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分析气候变化下中国主要作物需水规律,有助于从粮食安全与水资源可持续利用角度应对气候变化。根据IPCC提供的SRA1B情景下大气环流模式MIROC3.2的输出,利用FAOPenman-Monteith公式计算参考作物腾发量;根据FAO作物系数、SAGE作物分布与柯本气候分类,得到计算单元的作物系数,根据参考作物腾发量与作物系数估算作物需水量;考虑需水与有效降水旬尺度的随机匹配,预测SRA1B情景下未来50年中国各地区主要作物的灌溉需水量。结果表明,参考作物腾发量总体上呈上升趋势,全国平均增加约8%;作物需水量总体上呈增加趋势,东北地区平均增加约10%;灌溉需水量总体上呈增加趋势,东北与华南增加显著。分析表明,SRA1B情景下气温升高是作物需水量增加的主要原因,降水的增加使华北地区灌溉需水量的增加不显著,降水的减少使东北与华南灌溉需水量显著增加。 相似文献
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为揭示洞庭湖中枯水期水情变化特征及其驱动因素,采用长短期记忆神经网络模拟洞庭湖出湖流量及湖区水位,通过情境模拟开展水情变化归因分析。洞庭湖1992—2019年9—10月出湖流量大幅减少,主要受长江流量降低的影响。洞庭湖中枯水期水位主要呈下降趋势,其中9—10月平均水位在西洞庭湖、南洞庭湖降幅约1 m,在东洞庭湖降幅约2 m。地形变化对中枯水期水位主要起拉低作用,长江和流域四水流量变化在9—10月起拉低作用、在12月至次年3月起抬升作用,其中对东洞庭湖水位的影响相对更为显著。研究结果可为洞庭湖中枯水期水资源管理和湿地保护提供参考。 相似文献
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2014年南水北调中线工程正式通水,汉江中下游区水文情势发生显著变化。定量评估汉江中下游区水文情势变化特征,可为此区域水资源可持续开发利用提供科学依据。以黄家港、皇庄、仙桃站1987—2019年流量和水位数据,采用距平分析法、Mann-Kendall趋势检验法以及Yamamoto突变检验法对年、月尺度流量和水位序列进行分析,并采用水文变化指标法分析中线调水前后水文特征值变化。结果显示：调水后汉江中下游区典型站年径流量和年水位均较调水前呈下降趋势;各水文特征值均发生较为显著变化,各站点月平均流量和水位、年极端流量和水位总体低于调水前;调水后径流年内分配趋于均匀化。表明南水北调中线调水工程对汉江中下游流量和水位产生了显著影响。 相似文献
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以普洱市永庆试验点水稻为例,开展水稻需水规律及灌溉定额试验研究,以试验结果及永庆1970~2014年气象数据为基础,分析得到了不同水文年普洱水稻需水量与灌溉定额。结果表明,普洱地区日均ET0从返青期开始减小,抽穗开花期最小,后不断增加,与日照时数呈极显著正相关关系(p=0.001),与相对湿度呈显著负相关关系(p=0.014)。水稻日均需水量变化和ET0变化趋势一致,也是在抽穗开花期最小,返青期最大,这和其他地区水稻需水规律有较大差异。全生育期水稻作物系数为1.11。丰水年、平水年和枯水年需水量分别为533.8mm、574.2mm、601.1mm,受降雨量普遍偏高的影响,不同水文年水稻灌溉定额偏小,丰水年、平水年和枯水年灌溉定额分别为247.2mm、296.6mm和316.2mm。 相似文献
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模拟作物适宜生长区的时空分布是分析气候变化对作物生长影响、提高作物生长适应能力的重要内容。选择影响主要粮食作物(小麦、玉米和水稻)生长的气候要素,结合地表土壤和地面高程要素与农业观测站数据,模拟和分析1953—2012年主要粮食作物适宜生长区的变动,评估气候变化下作物的适应能力。研究发现:(1)60年来3种粮食作物适宜生长区对气候变化响应程度从大到小依次是小麦、水稻和玉米。(2)同一时空尺度上,主要粮食作物适宜生长类型区在南方农区较北方农区多样化,在山地较盆地多样化,在高原较平原多样化。(3)小麦生长适应气候变化的能力在多数农区略有上升。玉米生长的适应能力在北方和南方农区分别略微提高和下降。水稻生长的适应能力在长江中下游区、西南区和华南区相对稳定,在黄淮海区和东北区分别下降和提高。(4)60年来,主要粮食作物综合生长适应气候变化的能力在黄淮海区和长江中下游区下降,在其余农区升高。(5)玉米和水稻适宜生长区分别与播种面积和作物产量显著相关,这为模拟未来不同气候情景下二者适宜生长区的分布提供了可行性。小麦适宜生长区与播种面积和产量均不显著相关,未来需要考虑更多因素精准识别小麦适宜生长区,以便更为有效地提高小麦生长对气候变化的适应能力。 相似文献
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基于元谋、宾川、东川、祥云、楚雄及昆明等6个站1960-2000年的逐月气象数据及作物种植、农业耕作等资料,采用Mann-Kendall法和R/S分析法研究了金沙江干热河谷近40多年来的干湿变化及农业灌溉需水量转折变化趋势。结果表明,整个河谷内降水量增加、日照时数减少,气温却出现升高和降低两种趋势,气温在干热河谷内为下降,但在龙川江、鱼泡江、普渡河等支流的上游地区呈升高趋势,但ET0都显著降低,干湿指数、水稻及农业综合灌溉需水定额也都呈普遍下降的趋势;金沙江河谷及支流上游的气象因子、ET0、干湿指数、水稻灌溉及农业综合灌溉定额系列的转折变化集中在20世纪70年代末~80年代初、80年代末~90年代初两个时段,在降水量最小的宾川站,对气候变化的响应更为敏感。 相似文献
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流域水资源演化与气候变化和人类活动紧密相关,气候变化与人类活动的加剧极大地改变了流域水文循环。通过相似性和独立性分析,从CMIP5公开发布的47个气候模式中筛选出5个代表性气候模式,然后计算未来高、中、低3种不同排放情景下的气温和降水,构造符合研究区产汇流特性的水文模型,计算洞庭湖流域水资源量并分析其演化规律。结果表明:不论温室气体排放水平如何,洞庭湖流域水资源量在未来60a呈现增加态势,汛期水量增加概率加大,而在高排放情景下枯季水资源量表现为减少趋势;未来洞庭湖流域水资源的时程分配将更趋不均匀化,而温室气体的持续排放将使其变化加剧。 相似文献
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Graciela Salinas de Salmuni Inés Velasco Mirta Fresina Alberto L. Flores 《GeoJournal》2007,70(4):273-279
Much of the central-western region of Argentina, where San Juan Province is located, experiences arid to semi-arid climatic
conditions with low average annual rainfall accompanied by substantial evapotranspiration. Consequently, a viable crop industry
depends to a large extent upon irrigation from major river systems. Increasing demand for water in the lower basin of the
San Juan River is emphasizing the need for more accurate estimates of water used for irrigation. Since the water demand for
a particular crop is very closely related to crop area, monitoring the area of crop under irrigation is considered a proxy
for the amount of water used. Landsat 5 imagery for the growing season, field data and aerial photographs were used to evaluate
crop area. 相似文献
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Yumi Iwasaki Kimihito Nakamura Haruhiko Horino Shigeto Kawashima 《Hydrogeology Journal》2014,22(8):1841-1855
Assessing factors that influence groundwater levels such as land use and pumping strategy, is essential to adequately manage groundwater resources. A transient numerical model for groundwater flow with infiltration was developed for the Tedori River alluvial fan (140 km2), Japan. The main water input into the groundwater body in this area is irrigation water, which is significantly influenced by land use, namely paddy and upland fields. The proposed model consists of two models, a one-dimensional (1-D) unsaturated-zone water flow model (HYDRUS-1D) for estimating groundwater recharge and a 3-D groundwater flow model (MODFLOW). Numerical simulation of groundwater flow from October 1975 to November 2009 was performed to validate the model. Simulation revealed seasonal groundwater level fluctuations, affected by paddy irrigation management. However, computational accuracy was limited by the spatiotemporal data resolution of the groundwater use. Both annual groundwater levels and recharge during the irrigation periods from 1975 to 2009 showed long-term decreasing trends. With the decline in rice-planted paddy field area, groundwater recharge cumulatively decreased to 61 % of the peak in 1977. A paddy-upland crop-rotation system could decrease groundwater recharge to 73–98 % relative to no crop rotation. 相似文献
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Rubens Gondim Cleiton Silveira Francisco de Souza Filho Francisco VasconcelosJr. Daniel Cid 《Environmental Earth Sciences》2018,77(15):550
The objective of this study was to analyze climate change impacts on irrigation water demand and availability in the Jaguaribe River basin, Brazil. For northeastern Brazil, five global circulation models were selected using a rainfall seasonal evaluation screening technique from the Intergovernmental Panel on Climate Change named Coupled Model Intercomparison Project Phase 5. The climate variables were generated for the base period of 1971–2000, as were projections for the 2025–2055 future time slice. Removal of maximum and minimum temperature and rainfall output bias was used to estimate reference evapotranspiration, irrigation water needs, and river flow using the rainfall—river flow hydrological model Soil Moisture Accounting Procedure for the baseline and future climate (Representative Concentration Pathways 4.5 and 8.5 scenarios). In addition, by applying improved irrigation efficiency, a scenario was evaluated in comparison with field observed performance. The water-deficit index was used as a water availability performance indicator. Future climate projections by all five models resulted in increases in future reference evapotranspiration (2.3–6.3%) and irrigation water needs (2.8–16.7%) for all scenarios. Regarding rainfall projections, both positive (4.8–12.5%) and negative (??2.3 to ??15.2%) signals were observed. Most models and scenarios project that annual river flow will decrease. Lower future water availability was detected by the less positive water-deficit index. Improved irrigation efficiency is a key measure for the adaptation to higher future levels of water demand, as climate change impacts could be compensated by gains in irrigation efficiency (water demand changes varying from ??1.7 to ??35.2%). 相似文献
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以大通河流域享堂水文站1950~2005年实测径流数据为基础,综合运用趋势分析、累积距平、R/S分析、Morlet小波分析、降水-径流深度双累积曲线等数理统计方法,研究了大通河流域径流的年内分配、年际变化和周期振荡特征、并定量分析了气候因素和人类活动因素对径流变化的影响。结果表明:（1）大通河径流年内主要集中在510月,占年径流总量的82%左右。1950~2005年,大通河流域年径流呈微弱减少趋势,递减率为-0.55×108m3/10a（R2=0.025,P=0.249）,Hurst指数为0.58,表明未来一段时间内径流仍可能呈减少趋势;（2）1950~2005年,大通河流域年径流在27a时间尺度上周期震荡明显,经历了"多-少-多-少-多-少-多"7个循环交替;（3）大通河流域降水-径流深度双累积曲线在1994年发生显著偏移,1994年之前径流变化主要受降水影响,1994年以后,径流变化主要受人类活动影响。 相似文献
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从合理调控生态用水角度出发，探讨典型岩溶断陷盆地区农作物生态需水问题。根据蒙自断陷盆地的岩溶地貌特征，分别选取位于盆地、坡面和高原面的大洼子、朵古、牛耳坡3个观测点，利用Penman-Monteith公式、作物系数（FAO推荐）及同期有效降雨量，估算3个观测点2018年的参考蒸散量、生态需水量以及不同作物生长所需的人工灌溉水量。结果表明:（1）大洼子、朵古及牛耳坡的参考蒸散量分别为1 346.10 mm、1 200.00 mm、1 064.30 mm，远大于同期降水量，均呈现出蒸发旺盛的特点，加大了作物对于水分的需求；同时三者的参考蒸散量表现出较为明显的时空差异，使得3个观测点的农业种植条件存在差异；（2）大洼子种植的水稻、小麦、花生、油菜、大豆、马铃薯、葡萄等作物的生态需水定额均远大于大洼子同期的有效降水，在大洼子种植的作物均需要大量人工浇灌才能正常生长，而农作物的种植与其种植条件匹配度不高；（3）朵古及牛耳坡种植的玉米、万寿菊的生态需水定额与同期有效降水之间的差值较小甚至完全满足，表明玉米、万寿菊在高原山区的种植是与当地种植条件相匹配的；而种植在朵古及牛耳坡的苹果、烤烟的生态需水定额与同期有效降水之间的差值较大，表明在高原山区大量种植苹果及烤烟对于人工浇灌要求较高；（4）研究区大部分农作物在生长发育阶段内所需的水分主要依靠人工灌溉，与本地降水分布规律匹配度不高，区内农业结构与种植模式有待调整。在岩溶断陷盆地内要种植耗水较少，对热量要求较高的作物，山区则需要发展具有生态保护和经济效益的作物，但种植的重点区域仍是盆地区。 相似文献
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采用集合卡尔曼滤波算法,以遥感反演的蒸散发作为观测数据,构建一种基于新安江模型的蒸散发同化系统;根据同化后的蒸散发,采用粒子群算法估计新安江模型的土壤张力水蓄量,进而改进模型的径流模拟效果。选取地表能量平衡系统模型进行汉江流域蒸散发（ETSEBS）反演,采用基于GRACE水储量距平数据的水量平衡蒸散发（ETGRACE）进行验证,结果显示ETSEBS总体表现好于蒸散发产品ETGLDAS、ETZhang、ETMODIS,且相关系数（R）、均方根误差（ERMS）、偏差（B）为0.93、11.93 mm/月、-3.47 mm/月,表明SEBS模型能够较好地估算蒸散发。将同化方案在旬河流域进行应用,结果显示同化后径流的纳什效率系数（ENS）为0.85,较同化前0.81明显提高,且模型对枯水期径流的低估问题有一定改善,对径流峰值模拟效果提高明显。 相似文献
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真实节水基本概念分析 总被引：4，自引：0，他引：4
利用世行贷款发展节水灌溉项目以来，项目区通过工程、农业和管理节水措施，取得显著的节水效果：一是不仅项目区，而且全县渠系水、田间水和灌溉水的有效利用系数大大提高，灌溉提取水量大幅度浅少，与此同时，农作物ET值不断下降，预计2010年ET值降到当地平均降雨量。二是灌区各部分耗水量发生显著变化，有项目以后，不仅灌溉提取水量，作物ET大幅度下降，而且深层渗漏也显著减少。三是真实节水效果显著：(1)净开采量大幅度浅少；(2)真实(资源)节水量不断增加；(3)作物ET值不断减少，尤其重要的是田间水的有效利用系数不断提高，无效蒸发相应减少。四是地下水超采状况显著好转，到2010年项目区可实现地下水的零超采，全县地下水下降幅度大大减小。 相似文献
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采取田间试验方法,研究了南方丘陵典型季节性干旱区节水稻基农田作物轮作与灌溉模式的需水规律和稻田水分利用率.结果表明,节水稻基农田作物轮茬与灌溉模式通过对水稻和油菜等作物产生的生长调控作用和补偿生效应,使植株蒸腾量、棵间蒸发量及稻田渗漏量大幅降低,各阶段的腾发量、需水强度和需水模系均发生显著变化,形成了稻基农田作物轮茬与灌溉模式新的需水规律.与常规双季模式相比,节水灌溉双季稻模式、水旱轮作双季稻模式、稻油轮作模式的需水强度分别减少了0.76、1.15、0.71 mm/d,渗漏强度分别减少了0.12、0.16、0.19mm/d,水分利用率提高了30.14%、47.95%、17.81%. 相似文献
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沱江是长江流域上游最重要的支流之一，为了明晰沱江流域水质时空变化特征和防治重点，根据2010—2017年沱江流域36个监测断面水质监测数据，采用单因子评价法和秩相关系数法，从年份、月份、季度和水期4个时间段进行了分析.结果表明:沱江流域水质状况总体上污染较重，但有向好趋势，总磷(TP)为首要污染物，流域断面达标率呈先上升后下降复上升的趋势；水质指标浓度年内变化显著，水质指标浓度丰水期达到最小值，枯水期达到最大值；沱江干流监测断面水质类别好于支流；TP和氨氮(NH3-N)浓度空间变异性较弱，化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD5)浓度则存在较强空间变异性.虽然沱江流域水质有变好趋势，但沱江流域面临的污染问题依然严峻，今后要高度重视污染源治理，尤其是TP的防治工作. 相似文献