dssat模型在黑河流域的适用性评价及节水灌溉应用研究

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1、分类号：密级：研究生学位论文DSSAT模型在黑河流域的适用性评价及节水论文题目（中文）灌溉应用研究ModelingIrrigationManagementforWater论文题目（外文）ConservationbyDSSATModelintheHeiheRiverWatershed研究生姓名蒋忆文学科、专业水利工程·水文学及水资源研究方向水文过程及水文模型学位级别硕士导师姓名、职称贺缠生教授论文工作起止年月2015年05月至2016年05月论文提交日期2016年05月论文答辩日期2016年05月学位授予日期校址：甘肃省兰州市原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导

2、下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进

3、行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容：□可以公开□不宜公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。（请在以上选项内选择其中一项打“√”）论文作者签名：导师签名：日期：日期：DSSAT模型在黑河流域的适用性评价及节水灌溉应用研究中文摘要水资源是保障人类生存发展的物质基础，同时也是维系生态系统平衡的前提条件。随着人类社会的不断进步以及极端气候事件的频繁发生，全球水资源短缺问题日益严峻。水是农业生产的根本，水资源短缺会导致粮食减产，进而影响国家粮食安全。中

4、国西北内陆地区由于远离海洋，降水稀少、蒸发强烈，属于资源型缺水地区，水资源极其匮乏。以地处西北地区的张掖为代表的黑河中游河西走廊平原自古就是中国重要的粮食生产基地，但是该地区降水稀少，年降水在100-250mm左右且年内分布不均匀，而年蒸发量达到1200mm以上，灌溉成为农业生产的必要条件，但是该地区的主要灌溉方式为大水漫灌，由此造成大量的深层渗漏和无效蒸发，灌溉水利用效率极低，中游的过度用水会导致下游来水的减少，造成下游生态环境恶化，同时也会引发一系列社会问题。因此，研究中游地区种植作物的需水规律，针对性地进行灌溉，对于提高灌溉水利用效率，促进水资源的可持续发展与利用具有重要意义。

5、本研究选取黑河中游典型的绿洲灌区—盈科灌区作为研究区，针对研究区内广泛种植的玉米作物，以DSSAT（DecisionSupportSystemforAgro-technologyTransfer）模型为技术支撑，探究了玉米的最佳播种日期、玉米生长期内的需水规律及灌溉需水关键期，并对不同降水年型下的适宜灌溉量进行了模拟研究，最后对节水潜力做了进一步估算。具体来说，本研究首先利用2006、2007、2008三年的作物产量数据、物候期以及土壤含水量等相关资料对DSSAT-Maize模型参数进行调试与验证，评价DSSAT模型在盈科灌区的适用性情况；在此基础上，通过设立不同播种日期、生长关键期

6、灌溉组合的假设情景，利用DSSAT模型进行模拟分析，对比最终输出产量探究玉米在该地区的最佳播种日期、关键灌溉期以及适宜灌溉量；随后对张掖气象站1971-2010年共计40年的降水资料，利用P-III型频率曲线方法进行分析，选出三个典型水平代表年，包括丰水年、平水年以及枯水年，针对选定的三个不同水平年对其灌溉关键期进行不同灌溉量的灌溉模拟，分析得到不同降水条件下的最佳参考灌溉量，探讨区域灌区的最佳灌溉管理制度；最后利用小波分析对40年的降水资料进行周期分析，得到该地的降水主周期，在此基础上对比最佳灌溉制度与当地实际采用的灌水定额指标，估算盈科灌区的最大节水潜力。结果如下：I第一，对于玉

7、米的最终产量以及物候生长期（出苗、开花、灌浆期）等数据资料，校准期与验证期内模型的模拟值与实测值均达到了较好的一致性：校准期内，物候期模拟偏差只有两天，产量的标准化均方根误差nRMSE为6%；验证期内产量的nRMSE值在2006年为4.95%，2008年为2.96%，表明DSSAT-Maize能够适用于张掖盈科灌区，基本实现了模型的本地化。同时对于2008年种植期内土壤含水量的动态变化过程模型模拟值与实测值也达到了较好的一致性，各层均方根误差RMSE均远小