农田地下排水动态水管理模拟模型研究

本课题着重研究了同时考虑作物产量和减少（或防止）化肥流失的排水设计方法。采用了更符合我国自然条件的地下水连续动态方法，研究排水控制指标。主要成果为：（1）在国内首次得出小麦产量与抑制天数指标（SDI）的关系式，改进了已有成果，提出了较抑制天数指标物理概念更明确的累积减产天数指标的概念和计算方法，为排水设计提供了新模型；（2）提出了适于模拟长期旱作区（小麦）稻田中氮素流失的流线追踪简化计算方法，计算中考虑了吸取附、硝化、反硝化作用，是排水设计中考虑防止（或减少）化肥流失的新方法；（3）提出了满足国家对作物产量目标和排水中氮素浓度排放标准的水旱轮作区排水设计方法，具有一定特色。本成果对提高产量，防止水环境污染均具有重要科学和现实意义。 2100433B

1.研究农田水分状况及其调节措施 农田水分过多或过少都会影响作物的正常生长，调节农田水分状况的措施是灌溉与排水。

（1）研究农田水分、盐分运动规律，以及与作物生长的关系；

（2）研究不同地区灌溉工程形式及其规划设计方法；

（3）研究灌溉与排水工程的管理方法。

2.研究地区水情及其调节措施

地区水情是指地区水资源的数量、分布情况及其动态。调节地区水情的措施有：

（1）蓄水保水措施

（2）地区间调水、排水措施

排水模拟模型，是指由美国北卡罗来纳州立大学生物及农业工程系斯卡格斯于20世纪70代末开发的一个田间水文模型。在许多国家和地区已经进行了测试和应用，被公认为具有简单、迅速和预测准确等优点。DRAINMOD是一个田间尺度的水文模型。模型可以优化地表、地下排水系统的设计及地表和地下灌溉系统的设计，包括控制排水。

模型利用长序列气象资料模拟排水农田在某一水管理模式下，田间入渗、蒸发、地表径流、地下排水和地下水埋深等水文要素的逐日变化情况。模型为准二维模型，非饱和区为一维垂向土壤水运动，饱和区为二维垂向和侧向土壤水运动。2100433B

《景观模拟模型：空间显式的动态方法》对建模者尤其是空间建模的学生和研究人员将非常有用，它提供的思想和软件工具将对系统局部动态的理解转化到空间中。今天空间模型能做什么，不能做什么，在空间动态预测中如何处理不确定性和不足，对想了解这些情况的管理者和决策者而言，本书也将非常有用。

《景观模拟模型：空间显式的动态方法》第一部分阐述了空间显式的建模方法和理论。介绍了空间建模环境，演示了如何用它构建简单的模型。同时提供了一个基本块集合，可以用它直接构建某些景观模型。最后探讨了模型校准和分析的问题。第二部分是关于模型框架的实际应用，回答的问题都是紧迫的环境和社会经济问题。密西西比三角洲Barataria和Terrebome盆地不同的气候与管理计划有什么影响？海平面上升有怎样的影响？伊利诺斯州狐狸狂犬病的动态传播模式是什么？可能的疾病控制策略是什么？营养物质荷载增加与土地利用变化如何影响Patuxent河和Chesapeake海湾的水质？好的恢复和缓解措施是什么？克萨斯州中部FortHood军事训练场里的两种濒危雀形目动物——莺和绿鹃的灭绝概率是多少？在流域内种植什么作物才能在农业利润大的同时对河道水质的损害小？改变的水文条件和水质状况组合使Everglades的植物生态环境和其他生态特征退化到什么程度？重建Everglades需要做些什么？新罕布尔州大海湾曾经茂盛的鳗草草地的未来会是怎样？Mojave沙漠里的军事训练对濒危的沙漠龟和它的栖息地有何时空影响？