基于Penman-Monteith方程的节水灌溉稻田蒸散量模型.pdf

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1、第26卷2010钲第4期4月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．26No．4Apr．201031基于Penman．Monteith方程的节水灌溉稻田蒸散量模型丁加丽1，一，彭世彰麟，徐俊增1，魏征1(1．河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，南京210098；2．南通市水利局，南通226006)摘要：为利用Penman．Monteith方程直接计算非充分灌溉条件下的稻田蒸散量，该文根据国家“863”节水农业重大专项试验资料，在K-P表层阻抗模型修正研究基础上，提出改进的稻田蒸散量模拟模型。结果表明：根据土壤相对含水率修正后的K．P模型较

2、好地模拟了水稻表层阻抗，且反映出不同土壤水分状况下表层阻抗的变化规律；采用改进的Penman．Monteith方程模拟水分胁迫条件下的稻田蒸散量后，误差从改进前的18．57％降低至10．84％，且对冠层未完全覆盖条件下的稻田蒸散量也具有较好的模拟效果；土壤含水率、空气温度和空气湿度是改进的Penman．Monmith方程最为敏感的因子，它们的准确观测对于提高模型的估算精度至关重要；模型回归系数(c1、co)的变化对模型估算结果的影响较小。表明当某一特定作物的回归系数值确定后，改进的Penman．Monteith方程可应用于不同地区、不同灌溉模式下作物蒸发蒸腾量的估算。关键词

3、：灌溉，蒸散，模型，Penman．Monteith方程，表层阻抗，K-P模型，水稻doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2010．04．005中图分类号：S161．4文献标识码：A文章编号：1002—6819(2010)-04-0031-05丁加丽，彭世彰，徐俊增，等．基于Penman．Monteith方程的节水灌溉稻田蒸散量模型[J]．农业工程学报，2010，26“)：31--35．DingJiali，PengShizhang，XuJunzeng，eta1．Estimationofriceevapotranspirationundercontrolle

4、dirrigationbyusingPennmn-Monmithmethod[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(4)：31--35．(inChinesewithEnglishabstract)0引言作物蒸发蒸腾量的确定是提高作物水分生产率和制定灌溉制度的重要依据，对灌溉规划以及农田和流域的灌溉管理决策具有极重要的指导意义。随着节水灌溉技术的发展，非充分灌溉条件下作物蒸发蒸腾量的估算成为国内外学者关注的热点问题fl‘5】。近30a来，基于能量平衡和微气候学方法的Penman．Monteith方程被认为是估算作物蒸发蒸腾量最具信赖和可用性的模型之

5、一，在早作物以及森林蒸发蒸腾量的研究上取得较好结梨纠¨。Rana和KateIji认为，空气动力学阻抗的模型比较简易，应用Penman．Monteith模型的最大难点在于表层阻抗的正确估算。目前，非充分供水或水分胁迫产生条件下，作物表层阻抗的研究取得一些成果，但仍存在较多问题，迫切需要建立非充分灌溉条件下作物的表层阻抗模型，实现利用Penman．Montcith方程直接估算作物蒸发蒸腾量【12。141。本文依据2003年稻田蒸散量实测资料，对控制灌溉收稿日期：2008-04-13修订日期：2009．11-16基金项目：国家863计划项目(2006AAl00202),十一五国家

6、科技支撑计划项目(2006BADllB02)作者简介：丁加丽(1979一)，女，江苏东台人，博士，主要从事灌摊理论和节水灌溉系统方面的研究。南通南通市水利局，226006．Email．．aju008@126．com※通信作者：彭世彰(1959一)。男，上海人，教授，博士生导师，中国农业工程学会会员(F．041200314S)，从事节水灌溉理论与技术研究．南京南京水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，210098．Emaihszpeng@hht懈lu．cn．徐俊增；中国农业工程学会会员(瑚40000023A)水稻K．P表层阻抗模型进行了修正，在此基础上，提出改进的Penma

7、n—Monteith方程，并利用2004年试验数据对其进行验证。研究为控制灌溉条件下稻田蒸散量的模拟提供了途径，并以期为非充分灌溉条件下作物蒸发蒸腾量的估算提供借鉴。1材料和方法1．1试验区概况试验于2003和2004年在江西省鹰潭余江示范区(北纬28015’，东经116055’)进行。试验区为典型的中亚热带低丘岗地区，土壤主要为中潴灰潮沙泥田；年平均温度17．2～18．1℃，大于10℃积温为5627．6℃；无霜期为262．1d，年均日照为l852．4h，日照时数百分率42％，太阳辐射量为4523MJ／cm2；年降