本文用地质统计学的变差函数讨论了试验区冻融土中不同时期非饱和带土壤垂向水分和盐分的时空变异性;运用条件模拟理论(简称CS)用较少的采样点再现其水盐的波动过程,并同普通Kriging最优插值法进行了对比分析和评价;同时研究了影响条件模拟Monte-Carlo试验计算精度和效率的两个重要因素——随机数种子和随机数序列长度的取值规律,得到了比较平稳的取值范围。
【中文摘要】不确定性是土壤氮素行为及其面源污染过程的重要基本特征。根据课题申请书的研究计划,针对氮素在水田土壤迁移转化过程中具有高度时空变异性,本课题主要进行了免耕稻田土壤养分变异特征的分析。结果表明,免耕条件下土壤氮、磷养分含量的时空变异具有很强烈的随机和轨迹变化的组合特征,其变化方向(增或减)与土壤的粘粒含量有密切关系;由于水田土壤有机质含量普遍较高,因而有机质含量变化对供试土壤的氮素养分的变化不明显。从氮素流失和输出田间的情况分析,稻田土壤氮素的迁移转化过程,受人为的土地利用方式和农田管理措施、自然的流域水文循环等影响更大。因此,我们扩展了研究内容,对集水区域(小流域)尺度的氮素迁移转化特征进行了模拟和不确定性分析。在两个实验区用研究都表明,对土壤氮素迁移影响最大的是水循环;TN、TP的输出量和入河量均随流量的增加而增加(P<0.01)。Monte Carlo分析结果表明,河流段末流量参数的皮尔曼等级相关系数(SRCC)是模型其它输入参数的SRCC值的两倍以上。在SWAT模型中,区域水质最敏感的参数是SCS径流曲线数(CN2)。其次是段末浓度和背景浓度的影响,而流速和综合降解系数的影响很小。
2009-01【中文摘要】用地质统计学(GS)条件模拟(CS)理论对非冻土水盐监测系统进行两种尺度时空变异模拟,与OK法比较CS的Cv接近实验值并较好重现水盐波动特性优点突出,但模拟值不如OK估计平均接近实验值,两种方法应根据不同目标结合使用;对非饱和带冻土的冻融过程定位观测发现;冻层形成具有GS的结构特征,首次用GS的CS理论对冻土水盐时空变异规律揭示,回避传统数值解法求参的复杂,简化了冻季外业采样,为冻土特性时空变异研究提供了新途径,将国外数学地质领域新兴的GS和CS在我国水利学科作了较系统的引进、开发和一定的创瓣。还用Co-Kriging 方法估计盐溶质及其离子品位空间变异性获得较好的效果。使学科中盐分时空变异研究薄弱之处得到加强,为稳健统计学应用作了准备。
1998