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[期刊] 中国农业科学
[作者]
潘登 任理
【目的】优化徒骇马颊河流域冬小麦-夏玉米轮作体系的灌溉制度。【方法】以经过参数率定与模拟验证的SWAT为手段,设置了1种充分灌溉和9种非充分灌溉情形,拟合得到冬小麦和夏玉米的水分生产函数,在此基础上,以不考虑氮磷胁迫的历史灌溉情景为基本情形,设置了3种优化灌溉方案。【结果】模拟结果表明,与基本情景相比,轮作体系粮食稳产,平均节约灌溉用水29.00%,水分利用效率平均提高6.58%;与相应时段的年鉴统计值和模拟的历史情景下的产量相比,情景三下全区轮作体系粮食平均增产8.32%和11.24%;与模拟的历史情景相比,优化情景下轮作体系的水分利用率平均提高36.33%。【结论】优化灌溉方案能够在保证徒...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
潘登 任理
【目的】建立徒骇马颊河流域的分布式水文模型,为进行该地区灌溉制度优化提供支持。【方法】首先运用洗牌复形演化(SCE-UA)算法在禹城试验站和洪门试验站对分布式水文模型(SWAT)中的作物参数进行率定,接着以遥感监测的蒸散数据为目标,应用拉丁超立方-单次单因素(LH-OAT)方法对蒸散发(ET)相关的参数进行了敏感性分析,用序贯不确定性(SUFI-2)算法优化出一套参数范围并进行不确定性分析。在此基础上,在考虑模型不确定性的情况下对冬小麦-夏玉米轮作体系产量的长期模拟结果进行验证。【结果】作物参数率定结果表明,禹城试验站上冬小麦和夏玉米产量的相对误差分别为7.02%和16.60%,洪门试验站上冬...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
潘登 任理 王英男
优化漳卫河平原冬小麦-夏玉米轮作体系的灌溉制度,对进一步深入研究水资源严重短缺的河南省可持续农业的发展具有一定的示范意义。本研究以经过参数率定与模拟验证的SWAT为工具,设置了1种充分灌溉和9种非充分灌溉情形,拟合得到冬小麦和夏玉米的Jensen模型水分生产函数,在此基础上,以不考虑氮磷胁迫的历史灌溉情景为基本情形,设置了3种优化灌溉方案。模拟结果表明:与基本情景相比,轮作体系粮食稳产,平均节约灌溉用水16.13%,水分利用率平均提高3.05%;与相应时段的年鉴统计值和模拟的历史情景下的产量相比,最优情景下全区轮作体系粮食平均增产30.76%和6.47%;与模拟的历史情景相比,优化情景下轮作体...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
贾仰文 王浩 王建华 罗翔宇 周祖昊 严登华 秦大庸
研究目的是开发和验证大流域分布式水文模型,为黄河流域水资源评价和演化规律分析服务。在综合了分布式水文模型和陆面过程模型各自优点的基础上,开发出模拟对象为“天然—人工”二元水循环系统的WEP-L模型。该模型以“子流域内等高带”为计算单元,并用“马赛克”法考虑计算单元内土地覆被的多样性,避免了采用过粗网格单元产生的模拟失真问题。针对各水循环要素过程时间尺度不同的特点,计算时采用了1h至1d的“变时间步长”,既合理表述了水循环动力学机制又提高了计算效率。将全黄河流域划分为具有空间拓扑关系的8485个子流域和38720个等高带,采用45年(1956～2000年)水文气象系列数据及相应下垫面条件进行了模...
[期刊] 经济学(季刊)
[作者]
孟德锋 张兵 刘文俊
参与式灌溉管理可以实现政府和农户的"双赢"。基于淮河流域的农户调查数据,分析了参与式灌溉管理对农业生产和收入的影响。结果表明,参与式灌溉管理可以提高灌溉系统的维护水平、改善用水分配,进而能提高灌溉需水量大的作物的单产,而且在具体作物之间,这种显著的增产效果存在差异。参与式灌溉管理能提高农户种植业收入,低收入农户从中获益更多。
关键词：
参与式灌溉管理 用水者协会 农业生产
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王巧娟 何虹 李亮 张超 蔡焕杰
【目的】探究AquaCrop模型在关中地区的适用性，寻求大豆在不同降水年型下最适宜的灌溉制度。【方法】用田间试验实测数据对该模型进行校正，并用校准后的模型模拟1961—2019年内所有3种不同降水年型14种灌溉制度下的大豆产量和水分利用效率。【结果】AquaCrop模型模拟田间产量最高处理的冠层覆盖度的决定系数(R~2)、均方根误差（RMSE）、标准均方根误差(NRMSE)及Nash效率系数(EF)分别为0.96、7.15%、11.03%和0.94；模拟值与实测值生物量的决定系数（R~2）、均方根误差（RMSE）、标准均方根误差（NRMSE）及Nash效率系数（EF）分别为0.99、526.04 kg·hm~(-2)、14.45%和0.97；最终产量模拟的决定系数（R~2）、均方根误差（RMSE）、标准均方根误差（NRMSE）及Nash效率系数（EF）分别为0.97、49.98kg·hm~(-2)、1.74%和0.82，各处理的冠层覆盖度和生物量实测值与模拟值的R~2均大于0.95，说明Aqua Crop模型可以较好地模拟关中地区大豆的生长发育动态与产量。结合模型模拟结果可知，大豆作物需水量平均值为398.2 mm，各个生育时期的需水量差异较大，分枝期需水量为127.8 mm，开花-结荚期需水量为212.6 mm，鼓粒期的需水量为57.7 mm。结合对3种不同降水年型进行不同灌溉制度模拟后发现，大豆开花-结荚期为需水关键期，该生育时期水分供应情况影响大豆的最终产量。在湿润年可以不灌水；平水年和干旱年仅在开花-结荚期分别灌溉45和70 mm可实现最高产量（2 699、2 486 kg·hm-2）和最大水分利用效率（0.74、0.7 kg·m~(-3)）。【结论】该地区大豆灌溉制度，应以不同降水年型分布情况为基础对大豆灌溉制度进行选择，可保证大豆具有较高的产量和水分利用效率，可作为关中地区大豆灌溉制度的参考依据。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
龙海峰 熊立华 万民
基于清江上游水布垭区域的数字高程模型(DEM)数据,提取出了研究区域水系、勾画了研究区域边界,并计算了研究区域地形指数分布。采用基于数字高程模型(DEM)的分布式水文模型(DDRM)来进行降雨-径流模拟。在Nash-Sutcliffe效率系数、洪峰相对误差、径流深相对误差等方面对基于DEM的分布式水文模型和三水源新安江模型进行了比较分析。结果表明:在径流深模拟方面新安江模型略好于DDRM,在洪峰流量及峰现时间方面DDRM略好于新安江模型,模拟的Nash-Sutcliffe效率系数两者相当,总体上基于DEM的分布式水文模型和三水源新安江模型模拟效果相当。基于DEM的分布式水文模型与三水源新安江模...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
刘昌明,李道峰,田英,郝芳华,杨桂莲
本文选取空间大尺度黄河河源区流域为研究对象,利用分布式水文模型进行径流量模拟,采用1976～1985年唐乃亥水文站逐年、月实测径流资料进行参数率定,确定模型的基本参数,得到了较好的模拟效果。模拟结果表明气候变化是引起黄河河源区径流变化的主要原因。在80～90年代的20年间,黄河河源区由气候变化引起径流减少62.11亿m3,占径流变化总量的108.72%,由土地覆被变化引起径流增加5.73亿m3,增加量占径流变化总量的10.03%。
[期刊] 改革
[作者]
孟德锋 张兵
利用淮河流域的农户调查数据,分析参与式灌溉管理不同层次的农户参与行为对农业生产技术效率的影响。结果表明,宪政规则层面的农户参与不仅提高了生产效率,同时促进了分配公平,而且对低收入农户的帮助更加明显。在用水者协会成员中,集体选择规则和操作规则两个层面的农户参与行为,也都对农业生产技术效率产生积极影响,但由于实际的灌溉管理活动并没有为农户提供充分有效的灌溉管理信息,导致前者的影响并不比后者的影响更大。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
赵永 窦身堂 赖瑞勋
黄河流域属于水资源匮乏地区,据黄河水资源公报,2011年农田灌溉用水量占流域总用水量的73.9%,故灌溉水价与流域农业、社会经济系统关系密切。鉴于此,论文基于多区域静态CGE模型,研究黄河流域不同省区在灌溉水量不同减少幅度情况下农业灌溉水价的变化,以及水价不同提高幅度下对社会经济系统和灌溉用水量的影响。结果表明:1农业灌溉水价随着灌溉用水量的减少而增加;另一方面,5种水量减少情况下模拟结果中各省区最终灌溉水价主要由水价变动构成,说明初始水价较低;2在水价不同提高幅度下,实际GDP降低,居民的实际消费水平降低;3在水价提高15%的情况下,流域总灌溉用水量减少了9.087×108m3,占流域总灌溉...
关键词：
黄河流域 CGE模型 灌溉水价
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王中根 朱新军 夏军 李建新
本文基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)构建海河流域分布式水文模型。针对海河流域的特点,对平原区河网和入海口进行合理概化,对土壤类型和土地利用方式进行重分类处理。应用1995～2002年水文气象系列资料和下垫面空间分布信息,对模型的参数进行优化和灵敏度分析,最后选取多个站点对模拟结果进行检验与分析。研究成果为SWAT模型在国内复杂大流域的应用提供了范例,也为海河流域变化环境下的水资源与水环境综合管理提供重要的水文学基础支撑。
关键词：
分布式水文模型 SWAT 海河流域
[期刊] 自然资源学报
[作者]
石敏俊 陶卫春 赵学涛 宋现锋
石羊河流域的生态环境退化对于河西走廊乃至西北干旱地区的生态安全形成了严重的威胁。论文构建了基于GBEM模型的分布式水资源管理模型,研究了在生态重建目标下石羊河流域水资源空间配置优化方案和实现途径。分析结果显示,"石羊河流域重点治理规划"的预期目标难以实现,应当在不影响生态重建目标的前提下,以提高流域整体的水资源利用效益为导向,优化水资源利用的空间组织,并通过流域内部的利益补偿,解决水资源空间配置优化带来的区域间收入差异问题。应通过推进水权交易实现水资源空间配置优化及相应的利益补偿,在提高水效益的同时,促进水资源分配的公平。生态退化严重的民勤湖区的农业人口需要逐步转移出来,以减轻当地的生态环境负...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
段春青 邱林 陈晓楠 黄强
基于目前各种节水灌溉制度优化方法存在的不足,本研究将混沌优化算法运用于作物灌溉制度优化设计中。由于混沌优化算法的叠代具有不重复性和遍历性,因此该算法可以避免陷入局部最优点而获得全局最优。实例计算分析表明,与遗传算法、动态规划逐次逼近法相比,混沌优化算法具有原理简单、计算简便、结果精度高的优点。
关键词：
灌溉制度优化 节水灌溉 混沌优化算法
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李霆 康绍忠 粟晓玲
阐述了国内外优化灌溉制度及灌溉水资源在单一作物和多作物间优化分配模型的研究进展,分析 了目前水资源优化分配模型研究中存在的仅考虑经济效益而忽略生态环境效益、农业用水效率较低、模型中指数 取值研究不足等问题,提出了今后在农作物水资源优化分配模型的相应研究中,应考虑多目标规划模型及生态影 响目标,并运用决策支持系统来进行水资源优化,发展多作物优化组合及优化配水模型,从而为确定区域节水模式 和水资源承载能力及生态环境改良提供更有力的科学依据。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
杨传国 余钟波 林朝晖 郝振纯
构建大尺度分布式水文模型是当前大气水文模型耦合研究的一项重要内容。本文介绍一种根据1km DEM生成更大网格尺度DEM数据,同时可以保持流域河网信息并减缓高程、坡度等地貌参数信息量衰减速度的有效方法——ZB算法。利用该方法和常规的网格平均法生成黄河唐乃亥以上流域的5km、10km、15km和20km两套DEM数据,分别提取高程、坡度、地形指数、河网密度、主河道长度、流域面积等流域特征参数,并与1km DEM提取的上述参数进行比较,对两种方法作出评价。结果显示,随着网格尺度的增大,ZB算法获得的DEM数据可以保持河网的连续性,提取出合理的流域范围,减缓地形信息量的衰减速度。该方法满足构建大尺度分布式水文模型提取数字流域的需要。
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