1960—2018年河南省降水时空变化特征及重心

河南省是中国粮食生产核心区,研究其降水时空变化特征对于防治旱涝灾害、保障粮食生产具有指导意义.基于河南省112个气象站1960—2018年降水量资料,利用Mann-Kendall法、滑动T检验、小波分析等方法对河南省站点及分区降水变化趋势、突变点和周期性进行了分析,并利用重心模型、标准差椭圆等方法分析了河南省降水重心分布特征.结果表明:1960—2018年期间,河南省的112个站点中,67.9％站点降水量呈下降趋势,32.1％呈上升趋势,全省各站点气候倾向率主要位于-28～24 mm/10 a;河南省5个分区年降水量中,仅豫东地区年降水量呈上升趋势,各分区存在不同时间尺度的变化周期,在整个研究时域内经历了2.5次左右丰-枯交替循环变化;河南省降水重心分布在许昌市许昌县和漯河市临颍县一带,近59 a降水重心有明显向东移动趋势.     

基于能值理论的水资源对农业生产贡献量化分析

运用能值理论,依据水资源对农业生产贡献的特点,提出了水资源对农业生产贡献量和贡献率的量化方法,为科学量化水资源对农业生产贡献提供新思路。以许昌市为例,计算结果显示,许昌市2005~2016年水资源对农业生产的贡献量多年平均值为12.04×1020sej,折合人民币22.09×108元,贡献率为6.11%,其中地下水贡献率3.87%,占水资源贡献率的64%。许昌市水资源对农业生产贡献的变化规律分析显示,水资源对农业生产的贡献量及贡献率均呈增长趋势,且单方水贡献率随农业用水水平的提高而增加。     

饱和与非饱和带土壤水动力耦合模拟及入渗试验

利用可变坡土槽人工降水入渗试验,观测土壤水势及地下水出流量变化,建立了饱和与非饱和带土壤水数值计算模型MODFLOW-UZF1的参数率定及模型验证方法.结果表明:MODFLOW-UZF1能较为准确地模拟降水入渗补给过程,但忽略了非饱和带土壤水分运移中基质势的影响,在毛细管作用带土壤含水量模拟效果较差.     

基于能值理论的节水农业综合效益量化方法

节水农业工程的实施会对地区经济、社会和生态环境造成多方面的影响,建立科学合理的量化方法,定量分析节水农业综合效益,有利于规模化节水农业发展。本文基于生态经济学能值理论,分析了节水农业经济、社会和生态环境正负效益的构成,以能值作为统一的度量尺度,提出了节水农业综合效益的量化方法。以河套灌区沈乌灌域2016年节水改造工程为例进行实例计算,结果表明,沈乌灌域节水农业综合效益为10.67亿元,其中生态环境效益比重最大,达到了79.8%,经济效益比重为20.0%,社会效益比重为0.2%。可以看出节水农业对于生态环境有较大的影响,节水农业在取得正效益的同时,也会带来一定的负效益,综合来看节水农业是正效益大于负效益。本文提出的方法可以为量化节水农业综合效益提供一种新途径。