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地下水开采对海河流域水循环过程影响的模拟被引量：8: 2016年; 利用分布式时变增益水文模型（DTVGM）的产流机制改进CLM3.5（Community Land Model version 3.5）的水文过程参数化,同时嵌入地下水开采对流域水循环影响的模块,并考虑经济社会用水,建立能够描述流域自然-人文过程的大尺度陆地水循环模型（CLM-DTVGM）。以地下水开采严重的海河流域为研究区,以中科院青藏高原研究所建立的中国区域高时空分辨率地面气象要素数据集作为大气强迫驱动,针对海河流域1980年-2010年的水循环过程进行模拟,分析地下水开采活动对流域水循环过程的影响。结果表明：地下水开采活动引起海河流域地表径流和土壤湿度整体有所减少,蒸散发则呈增加趋势,且各水循环要素空间分异较大。; 姜姗姗占车生王会肖富可荣王飞宇; 关键词：海河流域陆面过程地下水开采水循环

60年来渭河关中地区气温与降水变化及其原因被引量：10: 2016年; 基于渭河关中地区1951年-2013年气温和降水资料,运用线性回归、Mann-Kendall检验、集中度和集中期等方法分析了60年来气温和降水的变化趋势、突变特征,并探讨了变化原因。结果表明：（1）渭河关中地区平均气温呈显著上升趋势,增幅为0.206℃/（10a）,冬季对流域平均气温的变暖贡献最大。全年及各季平均气温的突变时间均为20世纪90年代中期。（2）降水呈不显著减少趋势,每年约减少0.5775 mm,春季和秋季对下降趋势贡献较大。降水量突变点较为复杂,在许多年份都有不同程度的突变。降水年内分配较为稳定,集中度基本维持在0.5-0.6,集中期为7月。（3）渭河关中地区气温、降水变化的原因有自然因素和人为因素。自然因素主要有太阳活动、大气环流、季风影响,人为因素主要是温室气体排放以及土地覆被类型改变。; 董晴晴王会肖

非饱和土壤水分运动参数的确定——以昆明红壤土为例被引量：5: 2017年; 应用数学物理方法对降雨入渗、产流等水量转化关系模拟时,土壤水分运动参数即土壤水分特征曲线、扩散率、导水率是必不可少的数据,影响和控制着水及溶质在土壤和地下水中的分布和运移速度,是描述和研究土壤水运移的关键参数.以昆明地区红壤为例,利用离心机测定土壤水分特征曲线、水平土柱测定扩散率并计算出导水率,利用VG公式拟合土壤水分特征曲线,通过指数经验公式拟合土壤水体积分数与扩散率、导水率的关系,结果表明具有显著的相关性.在参数确定过程中,充分考虑了颗粒粒径、干容重等影响,得到了最优的土壤水分运动参数,为相关研究提供一定的参考.; 马美红张书函王会肖杨会彩李青; 关键词：土壤水分特征曲线

北京新河再生水灌区土壤重金属空间变异分析被引量：2: 2014年; 为了研究再生水灌溉对土壤重金属含量的影响，为再生水的环境影响效应评价提供参考，在北京市通州区新河灌区30个采样点进行了分层土壤采样，分别测定了各层土壤样本中7种重金属元素（Cu、As、Ni、Cr、Pb、Zn、Cd）的含量。以2006年的当地实测土壤背景值为对照标准，利用地统计分析方法，对重金属元素土壤剖面上的分布特征进行了分析，特别对Ni元素的空间变异性及样点元素间的相关性做了较详细的土壤分层研究。结果显示，通州新河灌区Cd、Zn、Cu的变异较为明显，变异系数在0．20～0．51之间，其变异程度由大到小依次为Cd＞Zn＞Cu；Ni元素在一定程度上存在空间相关性，相关距为24 km ，在4个取样土层中的变程都很大，表明Ni在较大空间范围内的分布表现出一致性。; 叶文王会肖高军刘海军; 关键词：再生水灌溉土壤重金属克里格插值

再生水灌溉土壤主要盐离子迁移模拟被引量：6: 2014年; 在北京市通州新河灌区,再生水已逐步成为农田灌溉的主体水源。与一般常规灌溉水源不同,再生水虽经过处理,仍含有多种重金属和盐分离子以及一些有机污染物。针对再生水灌溉过程中盐离子可能在土壤中积累进而产生地下水污染问题,运用非饱和土壤水流和溶质运移模型Hydrus-1D,模拟再生水灌溉条件下主要盐离子SO2-4、Cl-和NO3-N在土层中的垂向分布及其随时间向深层的迁移情况,讨论了再生水灌溉是否对地下水构成潜在威胁。模拟结果显示,新河灌区的再生水盐离子主要集中在50 cm以内的表层土壤中,其浓度累积不足以迁移到深层土壤并进而污染地下水,盐离子甚至会随着时间的延长逐渐被作物吸收利用。该灌区的使用现状表明再生水进行农田灌溉是可行的,对地下水污染的可能性极小,但为避免表层土壤含盐量超标影响作物生长,建议采用基于土壤环境和作物生命健康的再生水灌溉制度。; 叶文王会肖高军刘海军李艳; 关键词：再生水灌溉 HYDRUS-1D 地下水污染

基于CMIP5全球气候模式的中国典型区域干湿变化分析被引量：5: 2016年; 基于CMIP5多全球气候模式数值模拟结果,包括空间分辨率0.5°的逐月历史气候数据和RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5情景下未来气候变化预估数据,利用潜在蒸散发和降水量构建能够表征地表干湿状况的湿润指数,对中国东部季风区7个典型区1901—2100年干湿变化趋势进行了模拟和分析.结果表明:各分区在1901—2005年湿润指数均呈现下降趋势,其中珠江、长江、淮河流域变化较为平缓,黄河、海河流域和东北地区波动较大.可见在过去的100多年中,东部季风区整体上呈现不同程度的干旱化.在2006—2100年不同温室气体排放情景下,各分区的湿润指数呈现不同程度的波动,除了黄河上游地区湿润指数呈现增长趋势外,其他区域没有明显的变湿趋势.; 姜姗姗占车生李淼王飞宇梁伟; 关键词：气候变化湿润指数

气候变化对关中地区粮食产量的影响及趋势分析被引量：17: 2020年; 以增温为主的气候变化对粮食产量具有显著影响。本文利用关中地区1983—2016年的站点气象要素、粮食产量统计数据和跨部门影响模型比较计划(Intersectoral Impact Model Intercomparison Project,ISIMIP)中4个全球气候模式2021—2050年降水、气温输出结果,采用突变分析、趋势分析和敏感性分析等方法,从粮食单产、气候产量和气候生产潜力等方面系统分析了我国主要粮食产地之一的陕西关中粮食产量对气候变化的响应特征。结果表明:1)1983—2016年,关中地区年平均气温呈显著上升趋势,升温速率为0.05℃·a^–1(P<0.01),其中,最高气温的上升起主要作用;年降水量则以–1 mm·a^–1的速率呈下降趋势,但不显著。2)关中地区多年平均粮食单产为3599 kg·hm^–2,且逐年波动上升,速率为57.17 kg·hm^–2·a^–1(P<0.001)。关中多地的气候产量与气温呈正相关,气温的升高一定程度上促进了关中气候产量的增加,但并不显著(平均增加率为0.85 kg·hm^–2·a^–1)。渭河关中地区多年以来的气候生产潜力为7000~12000 kg·hm^–2,受气温波动的影响,1995年后的平均气候生产潜力高于1995年之前,是整个研究时段气候生产潜力呈现增加趋势的主要时期。3)未来30年里(2021—2050年),关中地区在RCP2.6情景下的平均气候生产潜力略高于RCP6.0情景,但前者的生产潜力呈逐年下降趋势,后者则表现出逐年上升趋势。关中地区的作物对气候资源的利用空间还很大,且气候变化对关中粮食产量具有促进作用,但此正向作用并不是持续不变的。; 赵茹欣王会肖董宇轩; 关键词：气候变化粮食产量气候生产潜力全球气候模式

不同水文频率下关中灌区农业节水潜力研究被引量：12: 2014年; 农业节水潜力研究对节水农业发展具有重要影响。本文将农业节水潜力分为资源型和效率型两类,分别代表了田间或灌区尺度和流域大尺度的节水潜力。以渭河流域关中段九大灌区为例,进行了灌区农业节水潜力分析;并针对典型灌区主要作物的不同节水方案,分析计算了在不同水文频率年下的农业节水潜力。结果表明:在25%、50%、75%和90%水文频率下,渭河流域关中段九大灌区年农业节水潜力分别达3 069万m3、11 167万m3、11 750万m3和12 521万m3,其中效率型节水潜力所占比例较大,除25%频率下仅有42%外,其他频率下均超过50%。最后,基于现状节水技术水平,根据九大灌区的种植结构特点,提出了提高农业节水潜力的措施和建议。该研究结果可为发展关中地区各灌区农业节水技术和提高水资源利用效率提供参考。; 尹剑王会肖刘海军王艳阳; 关键词：农业节水潜力水资源利用效率关中灌区

气候变化背景下关中地区参考作物蒸散量变化趋势及敏感性分析被引量：7: 2019年; 气候变化影响了区域水循环过程和水资源管理,研究参考作物蒸散量(ET0)变化特征及其原因对于灌溉农业地区水资源的合理配置具有重要指导意义。以关中地区为研究对象,根据研究区内8个站点1974-2016年逐日气象资料,通过Penman-Monteith公式计算ET0,利用Mann-Kendall检验和Sen斜率估计来检验参考作物蒸散量和气象要素的变化特征,并采用敏感性分析方法探讨影响ET0变化的主要气象因子。结果表明,近43年来关中地区平均气温和饱和水汽压差变化呈现显著增加趋势,而相对湿度和平均风速变化呈现显著下降的趋势,降水量、日照时数、辐射量下降趋势不明显,这些变化使得ET0呈轻微增加的趋势。关中地区ET0对气象要素的敏感性随时间和位置发生变化,夏季、秋季、冬季和小麦生长季ET0对平均风速最敏感,而影响春季和年尺度ET0变化的主要气象因子是平均气温。研究区西北方向影响ET0变化的主要气象因子是平均气温和相对湿度,而其他区域的ET0对平均风速最敏感。; 董宇轩王会肖刘海军赵茹欣; 关键词：气候变化参考作物蒸散量 PENMAN-MONTEITH公式

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国家自然科学基金(41371043)

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