基于温度信息和历史阈值的蒸散发预报及修正

蒸散发(ET c)是陆面和大气之间物质与能量交换的关键要素,其精准预报对于制定合理的灌溉计划和提高水分利用效率至关重要。本文以华北平原冬小麦和夏玉米为研究对象,在作物充分供水条件下,重点考虑了温度对作物生长的影响,发展了基于温度效应的作物系数(K c)和参考作物蒸散发(ET o)估算模型,构建了ET c预报模型(简称:M T);考虑极端天气情况的不确定性影响,通过构建历史阈值修正函数进一步发展了M T模型,形成了M T-threshold模型,并以涡度相关法实测值为依据,验证了M T-threshold模型在1~15 d预见期的适用性。结果表明:基于温度效应的K c预报值与实测值拟合效果较好,1~15 d预见期内具有较好的适用性;率定后Hargreaves-Samani模型的ET o估算效果较好,1~15 d预见期的预报准确率均在72%以上,且冬小麦生长季的预报效果优于夏玉米生长季;M T模型在1~7 d预见期具有较好的适用性(预报准确率>83%);M T-threshold模型在1~15 d预见期的预报效果有明显提升,1~7 d预见期的预报精度提高2%以上,预报精度均在86%以上;8~15 d预见期预报准确率提高8%以上,预报精度均在80%以上。因此,基于温度预报信息及作物生长历史阈值能够较好的实现ET c短中期预报。

基于智能监控系统的堤防碾压施工技术

针对水利工程中堤防碾压施工特点,基于B/S架构和GNSS实时差分定位技术,建立了堤防智能碾压系统,可实时记录碾压遍数、碾压速度、碾压轨迹等施工数据,具有回放功能,实现对堤防碾压施工事前、事中和事后的智能控制。在白沟河治理工程白沟新城段施工第二标段测试了该系统对碾压轨迹、遍数、速度等参数进行实时、远程、智能、高精度监控的可行性和可靠性,结果表明,该监控系统可应用于堤防碾压施工质量监控,对于提高堤防碾压施工水平与管理水准具有十分重要的现实意义,应用前景广阔。

农田土壤水分特征曲线参数拟合及其剖面变异特性研究

在天津农学院西校区和山西大同阳高试验基地,采用环刀取原状土方法分层、分垂直和水平2个方向取土样,采用高速离心机(CR22GⅡ)方法得到了土壤水分特征曲线数据,利用Van Genuchten模型对实测数据进行了拟合,并运用Excel软件规划求解与模式搜索法交替迭代进行参数拟合优化求解。结果表明,根据实测数据所选的参数初始值和优化值之间有明显差异,以残余含水率差异最大,参数n差异最小;参数优化过程中不同参数随迭代次数的增加有不同的变化规律;不同深度的参数优化值有显著差异,不同方向参数值有一定差异;取样误差对参数的优化结果也有一定的影响。

灌水延续时间对作物产量及灌溉制度影响的研究

灌水延续时间是确定灌水率进而影响渠道断面大小等工程规模的重要依据。利用天津农学院灌溉试验基地2008年和2009年两个年度冬小麦试验资料率定和检验作物水模型,以作物水模型为依据,以灌溉效益最大为目标,建立了灌溉制度优化模型;采用模式法和外推法,分析确定了考虑灌水延续时间(10、15及20d)与不考虑灌水延续时间两种情况下的最优灌水时间和相应的作物产量。结果表明:不考虑灌水延续时间时,小麦的产量和效益随着灌水次数的增加而增加,并随着灌水次数的增加,相邻两次最优灌水时间间隔明显减小;考虑灌水延续时间确定的优化灌水时间,较常规不考虑灌水延续时间确定的最优灌水时间有明显的提前或延后现象;在有限供水条件下,考虑灌水延续时间进行灌溉制度优化可增加灌区总产量,因此,确定优化灌溉制度时应该考虑灌水延续时间。