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淮北平原五道沟地区降雨产流影响因素及变化规律研究
1
作者 王婉婉 杜富慧 +6 位作者 朱信泽 周超 杜嘉阳 丁钰童 徐荣艳 张美娜 王振龙 《水电能源科学》 北大核心 2024年第12期6-9,18,共5页
利用五道沟实验站1972~2021年106场次降雨径流实测资料,采用回归分析法,开展了不同级别次降雨量P(暴雨、大雨、中雨)、雨前地下水埋深H_(0)(Ⅰ级(0~0.4 m)、Ⅱ级(0.4~0.8 m)、Ⅲ级(0.8~1.2 m)、Ⅳ级(>1.2 m))和前期影响雨量P_(a)(Ⅰ... 利用五道沟实验站1972~2021年106场次降雨径流实测资料,采用回归分析法,开展了不同级别次降雨量P(暴雨、大雨、中雨)、雨前地下水埋深H_(0)(Ⅰ级(0~0.4 m)、Ⅱ级(0.4~0.8 m)、Ⅲ级(0.8~1.2 m)、Ⅳ级(>1.2 m))和前期影响雨量P_(a)(Ⅰ级(17%~20%)、Ⅱ级(20%~23%)、Ⅲ级(23%~26%)、Ⅳ级(>26%))不同情景对产流的影响研究,并构建了多元回归计算模型。结果表明,次降雨量对降雨产流的影响起主要作用,其次为雨前地下水埋深和前期影响雨量;不同降雨级别下,暴雨情景次降雨量与径流呈二次曲线函数关系,大雨情景呈三次曲线函数关系,中雨情景在长时段连绵降雨型且P>35 mm、P_(a)>20%、H_(0)<1.0 m条件下才可产流,呈三次曲线函数关系;在Ⅰ、Ⅲ级雨前地下水埋深情景中,次降雨量与径流均呈三次曲线函数关系,Ⅱ级呈二次曲线函数关系,Ⅳ级呈线性函数关系;在Ⅰ级前期影响雨量情景中,次降雨量与径流呈幂函数关系,Ⅱ级呈三次曲线函数关系,Ⅲ、Ⅳ级均呈二次曲线函数关系;通过统计分析降雨实测数据,径流深最终可表示为次降雨量、雨前地下水埋深和前期影响雨量3因素的函数关系,并建立了暴雨、大雨及中雨情景径流计算模型,拟合优度R2均大于0.80,可用于淮北平原降雨径流预测。 展开更多
关键词 降雨产流 降雨级别 雨前地下水埋深 前期影响雨量 淮北平原
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五道沟实验站地温对气温和降水的响应 被引量：4
2
作者 赵雯颉 鞠琴 +4 位作者 张译尹 王玥 周超 胡永胜 曹青 《水文》 CSCD 北大核心 2023年第1期102-107,共6页
基于五道沟水文实验站1964-2020年长系列气象和地温观测资料,采用线性趋势回归方法,开展了近57年汛期、非汛期、年三个不同时间尺度和浅层、中层、深层不同深度地温变化特征研究,并分析了地温与气温和降水变化的响应关系。结果表明:(1)... 基于五道沟水文实验站1964-2020年长系列气象和地温观测资料,采用线性趋势回归方法,开展了近57年汛期、非汛期、年三个不同时间尺度和浅层、中层、深层不同深度地温变化特征研究,并分析了地温与气温和降水变化的响应关系。结果表明:(1)近57年,年尺度,浅层及中层呈上升趋势,深层地温变化不大。汛期浅、中、深各层地温以0.12-0.17℃/10a的速率减小;非汛期以0.07-0.29℃/10 a的速率增加。年代变化,浅层及中层地温呈先下降后上升趋势,深层地温变幅较小,呈现先上升后下降再上升。(2)年尺度及非汛期,各层地温与气温呈显著及低度正相关,与降水呈弱负相关,汛期与气温呈显著负相关,与降水呈低度相关。浅层20cm地温与气温相关性最强,5cm地温与降水相关性最强,地温与气温及降水的相关程度汛期均大于非汛期,同期均有浅层>中层>深层。 展开更多
关键词 地温 气温 降水 响应关系 五道沟实验站
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五道沟地区近50年浅层地温(0~40 cm)变化规律分析及预测模型构建
3
作者 李杰 章启兵 +4 位作者 江鹏 陈小凤 陈雨 蒋鑫平 王振龙 《安徽农学通报》 2024年第11期102-110,共9页
浅层地温对作物种子发芽和生长具有重要作用。本文利用五道沟实验站近50年浅层地温(0~40 cm)实测资料,采用Mann-Kendall检验、斯皮尔曼相关性分析、气候要素变化趋势分析和其他气候要素筛选,分析研究区近50年浅层地温年、季尺度演变规律... 浅层地温对作物种子发芽和生长具有重要作用。本文利用五道沟实验站近50年浅层地温(0~40 cm)实测资料,采用Mann-Kendall检验、斯皮尔曼相关性分析、气候要素变化趋势分析和其他气候要素筛选,分析研究区近50年浅层地温年、季尺度演变规律,提出浅层地温与气温、降水量、风速、日照时数和水汽压力差多气象要素的相关性,并构建了多元回归预测模型。结果表明,(1)年际变化上,研究区域各层地温均呈现上升趋势,各层地温的变化趋势基本一致。各季浅层地温变化趋势不尽相同,冬季地温趋势率最大,春季、夏季和秋季浅层地温升温趋势在较小范围内波动。(2)在Mann-Kendall突变检验中,0、10、15、20和40 cm浅层地温分别在2012、2018、2015、2017和2017年发生突变,在这些年份发生突变后地温有明显上升趋势。(3)冬季浅层地温与气温呈极强正相关关系(R2>0.8),不同季节下研究区风速、日照时数和水汽压力差与浅层地温存在一定的线性相关性。(4)建立了不同季节浅层地温与各气候因子预测模型,并且用该模型对2022年月平均地温进行拟合检验,该模型精度较高,可用于研究区地温预测。 展开更多
关键词 浅层地温 线性回归 候倾向率 M-K检验
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夏玉米生长期潜水蒸发量影响要素及计算模型研究
4
作者 徐荣艳 王怡宁 +5 位作者 江鹏 周超 丁钰童 张美娜 盖永伟 王振龙 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第3期179-186,共8页
为探究淮北平原砂姜黑土和黄潮土夏玉米潜水蒸发量变化规律与气象因子及埋深关系,选取五道沟实验站2011-2022年气象观测及蒸渗仪数据资料,对夏玉米生长期潜水蒸发量与气象要素进行相关性分析,采用步进法构建了多元线性回归模型;用获得... 为探究淮北平原砂姜黑土和黄潮土夏玉米潜水蒸发量变化规律与气象因子及埋深关系,选取五道沟实验站2011-2022年气象观测及蒸渗仪数据资料,对夏玉米生长期潜水蒸发量与气象要素进行相关性分析,采用步进法构建了多元线性回归模型;用获得的直接通径系数将模型自变量进行通径分析,揭示了夏玉米潜水蒸发量的主要影响要素,构建了回归模型;并提出潜水蒸发系数与0.2~5.0 m埋深非线性拟合函数。结果表明:①砂姜黑土埋深0.2 m、0.4 m潜水蒸发量与水汽压力差相关性显著,埋深0.6 m其与水汽压力差、绝对湿度相关性显著,埋深1.0 m其与水汽压力差、日照时数、相对湿度相关性显著;黄潮土埋深0.2、0.6和1.0 m潜水蒸发量与水汽压力差相关性显著,埋深0.4 m其与水汽压力差、绝对湿度和平均气温相关性显著。②构建夏玉米在不同土质及埋深下潜水蒸发量与各气象因素回归模型,模型均满足精度要求(砂姜黑土模型R^(2)>0.810,黄潮土模型R^(2)>0.800)。③潜水蒸发系数与埋深的非线性拟合表明,砂姜黑土玉米呈对数函数关系(R^(2)>0.75);黄潮土玉米初期和后期呈逆函数关系(R^(2)>0.800),发育期和中期呈指数函数关系(R^(2)>0.950)。④砂姜黑土夏玉米极限埋深Zm在2.7~3.1 m范围内;黄潮土夏玉米Zm在3.5~4.6 m范围内。研究揭示了夏玉米潜水蒸发量变化规律及不同土质间差异性,计算模型满足精度要求,可用于生长期潜水蒸发量计算。 展开更多
关键词 潜水蒸发量 气象因子 埋深 通径分析 夏玉米 淮北平原
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基于广义互补原理及线性回归的冬小麦生育期蒸散发估算及差异性研究
5
作者 徐荣艳 王怡宁 +4 位作者 江鹏 刘开磊 周超 丁钰童 张美娜 《节水灌溉》 北大核心 2025年第3期64-70,共7页
为准确预测淮北平原冬小麦蒸散发,选取五道沟实验站2017-2021年气象监测数据及埋深1m、2m称重式蒸渗仪数据,基于蒸散发广义互补原理,构建2种干旱系数(AI)下关键参数αe年值统计模型(Liu法和Brutsaert法)预测蒸散发;并对冬小麦生长期蒸... 为准确预测淮北平原冬小麦蒸散发,选取五道沟实验站2017-2021年气象监测数据及埋深1m、2m称重式蒸渗仪数据,基于蒸散发广义互补原理,构建2种干旱系数(AI)下关键参数αe年值统计模型(Liu法和Brutsaert法)预测蒸散发;并对冬小麦生长期蒸散发量与气象因子进行相关性分析,厘清了小麦各生育阶段蒸散发影响因子作用程度,采用步进法,通过逐步回归分析构建了蒸散量与气象因子的多元线性模型。基于实测蒸散发,评估两种模型预测精度。结果表明:Liu法和Brutsaert法均可适用于冬小麦生育期蒸散发预测,且使用Liu法建立的基于AI计算αe的统计模型精度较高;Liu法和Brutsaert法预测冬小麦各生育阶段蒸散量精度有所差别。1 m埋深及2 m埋深Liu法模型预测精度从高到低依次为抽穗-成熟期、返青-拔节期、出苗-分蘖期、分蘖-越冬期。2m埋深Brutsaert法测精度从高到低依次为抽穗-成熟期、出苗-分蘖期、返青-拔节期、分蘖-越冬期。构建的小麦日蒸散发量与各气象因素的多元回归模型精度在各生育期均大于0.7,可用于蒸散发量计算。所构建冬小麦2种埋深下生育期日蒸散量与气象因子线性回归模型精度低于广义非线性互补相关模型,尤其在可利用气象数据有限的情况下,可以通过广义互补原理构建小麦蒸散发预测模型。 展开更多
关键词 广义互补 Liu法 Brutsaert法 逐步回归 冬小麦 淮北平原
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标准化降水指数(SPI)和Z指数在淮北平原适用性研究 被引量：3
6
作者 张美娜 王发信 +4 位作者 吕海深 丁钰童 徐荣艳 王婉婉 王振龙 《节水灌溉》 北大核心 2024年第9期82-88,95,共8页
淮北平原是我国重要的粮食生产基地,分析其干旱时空变化特征和不同干旱指数的适用性,提高淮北平原抗旱风险能力,对农业生产和旱情监测具有重要意义。利用淮北平原20个气象站1962-2021年降水资料,计算了年尺度和季尺度的标准化降水指数(S... 淮北平原是我国重要的粮食生产基地,分析其干旱时空变化特征和不同干旱指数的适用性,提高淮北平原抗旱风险能力,对农业生产和旱情监测具有重要意义。利用淮北平原20个气象站1962-2021年降水资料,计算了年尺度和季尺度的标准化降水指数(SPI)和Z指数,分析了两指数在淮北平原的一致性以及时空变化特征的差异性,并结合历史旱情资料对比分析,进一步研究两种干旱指数的适用性。结果表明,两指数在年、季尺度下的淮北平原均呈现较好一致性,并与该区降雨存在极强相关性;时间尺度上,两指数均在年以及夏冬两季呈缓慢湿润化趋势,春秋两季呈不显著干旱化趋势;空间尺度上,Z指数监测的干旱发生面积和发生频率均高于SPI指数;与历史旱情资料对比分析结果表明,与SPI指数相比Z指数监测结果具有一定持续性,不易出现异常现象,且与实际较为一致。综合分析表明,Z指数在淮北地区的干旱监测适用性较好。 展开更多
关键词 标准化降水指数 Z指数 干旱指数 适用性 淮北平原
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淮北平原36种参考作物蒸散量估算方法适用性研究 被引量：1
7
作者 陈雨 章启兵 +4 位作者 吕海深 陈小凤 李杰 蒋鑫平 王振龙 《节水灌溉》 北大核心 2024年第6期102-110,共9页
为分析不同参考作物蒸散量估算方法在淮北平原的适用性,以FAO56 Penman-Monteith(FAO56PM)模型为标准,基于五道沟实验站2009-2022年气象观测数据,选取6种统计指标,从日、月尺度综合分析。结果表明,所有方法中,日尺度下FAO24Penman(FAO24... 为分析不同参考作物蒸散量估算方法在淮北平原的适用性,以FAO56 Penman-Monteith(FAO56PM)模型为标准,基于五道沟实验站2009-2022年气象观测数据,选取6种统计指标,从日、月尺度综合分析。结果表明,所有方法中,日尺度下FAO24Penman(FAO24PM)法、1996 KiM-Berly Penman(K-P)法、Pristley-Taylor(P-T)法最优,月尺度下FAO24PM法、P-T法、Debruin-Keijman(D-K)法最优;综合法最优,其次依次为辐射法、质量传输法和温度法;综合法中FAO24PM法最优,辐射法中P-T法最优,温度法中FAO24BC法最优,质量传输法中Mahringer法日尺度下最优,Trabert法月尺度下最优。因此,当数据资料充足时推荐FAO24PM法,资料不齐全时推荐P-T法、FAO24BC法、Mahringer法(日尺度)或Trabert法(月尺度)。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量(ET0) 估算方法 适用性 淮北平原
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淮北平原近57年多尺度水面蒸发悖论差异性研究 被引量：6
8
作者 王玥 王怡宁 +3 位作者 雷晓辉 胡永胜 赵雯颉 鞠琴 《节水灌溉》 北大核心 2022年第11期59-65,共7页
基于淮北平原五道沟水文实验站1964-2020年实测气象资料,采用气候倾向率和完全相关系数方法开展了近57年水面蒸发量汛期(6-9月)、非汛期(10-5月)、年(1-12月)和年代多尺度变化特征及其差异性研究,并分析其成因。结果表明:(1)在全球气候... 基于淮北平原五道沟水文实验站1964-2020年实测气象资料,采用气候倾向率和完全相关系数方法开展了近57年水面蒸发量汛期(6-9月)、非汛期(10-5月)、年(1-12月)和年代多尺度变化特征及其差异性研究,并分析其成因。结果表明:(1)在全球气候变暖大背景下,近57年五道沟地区年均气温以0.27℃/10a速率上升,而蒸发皿实测蒸发量以85.8 mm/10a速率下降,该地区存在明显“蒸发悖论”现象;汛期、非汛期气温分别以0.05、0.27℃/10a速率上升,蒸发以41.49、30.39 mm/10a速率下降;“蒸发悖论”规律显著性排序为汛期>年>非汛期。(2)近5个年代中,20世纪80年代气温上升幅度最小且蒸发量下降幅度最大,“蒸发悖论”规律最显著;21世纪以来,较20世纪末悖论现象较不显著。(3)该地区“蒸发悖论”主要成因是风速减小、相对湿度增加以及日照时数减少。与1964-1989年基准期相比,1990-2020年各影响因子对蒸发量下降的贡献率为:年尺度上,风速(49.1%)>相对湿度(35.4%);汛期日照时数(34.9%)>相对湿度(32.3%)>风速(22.0%);非汛期相对湿度(73.6%)>风速(32.1%)。 展开更多
关键词 水面蒸发悖论 汛期 非汛期 年尺度 五道沟地区
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基于改进SCS-CN模型的降水径流预测 被引量：1
9
作者 王婉婉 周超 +1 位作者 杜富慧 王振龙 《安徽农学通报》 2024年第1期100-105,共6页
本文利用淮北平原五道沟实验站1972—2021年降水径流106场实测资料,以径流曲线模型(SCS-CN)为基础,确定了该地区的径流曲线数(CN值),对模型参数进行了敏感性分析,引入降水量与前期影响雨量优化模型主要参数(CN值),验证期(2010—2021年)... 本文利用淮北平原五道沟实验站1972—2021年降水径流106场实测资料,以径流曲线模型(SCS-CN)为基础,确定了该地区的径流曲线数(CN值),对模型参数进行了敏感性分析,引入降水量与前期影响雨量优化模型主要参数(CN值),验证期(2010—2021年)借助模型效率系数E、R^(2)及RE对传统SCS-CN模型及改进后模型进行可靠性检验。结果表明:(1)降水量P和初损率λ为定值时,CN值越大,对径流预测结果的影响越大;计算径流量Q随初损率λ的增大呈减小趋势;随着CN值增大,计算径流量Q及初损率λ对CN值的变化敏感性越低;当降水量越大时,初损率λ对降水量的敏感性越低,初损率λ的取值对计算径流结果的影响可以忽视。(2)参数优化后的SCS模型中的R^(2)=0.864,E=0.780,模型总体平均相对误差为26.67%,标准SCS-CN模型的R^(2)=0.782,E=0.230,模型总体平均相对误差为366.67%,改进后模型评价指标均高于标准SCS-CN模型,对研究区的径流预测更具有适用性。 展开更多
关键词 径流曲线模型 降水径流 前期影响雨量 初损率
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