黃土高原北部淤地壩區(qū)域土壤水分模擬及水分有效性分析——以六道溝流域為例.pdf

1、位于黃土高原北部的六道溝流域長期受到水蝕與風蝕作用的影響，水資源目前面臨著嚴重的危機。淤地壩在流域內(nèi)的水土保持措施中具有重要作用，提高了水資源的存儲與利用效率，有利的調(diào)控了土壤水文循環(huán)過程，并為植物的生長涵養(yǎng)了更多的水源。
　　本文依托六道溝流域的一座淤地壩為研究區(qū)，選取淤地壩區(qū)域與坡面兩點為研究對象開展研究。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)推薦經(jīng)修正的Penman-Monteith公式計算參考作物蒸散發(fā)量(ET0)，利用原始的Pen

2、man-Monteith公式估算草地蒸散發(fā)量(ET)，并通過后者與前者的比值對水分有效性（ma）進行評估，從而揭示研究區(qū)的蒸散發(fā)及水分有效性的時間變化特征;采用有限差分方法結(jié)合非飽和土壤水分運動方程構(gòu)建一維點尺度土壤水分運動模型，實現(xiàn)對表層(0～10cm)土壤水分的模擬，再借助標準誤差（RMSE）、一致性系數(shù)(d)、納什效率系數(shù)（NSE）對模型進行驗證。研究取得的主要結(jié)果為:
　　(1)2006年1月1日至2007年9月30日，淤

3、地壩區(qū)域與坡面兩點之間的ET0、ET和ma的計算結(jié)果曲線在年內(nèi)隨時間的變化趨勢相似。從總量上看，2006年全年或2007年9個月內(nèi)的ET0、ET、ma的累計總量均表現(xiàn)出淤地壩區(qū)域略微高于坡面。兩點的ET、ma對同期降雨及土壤水分驟然變化的響應更為強烈。2006年淤地壩區(qū)域與坡面的ma均值分別為0.16、0.14，2007年9個月內(nèi)的ma均值分別為0.20、0.18，計算時段的年內(nèi)時期均表現(xiàn)出淤地壩區(qū)域的水分有效性參數(shù)均值略高于坡面。

4、r>　　(2)2006年淤地壩區(qū)域與坡面的5、30cm深度的土壤含水量在年內(nèi)非雨季時期的日變化趨勢較明顯，而在年內(nèi)的雨季兩個深度的土壤水分變化趨勢較弱，并處于頻繁波動的較復雜變化形式，且在年內(nèi)大部分月份坡面上兩個深度的土壤水分日變化趨勢較同樣深度的淤地壩區(qū)域更加明顯。
　　(3)表層土壤水分運動模型的運行與檢測結(jié)果為:淤地壩區(qū)域與坡面實測序列與計算序列的標準誤差（RMSE）分別為0.015、0.017，一致性系數(shù)(d)分別為0.9