基于压力-状态-响应的熵权-物元水生态文明评价模型

为了对区域水生态文明水平进行评价,针对目前水生态文明评价存在的问题,探讨水生态文明的内涵和评价方法.运用压力-状态-响应模型(press-state-response,PSR)提出由3类要素20种指标所组成的水生态文明评价指标体系;利用客观的熵权法求指标权重,减少了人为主观性对评价结果的干扰;利用物元分析方法有效解决了评价指标的模糊性和不相容性等问题,通过构造水生态文明的经典物元和节域物元,分析各个指标对应评价等级的关联度,构建了基于PSR的熵权-物元水生态文明综合评判模型.以济南市南部郊区为例进行研究,求得2010、2013、2015年水生态文明评价结果并对指标进行灵敏度分析,结果表明济南郊区水生态文明水平总体在逐渐提升,但水生态系统的压力没有明显减小,减少氨氮和化学需氧量污染物的排放是提升当地水生态文明水平的关键措施.该文模型能够揭示水生态文明现实状态和存在的问题,评价方法可供类似区域开展水生态文明评价参考.     

基于水量平衡原理的裂隙优先流双域渗透模型及其应用

针对农田裂隙在灌溉过程中造成灌水效率降低和养分淋失等现象,基于表层入渗、裂隙边壁层流通量、裂隙边壁水平吸渗三者与灌水强度平衡原理,构建了基于水量平衡的优先流双域渗透模型,采用染色示踪试验进行了验证,并基于该模型进行了初始/边界条件旋转设计模拟应用。结果表明,试验优先流模式可显著区分为基质流态（土层深度0~10cm）和优先流态（土层深度大于10cm）,染色覆盖率在土层深度大于10cm的区域内呈线性骤降趋势;对比分析实测和模拟流态可知,本文提出的裂隙流双域渗透模型可有效预测土壤上边界入渗特征、基质流入渗深度和染色覆盖率随深度的变化,实测和模拟染色覆盖率极显著相关（P<0.01,R2为0.981）,裂隙流发育可分为供水强度控制、表层入渗能力/裂隙边壁层流控制、表层/裂隙边壁入渗能力控制3个阶段。基于该模型采用初始体积含水率（θi为0.20、0.25、0.30、0.35cm3/cm3）和灌水强度（R0为0.10、0.08、0.06、0.04、0.03、0.02cm/min）旋转设计,分析了初始及边界条件下优先流特征,模拟结果表明,增大灌水强度可使优先流指数增加而降低灌水均匀度,而当初始含水率升高时,优先流强度减弱且基质流深度增加。本文基于水量平衡原理模拟了裂隙流湿润锋推移过程,消除了传统双域渗透模型难以量化裂隙边壁糙率和层流厚度的缺点,丰富了膨缩性土壤裂隙优先流预测理论,可为农田水分管理和水肥渗漏淋失抑制提供依据。     

基于SWAT模型的浊漳河干流灌溉制度优化研究

运用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,以浊漳河干流为研究区域,对流域蒸散发ET及径流过程进行了率定和验证,并探讨了流域冬小麦-夏玉米轮作体系下不同典型年农业优化灌溉制度。模拟结果表明,ET及径流的模拟值与实测值决定系数R2和Nash-Suttcliffe系数Ens均达到了0.70以上,模拟精度适合浊漳河干流的模拟研究。应用构建的模型设置冬小麦和夏玉米16种灌溉处理,在保证作物产量及水分生产率WUE的前提下,综合考虑流域下泄径流量,得到了不同典型年较优的灌溉制度,对于该区域冬小麦-夏玉米轮作体系下的农田节水灌溉管理具有一定的参考价值。     

基于HYDRUS—3D的微咸水膜孔沟灌水盐分布数值模拟

利用HYDRUS-3D模型对室内试验条件下微咸水膜孔沟灌水盐分布进行数值模拟,结果表明HYDRUS-3D模型模拟膜孔沟灌入渗过程的可靠性较高。在此基础上,通过模型模拟,对不同方案下的水盐运移规律进行探索,结果表明:当灌水量为450~900 m3/hm2时,3%、6%和9%开孔率下的脱盐率均在46%以上,短期内达到0~40 cm土层内压盐的效果,可为花生的生长提供良好环境。为达到节水、压盐的效果,膜孔沟灌条件下的灌水量不宜小于300 m3/hm2。     

基于投影寻踪模型的农田水利发展综合评价

农田水利发展综合评价对指导和规划农田水利发展具有重要意义。首次将投影寻踪模型应用于农田水利发展综合评价,利用基于实数编码的遗传算法求解,得出最佳投影方向和投影值,并对某大型灌区10个典型子区农田水利发展做出综合评价,对推动区域农田水利发展具有一定的指导作用。     

基于粗糙集理论与ANFIS的坡地入渗预测

<正>降雨入渗是坡地水文循环的中心环节,长期以来是土壤侵蚀、非点源污染、水资源管理等科学研究的重点内容[1-4]。有些学者利用人工神经网络进行模拟预测[5]取得了一定的效果,但人工神经网络不能处理和描述模糊信息。传统的模糊系统具备处理非线性及模糊语言信息的能力,但是传统的模     

微咸水灌溉对苗期玉米生长和生理性状的影响

以玉米为试验,研究了不同浓度ＮａＣｌ微咸水灌溉对玉米的出苗,干物质累积,光合速率,蒸腾速率,气孔阻力,根系活力及叶绿素浓度的影响。结果表明,３ｇ／Ｌ是灌溉水中ＮａＣｌ含量的上限。在含盐量低于３ｇ／Ｌ的情况下,盐分对苗期玉米的生长有不同程度的促进作用,超过３ｇ／Ｌ时,则会对作物生长产生危害。工简要分析了玉米苗期根系和冠对盐分和不同反应。     

基于RBF神经网络马尔可夫模型的降水量预测

降水量预测是制定抗旱防涝对策的重要依据,其预测方法是科学准确预测降水的重要手段.为提高降水量预测的精确度,应用RBF神经网络与马尔可夫相结合,建立R-M降水量预测模型,介绍了它的基本原理及算法,并给出了该模型建立的具体过程,最后将该模型应用于降水量预测工作中,实例验证结果令人满意.     

不同水分条件下秸秆覆盖对冬小麦生长的影响

在充分灌溉、轻度水分胁迫和重度水分胁迫条件下,秸秆覆盖可以有效降低作物需水量,同无秸秆覆盖对照相比分别降低了14.42%、9.58%和6.47%。秸秆覆盖可以提高土壤的保墒作用;各种水分条件下,秸秆覆盖对于作物产量都有着显著影响。     

不同植被配置对土壤总磷的影响

选用灌木、草坪草、灌草结合3种植被配置方式进行盆栽试验,以无植物盆栽作为对照,研究了植被配置条件下土壤总磷的动态变化。结果表明,有植被配置处理的土壤残留总磷含量总体上都小于对照处理,差异均达到了显著水平;对于磷素的吸收,草坪草处理效果好于灌木,草坪草能更有效地吸收土壤磷素;灌木和草的交互作用显著。数据分析表明,对土壤总磷的削减效应依次为灌草结合>草坪草>灌木>对照,因此对磷的削减效应最佳的植被配置方式为灌草结合。