农作物有效潜水蒸发试验研究

在潜水埋深较小的地区,潜水蒸发对农作物的影响很大．本文通过对小麦在不同潜水埋深、不同生长季节情况下的潜水蒸发和有效降水灌溉量的分析,得出了小麦在不同时期的需水量、潜水蒸发量以及全生长期的有效潜水蒸发系数,从而可以有目的地确定灌溉时间和水量,充分利用地下水,节约地表水资源．     

不同地下水埋深、气象因子及作物影响的潜水蒸发模型研究

为建立新型的节水型灌区,科学用水、计划用水,利用山西省中心试验站蒸渗仪,进行了长达10年的试验研究,充分利用马氏瓶调控地下水浅埋区的水位动态变化,得出了最佳地下水埋深范围,建立了动态模拟的作物生育期内潜水蒸发模型。本模型适用于6种地下水埋深情况,可对相似或相近水文地质条件的灌区提供参考依据,为指导当地农业生产和灌区调控地下水埋深提供科学的依据。     

鄂尔多斯盆地降雨入渗与潜水蒸发强度研究

以鄂尔多斯沙漠高原区包气带水为主要研究对象,通过在研究区进行野外包气带岩性结构调查,选择典型地段建立原位试验场;试验中选择研究区最具代表性的包气带岩性结构进行包气带水分运移原位试验,进行包气带水分运移机理研究,分析影响降雨入渗与潜水蒸发强度的主要因素;采用数值模拟的手段建立研究区包气带水分运移数值模拟模型,定量计算研究区降雨入渗及潜水蒸发强度,模拟不同条件下的包气带水分运移规律.结果表明,研究区降雨入渗及潜水蒸发强度明显受到当地气象条件、潜水埋深及包气带岩性结构的影响.文中计算得出的不同埋深不同岩性的降雨入渗及潜水蒸发强度可为研究区地下水资源评价提供参考依据.     

地下水作用下土壤水蓄量变化及其 对蒸发通量影响的模拟

将基于数值积分的土壤水平衡计算与稳态蒸发通量解析解相耦合,提出一种逼近Richards方程的迭代计算模型,分析不同地下水位下土壤水蓄量变化及其对土壤水蒸发量和潜水蒸发量的影响。采用Hydrus-1D模型对迭代模型进行对比验证,并将模型应用于安徽五道沟实验站地下水埋深分别为0.4 m、0.6 m和1.5 m的3个蒸渗仪的土壤水蓄量变化及蒸发通量的模拟。结果表明,迭代模型具有较高的计算精度,能较好地模拟受地下水位以上毛细管力作用的土壤水蓄量动态过程及蒸发通量,还能反演不同地下水埋深下的土壤渗透系数和孔径分布系数。     

潜水蒸发规律及计算方法探讨

本文在分析潜水蒸发规律的基础上,提出了潜水蒸发新的计算方法和用土壤水吸力计算潜水蒸发的计算公式。     

徐州湖西平原地区土壤水资源的农业评价

土壤水是水资源的组成部分，是农作物的主要水资源。徐州湖西平原地区的土壤水资源为600mm／a。对农作物不同生育阶段有效降水量和耗水量的计算表明．小麦和棉花是普遍缺水的．必须灌溉；玉米生长期内降水较多，一般不须灌水。土壤水资源的管理必须引起重视．并提出土壤水资源管理的几点措施。     

塔里木盆地土壤盐分变化特征分析

在潜水蒸发剧烈地区,土壤含盐量与地下水矿化度和埋深直接相关,确定三者间关系是合理排水系统设计和地下水管理的基础.根据塔里木盆地实测土壤含盐量及主要组分含量、地下水埋深和矿化度资料,分析了土壤含盐量主要组分变化特征,建立了0—30,0—60和0—100cm不同土层土壤含盐量与地下水埋深和矿化度三者间函数关系.研究结果显示在旱区土壤积盐与地下水矿化度和埋深存在显著相关关系,并建立三者间经验关系,为根据作物耐盐度确定地下水临界深度和地下水管理提供指导.     

河渠控制下潜水含水层中的蒸发规律与计算

在潜水蒸发和河渠水平渗透共同作用下，对潜水非稳定渗流模型，利用Boussinesq第一线性化方法，通过Laplace变换，导出了该模型的解析解；对时变的潜水蒸发强度，利用卷积原理，给出计算潜水水位变动的解析公式；建立了计算潜水蒸发强度的递推公式；根据模型解，研究了潜水蒸发引起的潜水位变化过程与变化规律. 认为在河渠边界控制下的潜水含水层中，蒸发作用将形成具时间滞后特征的潜水位变化过程，河渠边界对潜水位变化过程的影响幅度具有非线性时变特征；如果忽略边界条件所进行的评价，其计算误差将随时间的延长而迅速增大. 以安徽淮北平原某河流潜水含水层系统为例，阐述上述方法过程与步骤.     

淮北平原区浅层地下水埋深时空分布特征

基于淮北平原区104个观测井1980～2007年的月地下水埋深数据和97个气象站点月降水数据,研究地下水埋深的时空变化规律,并探讨影响地下水埋深的主要影响因素。主要结果如下:①年代际来看,地下水埋深1980年代是最浅的,1990年代地下水埋深最深,最大地下水埋深发生在淮河流域的特大干旱、严重干旱和中度干旱的当年或下一年。②南部地区地下水埋深小于北部地区,东北部的地下水埋深最深;夏季地下水埋深平均最小,春季最大,其次是秋季和冬季。③1980～1985年和1990～2007年地下水埋深在作物生长季节(3～9月)呈增加趋势,1985～1990年地下水埋深呈减小趋势。④3～5月和9月的中西部地区尽管地下水埋深减少,但是降水呈减小趋势。8～9月中东部地区地下水位下降主要是因为降水减小引起的。     

基于潜水承压水模型的民勤绿洲地下水位预测

基于2011 2012 年观测数据,应用Feflow 软件,构建了民勤绿洲地区的潜水承压水三维数值模型。应用
该模型对研究区未来5～10 a 内地下水位动态变化进行了预测。结果表明：目前用水条件下,经过一系列综合措施,地
下水位下降趋势得到有效遏制;但在未来5～10 a 内,民勤地下水位依然整体以低幅度持续下降。上游坝区的地下水漏
斗日益扩大,下游湖区地下水漏斗因青土湖生态泄水而得到有效恢复,但随着地下水埋深日益增大,下游红沙梁区域
出现了新的地下水漏斗。另外,当地符合植物存活条件（地下水埋深小于15 m）的区域面积也在逐年减小,其中地下水
埋深小于10 m 的面积减小幅度较大。     

广阔水面蒸发模式

广阔水面蒸发力的强弱可以通过实测的蒸发量数据来表示，从而用来研究过去的蒸发过程．预测今后蒸发趋势则需蒸发量的计算．本文讨论了在广阔水面条件下，通过建立数据库，得到蒸发计算模式．     

豫北地区蒸发能力及其变化趋势分析

根据典型观测站实测资料系列,分析了豫北地区近四十年来降水量和蒸发能力(水面蒸发量)的变化趋势;并利用相关分析技术,分析了蒸发能力(水面蒸发量)与风速、温度、湿度、日照等之间的相关关系。分析结果表明,豫北地区近四十年来蒸发能力呈现持续下降的态势,影响山丘区蒸发能力的主要因素为日照、降水量和湿度、风速,而影响平原区蒸发能力的主要因素为风速、湿度和日照、温度。这一重要的科学发现,不仅澄清了以前的一些模糊认识,而且对于重新核定更科学的灌溉定额和制定更合理的灌溉制度具有重要的参考价值。     

吸灌条件下土壤水分运动数值模拟

通过对节水灌溉新技术——吸灌技术机理的研究，建立了吸灌条件下的土层土壤水分运动数学模型，通过对蒸发作用下土壤含水量变化的数值分析，和对裸露地面与有植物生长两种情况的数值模拟验证，表明数值分析结果与实测值有较好的一致性。     

Models for calculating phreatic water evaporation on bare and Tamarix-vegetated lands

Groundwater is the main source of water consumption of natural vegetation in arid regions. It is an effective approach to study ecological water demand of natural vegetation by phreatic evaporation. In order to study the ecological water demand of Tarim river basin, based on the observation data of phreatic evaporation on bare lands at the Aksu Water Balance Experimental station from 1989 to 1996, by analyzing the relationship of phreatic evaporation, depth of phreatic surface and evaporation of water, taking the limit rate of phreatic evaporation as the control condition, and based on the objective law that the relation between phreatic evaporation and evaporation of water is nonlinear, we establish models for calculating phreatic evaporation on bare land, which can fully reflect the law of phreatic evaporation in the Tarim river basin. According to the data of depth of phreatic surface and soil moisture when pheratic level decline is caused just by evapotranspiration on Tamarix-vegetated land from 2003 to 2004, we calculate the amount of phreatic evaporation and set up models for calculating phreatic evaporation on Tamarixvegetated land. Phreatic evaporation on bare land and Tamarix-vegetated land could be transformed each other by a Tamarix vegetation conversion coefficient. The test results show that the calculation accuracy of the models is high and the models are suitable for Tarim river basin.     

华北地区动力和热力蒸发量特征研究

选用1957~2002年的气象观测资料,对华北地区5个分区动力和热力蒸发量的季节、年际变化规律,动力和热力蒸发量之间的差异,动力和热力蒸发量对总蒸发量的贡献以及近20年全球变暖背景下华北地区动力和热力蒸发量的变化趋势进行了分析.结果表明,华北各个区域动力和热力蒸发量的年、季变化规律有明显差异,动力蒸发量的季节变化呈双峰特征,而热力蒸发量则呈单峰变化.动力蒸发量和热力蒸发量的年和季节序列线性变化趋势有明显差异,在全球变暖的背景下,这种差异明显变大.年平均热力作用对总蒸发量的贡献大于动力作用,不同季节这种规律有所不同,温暖季节热力作用对总蒸发量贡献较大,寒冷季节动力作用大于热力作用(华北4区除外).     

Climate change impacts on crop yield,crop water productivity and food security-A review

This paper provides a comprehensive review of literature related to the assessment of climate change impacts on crop productivity using climate,water and crop yield models.The existing studies present that climate change models with higher spatial resolution can be a way forward for future climate projections.Meanwhile,stochastic projections of more than one climate model are necessary for providing insights into model uncertainties as well as to develop risk management strategies.It is projected that water availability will increase in some parts of the world,which will have its own effect on water use efficiency and water allocation.Crop production can increase if irrigated areas are expanded or irrigation is intensified,but these may increase the rate of environmental degradation.Since climate change impacts on soil water balance will lead to changes of soil evaporation and plant transpiration,consequently,the crop growth period may shorten in the future impacting on water productivity.Crop yields affected by climate change are projected to be different in various areas,in some areas crop yields will increase,and for other areas it will decrease depending on the latitude of the area and irrigation application.Existing modelling results show that an increase in precipitation will increase crop yield,and what is more,crop yield is more sensitive to the precipitation than temperature.If water availability is reduced in the future,soils of high water holding capacity will be better to reduce the impact of drought while maintaining crop yield.With the temperature increasing and precipitation fluctuations,water availability and crop production are likely to decrease in the future.If the irrigated areas are expanded,the total crop production will increase;however,food and environmental quality may degrade.     

土壤水资源开发利用研究

以控制土壤蒸发和植物的无效散发为目的,提出了土壤水资源开发利用的方法。利用地中蒸渗仪的实验资料分析了各种覆盖种植方法的节水效益,证实了土壤水资源开发利用对于旱作农业具有非常重要的意义。     

保水剂对土壤水分蒸发的影响研究

研究在不同温度梯度下保水剂的粒径和用量对土壤水分蒸发的影响．结果表明：土壤水分蒸发前期保水剂粒径小则保水效果较好,保水剂用量越高则土壤水分稳定蒸发阶段时间长．25℃时土壤水分蒸发率会出现波动现象;保水剂粒径大（0．8—2mm）时,保水剂用量小会加速土壤水分的蒸发．