择土壤温度模拟模型、土壤水分模拟模型、土壤盐分模拟模型以及作物生长模型,通过MATLAB软件编制数值模拟程序,对土壤温度、土壤水盐运移以及作物生长进行了动态模拟,并结合山西省永济县咸水灌溉试验资料,对模型的参数进行了率定和检验。并根据试区1955-2013年气象资料,划分了5个典型年(5%、25%、50%、75%、95%),针对每个典型年,进行了灌溉制度优化,模拟了不同灌溉制度时土壤水盐的时空分布以及作物生长过程,以效益最大为目标,提出了不同典型年的最优灌溉制度,主要结果如下:(1)采用试区2个年度冬小麦土壤水分的测试资料,选用处理一、处理二两个处理对构建的土壤水分模拟模型的参数进行了率定,并用率定后的参数,对处理二的土壤水分变化情况做了模拟,结果显示:冬小麦生育期内土壤水分的实测值与模拟值具有良好的一致性,相关系数R达到了0.755以上。说明本模型能够合理的对冬小麦生育期内土壤含水率变化情况进行模拟。(2)采用1990-1992年冬小麦咸水灌溉试验资料,对本文所构建模型的盐分运移模块进行了率定和验证,验证结果显示:盐分实测值与模拟值的相关系数R达到0.883以上。并对作物生长模拟模块的模拟进行了率定和检验,验证结果显示,产量的模拟值与实测值相关系数R达到0.871以上。结果表明,本模型对盐分时空分布情况与作物产量模拟效果良好。(3)应用率定与检验后的模型,在不同水文典型年下,将不同的咸水浓度、不同灌水次数进行组合,设置不同的灌水时间,模拟作物产量,从而以产量最大为目标,确定最优的灌水时间,以达到灌水时间的优化。计算结果显示:5%典型年时,冬小麦最大产量为9617kg/hm;25%典型年时,冬小麦最大产量为8615kg/hm;50%典型年时,冬小麦最大产量为9835kg/hm;75%典型年时,冬小麦最大产量为8626kg/hm;95%典型年时,冬小麦最大产量为9891kg/hm。(4)根据冬小麦咸水灌溉模拟结果以及灌水费用各浓度咸水灌溉的经济效益进行分析,结果显示:总体来说,随着灌水次数的增多,产量也增大,但灌水次数超过3次后,产量增加幅度降低,进而经济效益也会减小。因此以经济效益最大为目标,针对不同的咸水浓度(地区不同咸水浓度不同),分别给出了不同典型年下的最优灌溉制度。

关键词：咸水灌溉水文典型年土壤水盐动态灌溉制度优化增产效益

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限量供水灌溉预报增产效益研究

限量供水灌溉预报增产效益研究

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作者：沈洪政天津农学院

学位级别：硕士

水资源短缺使得灌溉用水普遍不能满足作物生长要求,因此,必须实施限量供水灌溉。限量供水灌溉是指将有限的水量灌溉到对作物产量形成最敏感的时期,以获得最大产量和效益。鉴于此,本文以山西省临汾市霍泉灌溉试验站冬小麦复播玉米和原平... 详细信息

水资源短缺使得灌溉用水普遍不能满足作物生长要求,因此,必须实施限量供水灌溉。限量供水灌溉是指将有限的水量灌溉到对作物产量形成最敏感的时期,以获得最大产量和效益。鉴于此,本文以山西省临汾市霍泉灌溉试验站冬小麦复播玉米和原平市阳武河灌溉试验站春玉米为研究对象,选取土壤水、热、氮运移转化模型,对土壤含水率、土壤温度和土壤氮素进行了模拟。通过不同典型年的灌溉制度优化,建立了动态灌水下限模型,利用动态灌水下限值进行灌溉预报并与经验灌水的增产效益进行了比较,主要结果如下:(1)利用冬小麦复播玉米和春玉米2015-2016年度的灌溉试验资料,对选取的土壤水分动态模型和土壤氮素运移转化模型进行了参数的率定和检验。冬小麦复播玉米和春玉米生育期内的土壤含水率模拟值和实测值具有较好的相关性,相关系数R均达到了0.7以上。对土壤氮素运移转化模型,0-60cm土层范围内硝态氮实测值和模拟值相关关系较好,达到0.6以上,且沿土壤深度方向的0-60cm硝态氮的含量分布与实测值相吻合。以上结果表明,本文选取的土壤水分和氮素运移转化模型具有很好的适用性。(2)利用作物生长模型对冬小麦复播玉米和春玉米的产量进行了模拟计算,结果表明,模拟的籽粒产量与实测产量具有很好的相关性,相关系数R达到了0.9以上,由此说明所选用的P123作物生长模型对模拟作物产量具有很好的适用性。(3)以霍泉灌溉试验站和阳武河灌溉试验站长系列(1954-2015年)降雨资料为依据,确定了不同典型年,进行了不同典型年的划分,并对不同典型年进行了限量供水灌溉制度的优化,据此建立了动态灌水下限模型。结果表明,随灌水量的增加,增产效益明显增加,并且,随降水量的增大,对应增产效益最大值的灌溉供水量明显减小。对75%和95%的典型年,随灌水次数的增加,增产效益明显增加。在较干旱的条件下,无论是处于干旱时期的冬小麦还是处于降雨量相对丰沛期的玉米,灌水均有较大的增产作用。(4)利用动态灌水下限值进行灌水预报,并与经验灌水进行了比较,在有限灌溉供水量条件下,预报灌水的效益普遍高于经验灌水。冬小麦复播玉米最大增产率为8.9%,最大效益率可达9.74%,春玉米最大增产率为9%,最大效益率可达13.03%。由此表明,由动态灌水下限值作为灌水下限进行灌溉可以增产增收。(5)分析结果表明,相邻时段的参考作物蒸发蒸腾量具有非常好的相关性,均可以达到极显著水平,时段为旬时,其相关系数R可以达到0.9以上。鉴于此,灌溉预报过程中充分利用实时监测的气象要素变化值,采用相邻时段的参考作物蒸发蒸腾量的相关关系预测未来10天的参考作物腾发量,用于预测作物实际腾发量;由于降水量变化的强烈随机性,灌水预报过程中采用了近十年日降雨量的平均值作为降水量预测值。(6)对农田土壤含水率预报误差进行了分析,冬小麦复播玉米两个年度土壤含水率最大相对误差为21.65%,最小值为0.06%,平均相对误差为7.95%;春玉米两个年度土壤含水率最大相对误差为34.71%,最小值为0.037%,平均相对误差为6.25%。均达到了甲等预报水平,表明本研究建议的预报方法合理可行。

关键词：限量供水水文典型年优化灌溉制度动态灌水下限值增产效益

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