地下水埋深对淮北平原冬小麦耗水量影响试验研究

研究地下水埋深对淮北平原冬小麦耗水量的影响,对浅埋区农业水管理具有重要意义。基于2017—2020年五道沟水文水资源实验站大型称重式蒸渗仪群,模拟不同地下水埋深下冬小麦蒸散发变化过程,以蒸散量表征小麦耗水的变化,识别影响小麦耗水的关键环境因子,探索不同情景小麦耗水特征。全生育期内各地下水埋深0.5,1.0,2.0,3.0 m下小麦蒸散量依次为510.50,499.33,567.88,727.88 mm,各埋深下表层10 cm处土壤含水率与蒸散量相关系数依次为?0.42,?0.69,?0.53,?0.43;依据太阳辐射量划分3类典型日,典型日内蒸散强度为:强辐射日约0.30 mm/h、弱辐射日约0.07 mm/h、微弱辐射日约0.03 mm/h;蒸散峰历时依次为:5:00—20:00、7:00—17:00和9:00—17:00;太阳辐射强时,地下水埋深对蒸散强度峰值出现的时间影响较小,而太阳辐射过弱时,地下水埋深大会阻滞能量传输,蒸散强度峰值滞后;表层土壤水是蒸散发的主要来源,尤其在1.0,2.0 m埋深下表层土壤水对蒸散发贡献率更高;太阳辐射、净辐射和土壤热通量正向驱动小麦耗水,表层土壤水分、平均气温和空气湿度反向驱动。     

合肥市水资源供需平衡研究

针对合肥市水资源现状,分析合肥市水资源特点。结合节水型社会建设的要求,采用相应的定额,预测分析了各行业需水量和供水量,对合肥市2015和2020年的水资源供需平衡进行了二次分析。结果表明:在一次平衡方案下,到2015年,合肥市仅在95%特枯年份下缺水,缺水度为19.16%,水资源基本能满足社会经济的发展。至2020年,合肥市在不同保证率年份下均有缺水,其中,50%频率平水年份的缺水度为3.1%,75%枯水年份的缺水度为4.34%,95%特枯年份缺水度为13.09%,表明未来合肥市水资源紧缺将会成为制约社会经济发展的"瓶颈"。在二次平衡方案下,合肥市仅在2015年和2020年95%特枯年份下有少量缺水,缺水度分别为7.6%和10.21%。最后提出相应的建议,为保证合肥市经济社会、可持续地发展提供科学的依据。     

基于人工降雨试验的淮北地区产流产沙差异性研究

针对淮北地区水土流失问题,利用野外人工模拟降雨试验,分析了不同雨强(40mm/h、60mm/h和80mm/h)和坡度(5°、10°和15°)条件下砂姜黑土和黄潮土产流产沙差异。结果表明:砂姜黑土初始产流时间长,产流总量小。坡面出现细沟时,砂姜黑土初始含沙量随时间变化有减小趋势,最终趋于稳定,而黄潮土含沙量呈波动变化;60mm/h、80mm/h雨强10°坡砂姜黑土产沙总量大于黄潮土,其他情况黄潮土产沙总量大于砂姜黑土,黄潮土土壤侵蚀严重。砂姜黑土表面细沟发育密度大,主要在坡面中下部,为相互连通的树枝状结构,而黄潮土表面细沟发育密度小,形成沟壑。两种土壤产流总量、产沙总量与坡度、雨强分别呈多元线性函数、多元幂函数关系,雨强对坡面产流产沙总量的影响大于坡度。     

淮北平原节水型灌溉单井可灌面积的确定

本文对淮北平原常用的渠灌、管灌和喷灌工程系统单井可灌面积进行计算确定。     

河流湿地对下游河道径流和洪水产生的影响

河流在传越重重高山、峡谷流向下游盆地平原,在河流沿途中的山间小盆地或洪积扇的边缘地域,往往分布着水草湿地。本文以开都河流域的支流,乌拉斯台河段上的一处水草湿地为例,分析了解水草湿地对下游河道的径流及洪水产生的影响,为合理开发利用水资源,保护湿地生态环境建设提供参考依据。     

基于TRMM卫星雷达降雨的流域陆面水文过程

利用热带降雨观测计划(TRMM)卫星雷达降雨数据驱动分布式陆面水文模型,研究流域尺度陆面水文过程,评估该数据在水文模拟与预报等研究领域的性能。通过与实测雨量资料比较,验证TRMM卫星雷达降雨数据的质量。分别将TRMM卫星雷达降雨与观测降雨作为耦合模型的气象输入,模拟和研究淮河流域1998~2003年的陆面水文过程时空变化。结果表明,TRMM卫星雷达降雨数据能够很好地描述降雨的时空分布,利用TRMM降雨模拟的结果与利用观测降雨模拟的结果精度相当;模拟流量与实测资料基本吻合。卫星雷达降雨数据在陆面水文过程研究中具有广泛的应用前景。     

基于主成分分析的裸地潜水蒸发与气象要素关系模拟

基于五道沟水文实验站1993～2015年潜水蒸发和气象观测资料,分析多气象要素间的多重共线性问题,采用主成分分析法并提取出主成分作为解释变量,建立潜水蒸发与主成分的多元线性回归预测模型。结果表明,地温、绝对湿度和平均气温的容忍度均小于0.1,方差膨胀因子均大于10,气象要素间存在明显的多重共线性。提取出三个主成分,第一主成分主要反应地温、绝对湿度、平均气温、水汽压力差和水面蒸发的影响,第二主成分与相对湿度密切相关,第三主成分与风速密切相关。建立的潜水蒸发多元回归预测模型数据维度较低,精度较高且通过各项显著性检验,可用于潜水蒸发实际预测。     

淮河干流径流量长期变化趋势及周期分析

基于淮河干流鲁台子站1951～2008年径流量资料,采用最小二乘法、PIII曲线法和小波分析方法系统分析鲁台子站径流量的变化特征。结果表明:汛期径流量占全年径流总量的64%,年际变化最大相差4.7倍;从线性趋势来看,年径流量减少速率为0.68×108m3/a,其中汛期径流量减少速率为0.24×108m3/a,非汛期径流量减少速率为0.44×108m3/a,汛期径流量丰枯变化跟全年径流量相似程度高,非汛期径流量的年际波动较平稳;三种小波母函数对年径流序列周期分析结果略有差异,Mexcian hat小波检测结果偏宏观,Morlet小波和cmor2-1小波检测兼顾微观周期,cmor2-1小波更加准确全面反映径流周期变化,综合分析得出鲁台子年径流序列2年左右的主周期和8年左右的次周期。     

基于原状土蒸渗仪的潜水蒸发昼夜变化及差异性比较

为探究潜水蒸发昼夜变化及差异,利用五道沟水文实验站蒸渗仪群,进行了砂姜黑土和黄潮土两种代表土壤裸地及种植小麦和玉米三种情景下的实验。结果表明:有作物时,不同需水阶段昼夜潜水蒸发差异明显。需水大时,受蒸腾作用影响,潜水蒸发较大,两种土壤均为白天大于夜间。玉米生长初期需水小,但夏季白天气温较高,均为白天大于夜间。而小麦生长初期,冬季气温低,砂姜黑土昼夜差异不明显,各有大小,黄潮土则为夜间较大。裸土时,黄潮土受夜间水汽凝结及白天毛管断裂影响明显,夜间会大于白天。砂姜黑土则反之。     

淮北平原降水时空变化规律研究

基于五道沟实验站1952年以来和杨楼实验流域1960年以来降水资料,结合皖苏两省淮北地区51个水文站雨量资料,采用Mann-Kandell检测法和小波分析方法,系统分析了降水时空分布特征.结果表明,五道沟实验站1952年以来实测年降水量大致经历了先减少后增多的过程,无明显突变点;Morlet小波函数分析年降水量最发育的时间尺度是a=45和a=8-10,汛期降水量是a=45左右和a=5-13,非汛期的是a=10、20和a≤5;在Mexcian hat小波函数下检测出的时间尺度大约是Morlet下的1/3.杨楼实验流域年降水量和汛期降水量的突变点分别是1965年和1964年;Morlet小波函数杨楼流域年降水量变化最明显时间尺度是a=45、20,汛期为a=40、15～20和1O.非汛期为a=25和10左右;Mexcian hat下的时间尺度亦约为Morlet下的1/3.预计杨楼年降水量和汛期在短期内会增加,而非汛期会减少.整个淮北平原降水在空间上自东南向西北减少,在时间上呈现20世纪80年代之前减少、90年代之后增加趋势明显.