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深蓄控排条件下稻田土壤水氮变化规律

灌溉排水学报 2022年第4期41卷 40-48页

作者：王矿袁先江曹秀清高振陆蒋尚明杨继伟王业凡安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院水利水资源安徽省重点实验室合肥230088

【目的】阐明不同水分管理模式下土壤水氮素的赋存规律。【方法】在肥东灌溉实验站开展试验,观测L1处理(间歇时间3~4 d,蓄雨深度10 cm)、深蓄控排L2处理(间歇时间6~8 d,蓄雨深度14 cm)和L3处理(间歇时间6~8 d,蓄雨深度18 cm)地下埋深50... 详细信息

【目的】阐明不同水分管理模式下土壤水氮素的赋存规律。【方法】在肥东灌溉实验站开展试验,观测L1处理(间歇时间3~4 d,蓄雨深度10 cm)、深蓄控排L2处理(间歇时间6~8 d,蓄雨深度14 cm)和L3处理(间歇时间6~8 d,蓄雨深度18 cm)地下埋深50、70、90、110、150 cm土壤水及稻田排水的氮素变化,分析干湿交替L1处理和深蓄控排L2、L3处理的灌水量、排水量以及水稻产量要素的响应规律。【结果】干湿交替灌溉L1处理和深蓄控排模式L2、L3处理较CK水稻灌溉水量分别降低725、1 703、2 304 m^(3)/hm^(2),雨水利用率分别提高11.8%、19.0%、25.9%,稻田排水次数减少1~3次。NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和TN随土层深度增加而降低,深蓄控排L2、L3处理总氮峰值低于CK。L1、L2、L3处理TN污染负荷较CK减少21.3%、26.7%、31.5%。各处理间产量差异不显著。【结论】通过增加蓄雨上限至18 cm,延长间歇时间6~8 d,能够有效地减少灌溉定额,降低稻田排水量,提高雨水利用率,达到水稻节水、减排、控污、稳产的目的。

关键词：水稻稻田灌排模式土壤水分氮

洪泽湖水沙变化趋势和冲淤时空分布及驱动因素

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湖泊科学 2021年第1期33卷 289-298页

作者：贲鹏虞邦义张辉胡勇安徽省(水利部淮河水利委员会)水利科学研究院蚌埠233000 水利水资源安徽省重点实验室蚌埠233000

为了研究洪泽湖水沙特性、变化趋势与冲淤时空分布规律,运用累积距平法、Mann-Kendall趋势与突变检验以及R/S分析法等方法,分析了洪泽湖19502016年的水沙特征;采用地理信息技术,基于1992年和2016年实测地形,对湖区泥沙冲淤空间分布进行... 详细信息

为了研究洪泽湖水沙特性、变化趋势与冲淤时空分布规律,运用累积距平法、Mann-Kendall趋势与突变检验以及R/S分析法等方法,分析了洪泽湖19502016年的水沙特征;采用地理信息技术,基于1992年和2016年实测地形,对湖区泥沙冲淤空间分布进行了定量计算与分析.结果表明,入湖径流量无明显增加或减少的趋势,输沙量和含沙量呈明显减小趋势,1990年以后含沙量基本稳定在0.2 kg/m^3以下;淮河干流(包括池河)入湖水量和沙量约占入湖总量的89.6%,三河闸出湖水沙占总出湖量的60%.淮干入湖口和溧河洼为主要淤积区域,淤积量分别为2300×10^4和1900×10^4 m^3,平均淤积厚度分别为0.35和0.25 m;其他区域自然冲淤基本平衡.上游水库和河道闸坝的拦沙作用、农业种植结构变化和水土保持、大规模人工采砂等是入湖沙量减少的主要影响因素;湖区水动力特性是泥沙自然淤积主导因素,而湖区库容变化的主因则是人工采砂、围湖造田和围网养殖,且人类活动的影响远大于自然冲淤.

关键词：洪泽湖水沙变化湖盆演变冲淤分布驱动因素

NPDM及改进模型在淮河流域的月径流模拟研究

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水利水电技术(中英文) 2023年

作者：吴昊昊倪晋曾兰婷安徽省水利水资源重点实验室安徽省.水利部淮河水利委员会水利科学研究院河海大学水利水电学院

【目的】参数模型大多数基于模型驱动，并且对于水文序列的概率分布和相关关系做了一定程度的假设。然而，水文序列的真实分布复杂多样，相关关系也无法仅用线性相关描述，因此基于模型驱动的传统随机模型难以模拟实际月径流概率分布中... 详细信息

【目的】参数模型大多数基于模型驱动，并且对于水文序列的概率分布和相关关系做了一定程度的假设。然而，水文序列的真实分布复杂多样，相关关系也无法仅用线性相关描述，因此基于模型驱动的传统随机模型难以模拟实际月径流概率分布中的强不对称或多模态性，与变量真实概率分布存在差异。【方法】非参数解集模型（Nonparametric disaggregation model，NPDM）从数据驱动出发能有效模拟径流间的随机性和相关性变动规律。改进模型（Improved nonparametric disaggregation model，INPDM）考虑年径流和前期月径流综合影响建立条件概率分布函数，使用基于黄金分割搜索和抛物线插值方法的优化算法以最小二乘交叉验证指标（Least squares cross validation，LSCV）为目标函数寻求最优带宽，并结合可变核方法修正边界。为深入探讨两模型在淮河流域的适用性，建立淮河流域1950—2007年吴家渡站、1951—2007年鲁台子站年、月径流随机模拟的NPDM和INPDM模型，利用一系列统计特征值和相关特性对比分析模拟效果。【结果】结果表明：在均值方面，NPDM和INPDM模拟效果均较为理想，实现100%控制在一个均方差标准下；吴家渡站和鲁台子站模拟序列的标准差和变异系数均控制在两个月的均方偏差标准下；INPDM模型对于原序列的最大值、月径流间互相关性和非线性状态相关统计特性的再现能力要优于传统模型，NPDM模型在吴家渡站和鲁台子站的2阶自相关系数无法控制在一个均方差标准下的月份占比分别比INPDM模型高50%和16.6%，1阶自相关系数也呈现出类似结果，表明INPDM模拟序列的自相关系数统计特征值与原序列统计特性更接近；但NPDM模型描述月径流序列偏态系数的能力更强。【结论】综上表明基于优化算法改进后的非参数解集模型能充分再现径流序列的统计特性，可为淮河流域开展年、月径流的随机模拟研究提供参考。

关键词：径流模拟非参数解集模型改进模型可变核淮河流域适用性分析

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安徽省畜禽养殖粪尿及养分含量时空分布特征

农业资源与环境学报 2021年第2期38卷 295-304页

作者：张靖雨汪邦稳袁先江龙昶宇安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽蚌埠230022 水利水资源安徽省重点实验室安徽蚌埠230022

为探讨畜禽养殖业不断发展带来的粪便、尿液及养分排放问题,基于安徽省2009—2018年畜禽养殖数据,采用排泄系数法估算畜禽粪尿排放量及其主要污染物含量的变化,分析了安徽省不同种类畜禽养殖粪尿养分时空格局及演化特征。结果表明,安徽... 详细信息

为探讨畜禽养殖业不断发展带来的粪便、尿液及养分排放问题,基于安徽省2009—2018年畜禽养殖数据,采用排泄系数法估算畜禽粪尿排放量及其主要污染物含量的变化,分析了安徽省不同种类畜禽养殖粪尿养分时空格局及演化特征。结果表明,安徽省粪尿排放量由2009年的5 597.1万t上升至2015年的6 337.5万t,后下降至2018年的4 511.0万t。家禽粪便、猪粪中TN、TP、COD_(Cr)、NH_3-N含量占全省比例较高,而牛尿中污染物含量最低,2018年猪粪中COD_(Cr)、NH_3-N含量占比较2011年有所升高。全省畜禽养殖污染物排放量在空间分布上总体呈由北向南递减的规律,阜阳市粪尿排放量全省最高,2011年达923.5万t。皖北地区猪粪中的TP、NH_3-N及COD_(Cr)含量较高,皖南地区各类污染物中家禽粪便占比较大,此外牛尿污染物含量显著低于其他粪尿。随着省内畜禽污染防治力度不断加大,2018年全省粪污排放量显著下降,在推进产业结构调整时应侧重生猪和家禽的粪污控制工作。

关键词：畜禽粪污氮磷排放量时空分布

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淮北平原土壤水与地下水埋深及降水关系研究

人民长江 2022年第5期53卷 123-127页

作者：孔令健王振龙王兵安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽蚌埠233000 水利水资源安徽省重点实验室安徽蚌埠233000

为探究淮北平原夏玉米生长期土壤水与地下水埋深及降水的关系,基于五道沟实验站26 a的长系列资料,结合氢氧稳定同位素示踪法,对淮北平原夏玉米生长期的大气降水、土壤水和地下水进行了分析。结果表明:土壤平均含水率随土层深度的增加呈... 详细信息

为探究淮北平原夏玉米生长期土壤水与地下水埋深及降水的关系,基于五道沟实验站26 a的长系列资料,结合氢氧稳定同位素示踪法,对淮北平原夏玉米生长期的大气降水、土壤水和地下水进行了分析。结果表明:土壤平均含水率随土层深度的增加呈现出先减小后增加再减小的趋势,其中0~0.2 m土层平均土壤含水率最低,0.3~0.5 m土层土壤含水率最高。根据大气降水、土壤水和地下水氢氧同位素特征值可知:土壤水δ;O和δD平均值随土层深度的增加而减小,表明土壤水分蒸发会导致土壤重同位素富集,富集程度由土壤表层至深层递减。土壤水氢氧稳定同位素随土层深度的增加而减弱,30 cm和50 cm土层深度的土壤水变化最为明显,土壤易接受降水补给,而且土壤蒸发较为强烈。

关键词：大气降水土壤水地下水水分运移氢氧稳定同位素淮北平原

含沙量趋减的淮河水沙关系修正及河道整治方向的探讨

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水利学报 2015年第3期46卷 373-378页

作者：毛世民许浒安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽省水利水资源重点实验室安徽蚌埠233000

20世纪90年代开展的"淮河中游河床演变与整治研究",根据对淮河干流主要水文站长系列水沙观测资料的分析,得出"淮河干流年径流量没有趋势性的变化,1970年后,含沙量呈现持续减少"的结论,和"淮北地区农业持续增产对下垫面的改变,可能是持... 详细信息

20世纪90年代开展的"淮河中游河床演变与整治研究",根据对淮河干流主要水文站长系列水沙观测资料的分析,得出"淮河干流年径流量没有趋势性的变化,1970年后,含沙量呈现持续减少"的结论,和"淮北地区农业持续增产对下垫面的改变,可能是持续减沙成因"的有待研究验证的推论。2000年以来,用不同分析方法的研究证实这种水沙变化趋势的客观存在,并延续到2008年;存在的问题是按照输沙量与径流量的乘幂相关建立的公式,或者与实际不符,或者过于繁琐不便应用。为了建立能反映含沙量趋减条件的含沙量与径流量相关的公式,本文试用"年递减因数"修正含沙量与径流量乘幂相关的模式,应用于淮河两个主要水文站,取得含沙量的计算值与实测值符合较好的效果。淮河年含沙量大幅度的持续减小,河床演变有利于向扩大主槽方向发展,解除泥沙淤积主槽的顾虑,对因势利导,整治主槽,扩大行洪通道行洪能力,提高启用行洪区的标准,实现现阶段治淮的重要任务,具有重要意义。

关键词：淮河水沙变化趋势水沙关系年递减因数河道整治

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安徽省土壤可蚀性K值及其分布特征

中国水土保持科学 2019年第6期17卷 132-139页

作者：汪邦稳安徽省(水利部淮河水利委员会)水利科学研究院水利水资源安徽省重点实验室

土壤可蚀性是水土流失预测的基础数据,科学获取土壤可蚀性数据对提升水土流失预测准确性具有重要意义。利用径流小区实测资料和估算模型,借助土壤质地转换方法和ArcGIS软件,研究安徽省土壤可蚀性K值及其分布。结果表明:安徽省土壤类型多... 详细信息

土壤可蚀性是水土流失预测的基础数据,科学获取土壤可蚀性数据对提升水土流失预测准确性具有重要意义。利用径流小区实测资料和估算模型,借助土壤质地转换方法和ArcGIS软件,研究安徽省土壤可蚀性K值及其分布。结果表明:安徽省土壤类型多,但主要土壤类型有10种,面积占全省国土面积的92.3%,水土流失区的土壤类型主要为红壤、粗骨土、黄褐土、黄棕壤、黄壤和紫色土,分布面积占全省国土面积的44.9%;安徽省水土流失区主要类型土壤可蚀性实测值与EPIC模型估算值存在很好的线性关系,建立的线性方程可用于EPIC模型修订;通过验证,分形模型可用于该地区的土壤质地转换;安徽省皖西山地丘陵区、皖南山区及江淮丘陵区的土壤可蚀性值为0.020~0.050 t·hm^2·h/(MJ·mm·hm^2),全省平均K值为0.0366 t·hm^2·h/(MJ·mm·hm^2),该地区水土流失潜在风险较大。研究结果可为安徽省水土保持规划和生态建设提供科学依据。

关键词：土壤侵蚀分形模型 ArcGIS 皖西皖南

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淮河中游洪水出路与河道治理研究进展

泥沙研究 2021年第5期46卷 74-80页

作者：虞邦义吕列民杨兴菊倪晋安徽省-水利部淮河水利委员会水利科学研究院水利水资源安徽省重点实验室安徽蚌埠233000

淮河中游洪涝灾害的主要问题是中游河道泄洪能力偏小、洪泽湖顶托阻水及出湖通道不畅。自20世纪80年代以来,围绕如何扩大中游洪水出路、充分发挥行蓄洪区功能、优化行蓄洪区布局、改善淮河与洪泽湖的关系等重大工程与关键技术问题,淮河... 详细信息

淮河中游洪涝灾害的主要问题是中游河道泄洪能力偏小、洪泽湖顶托阻水及出湖通道不畅。自20世纪80年代以来,围绕如何扩大中游洪水出路、充分发挥行蓄洪区功能、优化行蓄洪区布局、改善淮河与洪泽湖的关系等重大工程与关键技术问题,淮河水利委员会水利科学研究院采用大型实体模型试验、一维、二维耦合水动力数学模型、原型资料分析和理论研究相结合的方法,分析了淮河流域水沙特性、河床湖床演变、河相关系、挟沙能力、造床流量等河道湖泊演变基本规律,优化了淮河干流河道整治及行蓄洪区调整工程方案,提供了行蓄洪区优化调度方案及冯铁营引河论证成果,探讨了新时期淮河中游洪涝综合治理需要进一步研究的问题。

关键词：淮河中游洪水出路实体模型数学模型河道治理

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基于MIKE模型的干沟排蓄控制方案优选

中国农村水利水电 2022年第12期 156-161页

作者：沈涛沈瑞于凤存安徽省(水利部淮河水利委员会)水利科学研究院安徽合肥230088 水利水资源安徽省重点实验室安徽蚌埠233000

受气候、土壤和灌排条件等因素影响,安徽淮北平原是典型的旱涝交替发生区。排水干沟是淮北平原农田主要排水工程,通过对排水干沟的合理控制,适当抬高沟水位和地下水位,有助于实现旱涝综合治理。结合MIKE模型,以淮北平原区干沟控制区域... 详细信息

受气候、土壤和灌排条件等因素影响,安徽淮北平原是典型的旱涝交替发生区。排水干沟是淮北平原农田主要排水工程,通过对排水干沟的合理控制,适当抬高沟水位和地下水位,有助于实现旱涝综合治理。结合MIKE模型,以淮北平原区干沟控制区域为单元,研究小流域尺度的排蓄控制对农田水资源的调控效应以及对作物生长的影响,结果表明:在淮北平原区利用干沟节制闸进行排水、蓄水控制可有效抬升沟水位和地下水位,但抬升的幅度应根据降雨及作物种植结构进行合理控制,以节制闸为控制工程的干沟,汛期(6-9月)沟水位控制应以除涝降渍为主,沟水位应低于地面平均高程1.2 m以上,最高蓄水位按设计蓄水位控制,闸前水位低于设计蓄水位1.5 m时可关闸蓄水;非汛期(10-5月)沟水位控制以蓄水为主,最高蓄水位可超过设计蓄水位0.5 m,闸前水位低于设计蓄水位0.5 m时即可关闸蓄水。

关键词： MIKE模型骨干沟排蓄控制小流域淮北平原