自然-社会水循环模型估算平原-丘陵-湿地区水稻种植潜力

• 作者: 付强 关英红 孙爱华 宫兴龙 李茉 王斌
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 水循环 蒸发 社会 平原-丘陵-湿地区 水稻种植潜力 情景模式 格子波尔兹曼法
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 138-147
• 页数: 10页
• 分类号: S273.4|S165+.27
• 字数: 7305字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.01.017

摘要

自20世纪中叶以来在平原-丘陵-湿地区随着井灌水稻热的兴起,水稻种植面积急剧扩大甚至超过此类地区水稻种植潜力,引起了湿地面积萎缩、地下水水位下降和水质恶化等问题.为解决这些问题,该文构建自然-社会二元水循环模型揭示人类影响下的平原-丘陵-湿地区水循环机理,进而推算适宜的水稻种植面积.首先,利用数值法构建了基于栅格的分布式水文模型,然后在此模型中嵌入人类活动影响模型从而构建了二元水循环模型.根据水稻种植潜力阈值抽取河道水量极值、地下水最大埋深、地下水最大降深和最大地下水开采量等因素与旱田作物种类组合了18种情景模式.在满足控制阈值条件下,依据多年平均日降雨、蒸发和情景模式利用二元模型计算了各种情景的水田种植潜力,由潜力分析得:18种模式地下水最大埋深在5.17～7.49 m之间,地下水最大降深在1.67～3.73 m之间;水田处最大坡度范围0.028～0.053;河道引水量占河道水量的50％～70％;地下水开采比例在79％～112％间;水稻种植潜力为28.36万hm2～54.12万hm2,来自旱地面积为21.05万hm2～40.32万hm2,来自未利用地面积为5.68万hm2～11.09万hm2.以情景模式17为例在水田生育期内对河道生态需水量、地下水水位和旱地作物蒸发等进行了检验,验证得到:整个水稻生育期内分区流域地下水埋深均小于7.12 m,开发水田的分区流域基流比最小值为33.45％,分区流域旱田平均蒸发与1990年土地类型情景下的分区流域旱田平均蒸发的比值大部分位于0.98～1.05,说明水稻生育期内情景17对河道水量和地下水水位的影响在控制范围内,对旱田蒸发影响比较小,因此情景模式17的水稻种植潜力是可行的.研究可为描述平原-丘陵-湿地区的水文循环过程和推求水田开发潜力提供依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	付强	东北农业大学水利与土木工程学院	317	3949	29.0	46.0
2	孙爱华	东北农业大学水利与土木工程学院	5	77	3.0	5.0
3	王斌	东北农业大学水利与土木工程学院	88	416	11.0	14.0
4	宫兴龙	东北农业大学水利与土木工程学院	23	80	6.0	7.0
5	关英红	东北农业大学水利与土木工程学院	11	30	4.0	5.0
6	李茉	东北农业大学水利与土木工程学院	3	4	1.0	2.0