基于气温预报和神经网络的参考作物腾发量预报

采用反向传播人工神经网络(BP-ANN)逼近气象因子-参考作物腾发量ET0函数关系,以天气预报中的最高和最低气温为输入进行短期ET0预报。收集了南京站实测的2010年7月1日至2013年7月7日逐日气象数据和2012年7月1日至2013年6月30日逐日对未来7d的气象预报数据,以最高、最低气温及相应的日序数为3个输入因子,ET0为输出建立一个包含一个隐含层的3层BP网络,以2010年7月1日至2012年6月30日实测气象数据及通过FAO-56PM公式计算的ET0进行网络,以2012年7月1日至2013年6月30日实测气象数据及通过FAO-56PM公式计算的ET0进行网络验证。将2012年7月1日至2013年6月30日逐日对未来7d的气象预报中的最高、最低气温输入训练及验证后的网络,得到2012年7月1日至2013年6月30日逐日对未来7d的ET0预报值,并与FAO-56PM公式计算的ET0值进行比较以验证预报精度。结果表明,预见期1~7d内,预报的ET0和计算的ET0变化趋势基本一致,预报精度随着预见期的增加而降低;平均准确率(±1.5mm/d以内)达88.08%,相关系数为0.77,均方根误差为1.28mm/d,显示出了较高的预报精度。在局部时间段内出现的ET0,PM和预报ET0的较大差别的原因是该时段内的ET0更多地受到除了日最高和最低气温之外的其他因素的影响。提出的方法 ET0预报,随着气象预报准确度的提高,可实现较为精确的ET0预报。     

引黄济津应急调水工程河北段输水能力计算

针对引黄济津应急调水工程河北段的输水能力进行了研究。渠段的输水能力是指渠段所能通过的最大入流量，即渠段的首端断面所能通过的最大流量。根据引黄济津应急调水工程近4年的实测数据，构建了适于干河床水流推进过程渗漏损失的改进模型、小水深情况下的糙率加大模型，并采用均匀试验优选方法对水力参数进行了反演，利用非恒定流模型对引黄济津河北段渠系输水能力进行了计算。结果表明，建立的渗漏损失改进模型、小水深情况下的糙率加大模型是合理的，反演得到的参数是精确的；由于在水流推进与涨水阶段渠床的非稳定渗漏起了较大作用，所以各渠段的输水能力在非稳定输水阶段比稳定输水阶段稍大。输水能力的计算结果可以为引黄济津未来几年的输水规划与调度提供具体的指导。     

冬小麦节水高效优化灌溉制度模型应用研究

根据霍泉灌区田间试验资料,考虑水分亏缺的后效性,以冠层叶面积指数修正后的作物-水模型作为目标函数,建立二雏动态规划模型,计算冬小麦节水高效优化灌溉制度。结果显示,该模型充分反映了灌水时间、灌水定额和灌溉水量产生的冬小麦的产量效应,所建模型和参数确定较合理,在实践中更有实用性。     

不同灌溉模式下光合有效辐射与水稻叶片水分利用效率关系研究

根据江西省示范区晚稻节水灌溉试验资料,研究了不同灌溉模式下叶片水分利用效率随光合有效辐射的变化规律,分析了光合有效辐射与叶片水分利用效率的主要影响因子,气孔导度、胞间CO2浓度以及叶气温差的关系。结果表明:水稻叶片水分利用效率随光合有效辐射的增大表现出先增大后下降的变化趋势,二者之间表现出较好的二次曲线关系;光合有效辐射在500~900μmol/(m2.s)范围内,叶片水分利用效率均大于7.0μmolCO2/mmolH2O;控制灌溉模式下,水稻叶片水分利用效率略大于常规灌溉模式下的单叶水分利用效率,但无明显差异;光合有效辐射与气孔导度、胞间CO2浓度之间表现出较好的多项式关系,与叶气温差呈明显的直线关系,它们的关系从一定程度上揭示了光合有效辐射影响水稻叶片水分利用效率的生理机制。     

节水灌溉的水稻干物质积累C-R模型研究

介绍了水稻干物质模型的研究进展和Chapman-Richards模型的数学结构以及该模型在描述林木生长和不同生物种群生长过程中的应用,并根据国家“863”节水农业专项子课题现场试验资料,用Chapman-Richards模型模拟了水稻干物质积累过程。结果表明。用Chapman-Richards生长方程来模拟控灌水稻干物质积累过程中,Logistic模型拟合效果最好。并根据模型参数对水稻生长过程进行了分析。     

不同水肥模式的水稻叶面积修正系数试验研究

叶面积修正系数直接决定着长宽修正系数法测量叶面积的精确程度.为探讨水肥模式对水稻叶面积修正系数的影响,基于水稻实测叶面积及叶片长、宽数据计算叶面积修正系数,并分析其变化规律.结果表明,各处理生育前期水稻叶面积修正系数接近或超过经验值0.75,中期较小,抽穗开花期略有上升并稳定至0.7左右.常规灌溉处理上层叶片叶面积修正系数较控制灌溉大,叶片更加细长.不同肥料处理中,控释肥处理叶面积修正系数普遍偏低;常规肥及实地肥处理在生育前期可以采用经验值进行叶面积计算;抽穗开花及以后各生育期,各处理均可采用相同的叶面积修正系数;生育中期各处理叶面积修正系数较低.     

黄土坡面不同植被冠层降雨截留模型模拟效果及适用性评价

为探明植被冠层降雨截留水文生态效应,该文通过对黄土区坡面柠条林和杏树林冠层截留量的动态监测与模型模拟,分析了不同类型植被冠层降雨截留规律及其模型模拟的适用性。结果表明:2种不同类型植被冠层降雨截留的特征差异显著。柠条林冠层截留量随大气降雨量的增加而逐渐增加,稳定截留率约为15%。杏树林冠层截留率相对较低,特别是在降雨量小于5mm的量级,冠层"漏斗"效应明显。杏树林冠层截留率与降雨量之间未表现出明显的趋势关系,稳定截留率约为10%。对于柠条林冠层截留规律的模拟,以降雨量和冠层郁闭度为变量的崔启武模型的决定系数为0.74,以降雨量为变量的王彦辉模型的决定系数为0.68;但对于"漏斗"状结构的杏树林冠层,2个模型均未能得到较好的模拟结果。     

U形渠道流速分布特性分析与试验

依据室内试验和田间实测资料,分析了U形渠道水流流速分布特性,建立了U形渠道水流横向流速分布指数律、垂向流速分布双幂律,给出了相关参数的确定方法,并提出了基于U形渠道水流分布规律的明渠测流计算断面中线“三点法”.实测资料验证表明:中线“三点法”在室内不同工况计算流量相对误差均在±4％范围内;除个别测点外,现场实测计算流量相对误差也在±5％范围内,说明中线“三点法”计算精确.与流速-面积法需9个测点相比,中线“三点法”节省了60％以上的测流工作量.     

冬小麦水分胁迫效应及节水高效灌溉指标体系

在冬小麦的各个生育期，水分胁迫均显著影响小麦矿质营养的吸收、干物质的累积及光合作用等过程，根据时各试验处理麦株个体、群体的生理、生态分析，确立冬小麦各生育期的节水灌溉指标体系。该体系除土壤含水量外，还包括根系湿润层厚度、细胞液浓度、叶水势、蒸腾强度、气孔导度和叶片N、P、K的浓度等指标。     

作物节水灌溉需水规律研究

基于节水灌溉条件下作物需水量试验资料,分析了控制灌溉和覆膜旱作节水灌溉的水稻需水规律以及节水高效灌溉模式下冬小麦、夏玉米和棉花作物的需水规律。结果表明,节水灌溉模式通过对水稻、冬小麦、夏玉米和棉花等作物产生的生长调控作用与补偿生长效应,使植株蒸腾量和棵间蒸发量较大幅度减少,各阶段需水量、需水强度和需水模系数均发生显著变化,形成了节水灌溉模式的主要农作物新的需水规律。可为节水灌溉制度的制定、节水型灌区动态配水及灌溉预报等提供科学依据。