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1.
为掌握切沟对土壤水分时空变异的影响,选取水蚀风蚀交错区两个典型切沟样点为研究对象。采用时间序列分析和经典统计学方法,从土壤水分时间变化特征和空间分布格局两方面探讨。结果表明:距沟道不同距离下土壤储水量差异明显。300 cm处样点可作为测定尺度下土壤储水量平均值。土壤水分在垂直方向上的变异受植被特征影响,沟道影响较小。坡面土壤储水量的空间分布呈现不同的分布格局。坡顶风速大,土壤水分蒸发快,坡中处土壤储水量最高,为949.9 mm,距切沟越近土壤水分快速散失,坡下土壤水分接近4%,亏缺严重。杏树地土壤储水量远高于柠条地,柠条地土壤储水量分布较为单一。土壤蒸发、植被、沟道等因素使得坡面土壤水分分布更加复杂。 相似文献
2.
《地下水》2016,(6)
基于对风蚀水蚀交错地带的榆神府采煤矿区地表沉陷地表层土壤理化生指标的测量,选择18项反映土壤理化性质的定量指标,采用因子分析法对不同沉陷年限下的土壤质量进行综合评价。结果表明:18项土壤指标可转化为5个主因子:土壤水分因子、磷素因子、土壤速效养分因子、全钾因子和氮素因子;不同沉陷年限5个公因子差异明显:未沉陷地土壤养分因子和磷素因子指标较好,地表沉陷5 a土壤水分因子和氮素因子指标较好,而全钾因子在沉陷10 a呈现出较高水平;综合因子分析评价得出采煤地表沉陷1~2 a土壤质量较差,随着时间推移,经过土壤的自然演替土壤质量有转好的趋势,但土壤质量最好的仍为未沉陷地,说明榆神府采煤沉陷区地表土壤经过10a自然演替土壤质量仍未恢复到未沉陷区状态。 相似文献
3.
青藏高原号称"亚洲水塔",是典型的高寒山区,其广泛存在的积雪、多年和季节冻土,影响了整个区域的水循环过程;青藏高原具有土层较薄、下伏砂砾石层较厚的特点,形成了特殊的"积雪-土壤-砂砾石层"水热介质结构。为深入研究青藏高原的水循环机理,本文选取尼洋河流域作为典型区,基于野外冻土水热耦合试验,结合青藏高原地质及气候特点,构建了包含12层"积雪-土壤-砂砾石层"连续体的青藏高原水热耦合模型,描述了完整的水热耦合模拟方程和参数计算方法。采用2016-2017年冻结融化期0~160 cm深度内的土壤和砂砾石层的温度、液态含水率和冻结深度的实测结果对模型进行了验证,各层温度模拟R2均值为0.91,冻结融化期内液态含水率模拟R2均值为0.52,土壤冻结深度模拟R2值为0.76。结果表明该模型在青藏高原地区有较好的适用性,可反映该地区冻结融化过程中土壤和砂砾石层水分与温度的特殊变化规律。 相似文献
4.
土壤风蚀模型中的影响因子分类与表达 总被引：16，自引：0，他引：16
土壤风蚀是包括风、植被、土壤特性、土地利用方式、降水、微地形等多要素交互作用,发生在特定地理空间,具有独特的气流—土壤界面相互作用机制的连续动力学过程。基于统计学理论的土壤风蚀经验模型,不仅难以避免子模型之间有多个风蚀影响要素的交叉出现,使子模型之间不能严格地相互独立,导致建模理论基础存在不足,而且不能客观反映土壤风蚀的动力学过程。在厘清土壤风蚀基本概念,分析国际土壤风蚀影响因子和土壤风蚀模型研究历史与存在不足的基础上,提出一个新的基于风蚀动力学理论的土壤风蚀模型理论框架,以及在此模型框架下土壤风蚀影响因子的分类与表达。阐述了该模型框架和影响因子分类与表达的合理性,并对土壤风蚀影响因子分类与表达的研究途径进行了探讨。 相似文献
5.
6.
基于水库模型的概念,根据地形地物将扎龙湿地划分为相互联系的9个水库单元,对每个水库单元进行水量平衡模拟,建立了扎龙湿地水循环系统模拟模型。以月为时间步长,利用建立的模型对扎龙湿地1971-2003年33年的水循环过程进行模拟,应用1971-1981年出口径流量进行模型参数标定,应用1982-1987年出口径流量和12个水面面积对模型模拟效果进行检验。模拟的出口径流量效率系数和相关系数接近0.90,相对误差小于3%;模拟的湿地水面面积也具有满意的精度。模拟结果表明,建立的模型对湿地水循环系统具有较好的模拟能力。 相似文献
7.
为准确模拟土壤冻融过程中温湿度变化以及水热传递规律,以支撑寒区水循环及其对气候变化的响应研究,在国内具有自主知识产权的WEP-L模型基础上,通过添加土壤层水热耦合计算模块,细化土壤分层结构,构建了多层水热耦合模型。根据吉林省前郭灌区土壤冻融原位实验,确定了模型中的土壤水热参数,并用2011~2012年完整冻融周期内实测的土壤温度和含水率数据进行了模型验证。结果表明,模型能较好的模拟不同深度土层的温湿度变化规律,其中土壤温度模拟的平均NASH效率系数为0.752,土壤含水率和土壤冻结深度的模拟结果和实测值的变化规律较一致。 相似文献
8.
尼洋河流域是雅鲁藏布江第四大支流,受冰川、积雪和冻土影响,水循环关系极其复杂。为深入研究该区域内的水文循环过程,本文在寒区水循环模型（WEP-COR）的基础上,针对青藏高原气候和地质特点,构建了耦合“积雪-土壤-砂砾石层”连续体和“积雪-冰川”水热过程模拟的青藏高原分布式水循环模型（WEP-QTP）。在尼洋河流域通过对2013—2016年的流量过程模拟发现,工布江达和泥曲站的逐月流量Nash-Sutcliffe效率系数分别达到0.810和0.752,比改进前的0.430和0.095有明显提升;以2015年为例,对比WEP-COR和WEP-QTP模型发现,WEP-QTP模型在汛期特别是主汛前（冻土融化期）模拟的流量过程不会出现较大的波动,模拟得到的逐日流量Nash-Sutcliffe效率系数相比WEP-COR从-0.67提高到0.54。模型增强了地下水含水层的调节作用,使得流量过程更加平稳且接近实测,研究结果表明,WEP-QTP模型适用于青藏高原的水文模拟。 相似文献
9.
以淮南潘谢矿区2010年沉陷状况为背景,采用2001—2010年水文气象数据,应用构建的分布式"河道-沉陷区-地下水"耦合模拟模型对沉陷区水循环状况进行了模拟,并对模拟结果进行了检验。结果表明,河道汇流、水面降水、地下水和产流在沉陷区积水补给中所占比例分别为84.6%、8.8%、3.6%和3.0%,河道下泄、水面蒸发、渗漏和引水在沉陷区积水排泄中所占比例分别为80.6%、8.2%、1.3%和9.9%,沉陷区的自然水循环主要依赖于相连河道,其次为水面降水与蒸发,与地下水关联甚微。 相似文献
10.
风蚀是中国北方脆弱生态系统土壤质量退化和沙漠化的关键因素。文章基于土壤剖面普查和土壤侵蚀遥感调查数据,计算出风蚀土壤有机碳的侵蚀量和空间分布,并与风蚀区的净第一性生产力(NPP)比较。结果发现土壤风蚀区的一个显著特征是表层土壤有机质含量较小,并且随着土壤风蚀强度的增加,相应的表层土壤平均有机质含量和NPP基本上逐渐减小,而相应的土壤有机碳的侵蚀量却明显增大。在中国北方严重风蚀的脆弱生态区,土壤有机碳的侵蚀量超过了NPP,风蚀影响了生态系统的正常碳循环。 相似文献
11.
考虑回归水重复利用的灌区用水评价指标 总被引：1，自引：0，他引：1
为了正确评价灌区用水效率及用水效益,构建了考虑回归水重复利用的灌区用水效率及效益指标。利用地表水-地下水耦合模型、SWAP模型和线性模型对柳园口灌区的水量和作物产量进行了分布式模拟,在此基础上,对柳园口灌区不同用水模式以及田间不同节水灌溉模式下的灌区用水效率及效益指标进行了计算,分析不同节水措施对灌区用水效率及效益指标的影响规律。结果表明,井渠结合调控模式和田间节水灌溉模式对柳园口灌区不同区域用水效率及效益的影响效果不同,但均能提高灌区总体的用水效率及效益。 相似文献
12.
土地利用变化对水文系统的影响研究 总被引：22，自引：0，他引：22
以秦淮河流域为研究区域，利用现代遥感、地理信息系统等多种数字技术，获取流域空间分布的下垫面信息和中间状态信息，细致地刻画了流域内的水文过程，建立了研究区域数字水文模型。利用所建立的数字水文模型，对定义的土地利用变化情景进行了模拟。模拟结果表明，模型可以定性和定量地反映各种土地利用变化对水资源系统尤其是对水量平衡和防洪情势的影响程度。 相似文献
13.
Evolution of soil-water states in the vadose zone of a desert soil after an extreme rainfall event and its impact on the ecosystem 总被引：1，自引：0，他引：1
Evolution of soil-water movement patterns following rare and extreme rainfall events in arid climates is not well understood, but it has significant effects on water availability for desert plants and on the hydrological cycle at small scale. Here, field data and the Hydrus-1D model were used to simulate the mechanisms of soil water and vapor transport, and the control factors associated with temporal variability in the soil water and temperature were analyzed. The results showed that thermal vapor transport with a no rainfall scenario determined daily variability in water content at the soil surface. During rainfall, isothermal liquid water fluctuated as a result of dry sandy soils and matric potential in the upper soil (0–25 cm), and thermally driven vapor played a key role in soil-water transport at 40–60 cm soil depth. After an extreme rainfall event, thermal vapor flux increased and accounted for 11.8% of total liquid and vapor fluxes in daytime with a steep temperature gradient; this was very effective in improving long-term soil-water content after the rain. The simulated results revealed that thermal water vapor greatly contributed to the soil-water balance in the vadose zone of desert soil. This study provided an alternative approach to describing soil-water movement processes in arid environments, and it increased understanding of the availability of water for a desert plant community.
相似文献14.
采用SWAT模型方法对滁州花山水文实验流域进行了径流与氮素耦合模拟,探讨了流域土地利用对氮素输移的影响。构建了花山水文实验流域SWAT模型,采用2008年1月~2013年12月的降雨、径流等数据对径流模型进行率定和验证,以2012年5月~2013年12月的氮浓度监测数据对氮负荷模型进行验证。利用所建立的模型对现状土地利用情形和土地利用变化情景假设下进行了径流与氮素耦合模拟,计算了现状和不同土地利用情景假设下流域的径流深和氮负荷。结果表明:汛期的氮流失量占全年氮流失的比重较大,每年的汛期是控制氮流失的关键时期;旱地的氮流失潜力较水田大,林地的增加对氮负荷具有一定的消减作用;控制氮肥的使用,加强水土保持能力,可以有效减少流域氮负荷。 相似文献
15.
非饱和土毛细滞回内变量模型的修正 总被引：1，自引：1，他引：0
土-水特征关系是基质吸力和含水率之间关系。在反复干湿循环路径下土-水特征曲线呈现出毛细滞回特性。基于毛细滞回内变量理论和传统的土-水特征关系经验模型,提出了能模拟在任意干湿循环路径下土-水特征关系的修正模型。该模型比原模型增加了一个可逆参数,考虑了含水率的可逆变化,使扫描线在靠近边界线的时候斜率不会无限大,同时保留了原模型精度。通过与文献中的试验结果进行比较,修正模型可以更好地模拟非饱和土的土-水特征关系的循环滞回特性,并讨论了可逆参数的确定方法。 相似文献
16.
以1956-1969年作为“基准期”,基于该时期的资料建立了流域年产沙量与若干降水特征指标之间的多元回归方程,并运用该方程计算出了“措施期”(1970-1993年)在假定无措施的条件下的历年产沙量。由此得到该年的水土保持减沙效益百分比,并点绘了减沙百分比随时间变化的曲线。结果显示,水土保持效益随时间的变化是非线性的,在总体趋势上表现出3个阶段:①缓慢增大;②急剧增大;③保持不变甚至于减小。点绘了减沙效益与各年末的梯田、造林、种草和坝地累积保存面积的关系,也显示出非线性变化,可以用两条斜率不同的直线来拟合。两条直线之间的转折点反映了水土保持措施面积的临界值,两条直线分别代表水土保持增益高回报区和低回报区。该曲线可以为这一地区的水土保持规划决策提供参考。 相似文献
17.
In the arid irrigated lands, understanding the impact of shallow groundwater fluctuation on soil salinization has become crucial. Thus, investigation of the possible options for maintaining the groundwater depth for improving land productivity is of great importance. In this study, under saline irrigation condition, the effects of shallow groundwater depth on water and salt dynamics in the root-zone of date palms were analyzed through a particular field and modeling (SWAP) investigation in a Tunisian Saharan oasis (Dergine Oasis). The model was calibrated and validated against the measured soil water content through the date palm root-zone. The good agreement between measured and estimated soil water content demonstrated that the SWAP model is an effective tool to accurately simulate the water and salt dynamics in the root-zone of date palm. Multiple groundwater depth scenarios were performed, using the calibrated SWAP model, to achieve the optimal groundwater depth. The simulation results revealed that the shallow groundwater with a depth of ~80 cm coupled with frequent irrigation (20 days interval) during the summer season is the best practice to maintain the adequate soil water content (>0.035 (cm3 cm?3) and safe salinity level (<4 dS m?1) in the root-zone layer. The results of field investigation and numerical simulation in the present study can lead to a better management of lands with shallow water table in the Saharan irrigated areas. 相似文献
18.
Glen R. Walker Lu Zhang Tim W. Ellis Tom J. Hatton Cuan Petheram 《Hydrogeology Journal》2002,10(1):68-90
To manage dryland salinity, one needs to know how changed land use affects groundwater recharge. Few techniques are available
for comparing 'deep drainage' under different land uses. Soil-tracer methods, although good for replication and remote field
sites, are subject to spatial variability. Lysimeters are good for comparisons but are difficult for drier areas and sloping
land. Agronomic water-balance studies, where appropriate soil-water measurements exist, may be used with a soil-vegetation
model to estimate long-term deep drainage. Complex models are required to analyze specific land-use differences, such as perenniality
and root and leaf area dynamics, but models require intensive and extensive data for calibration. This approach is time-consuming,
labour-intensive, and difficult in remote locations. Because of the one-dimensionality of most soil-vegetation models and
the small fraction of the total water balance that is deep drainage, little success has occurred in extrapolating beyond the
research plot, or to spatially heterogeneous systems such as alley farming. Some 'top-down' modelling and landscape disaggregation
approaches have been partially successful in making catchment or regional-scale predictions. The direction for further work
depends on the level of recharge reduction that is required for most groundwater systems and difficulties that it imposes.
Electronic Publication 相似文献
19.
Hydrological models play vital roles in understanding and management of surface water resources. The physically based distributed model Soil and Water Assessment Tool (SWAT) was applied to a small catchment in south eastern Australia to determine its ability to mimic low and high streamflows. The model was successfully calibrated using 1993–2002 streamflow data and validated using 2003–2011 data with a combination of manual and auto-calibration techniques for both monthly and daily time steps. Sensitivity analysis indicated that curve number for moisture condition II (CN2) is the most sensitive parameter for both time steps. In general, the model performance statistics indicated “very good” agreement between measured and simulated discharges for both calibration and validation periods. The model was able to satisfactorily simulate both low and high flows of the Yass River. Analysis of water balance components indicated that more than 90 % of the rainfall is lost as evapotranspiration and about 45 % of the streamflow is base flow. The calibrated and validated SWAT model can be used to analyze the effect of climate and land use changes on catchment wide hydrologic process. 相似文献
20.
一种可用于表征土地利用变化水文效应的水文模型探讨--SWAT模型在云州水库流域的应用研究 总被引：14，自引：1，他引：14
基于对SWAT模型的发展和运行流程的概述，以云州水库流域为例，模拟了20世纪80年代土地覆被状况下的1985年的流量过程。从结果来看，云州水库流域日径流模拟值与实测值曲线拟合度较好，其模拟结果的确定性系数为0．79，达到了乙等方案的要求，取得了较好的模拟效果。由此可以看出，SWAT模型在云州水库流域的应用是比较成功的，从而为该流域不同土地利用变化和土地覆被变化(LUCC)下的水文效应研究奠定了较好的基础。 相似文献