河北省平原區(qū)土壤墑情預(yù)報(bào)研究

熊孟琴

(河北省滄州水文局，河北 滄州 061000)

旱災(zāi)是常見(jiàn)的自然災(zāi)害之一，河北省十年九旱，從歷史上看旱災(zāi)在時(shí)空分布上具有連續(xù)性、范圍廣、季節(jié)性三個(gè)特點(diǎn)，發(fā)生的旱災(zāi)往往是大面積連續(xù)性干旱。春旱機(jī)率最大，且受旱范圍大都是全省性的，據(jù)1949—1985年37年資料統(tǒng)計(jì)，除1963年和1964年外，春旱受旱面積均占平原區(qū)面積60%以上。旱災(zāi)的頻繁發(fā)生對(duì)我省社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了極為不利的影響，干旱已成為制約河北經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸之一，防旱、抗旱是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作。河北省平原區(qū)主要種植冬小麥和夏玉米，年播種面積冬小麥約3 500萬(wàn)畝，夏玉米約4 000萬(wàn)畝。河北省的農(nóng)作物種植方式和特點(diǎn)以及旱情特征在中國(guó)北方地區(qū)具有典型性和代表性，進(jìn)行土壤墑情預(yù)報(bào)研究，對(duì)于指導(dǎo)北方地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的意義。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

河北省位于我國(guó)華北地區(qū)，在北緯 36°03＇～ 42°40＇、東經(jīng)113°27＇～ 119°50＇之間，東臨渤海，西接山西，南及東南分別與河南、山東為鄰，北至西北與內(nèi)蒙古接壤，東北部與遼寧毗連，中嵌北京、天津兩直轄市。全省設(shè)有11個(gè)設(shè)區(qū)市，23個(gè)縣級(jí)市，109個(gè)縣，6個(gè)自治縣，35個(gè)市轄區(qū)，共有1 970個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。河北省北部和西部為燕山和太行山山脈，從東北向西南呈弧形分布，東南部地形平坦。河北平原區(qū)位于河北省中、東南部，平原區(qū)面積73 129 km2，主要種植作物為冬小麥和夏玉米。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本次分析是根據(jù)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范所測(cè)定的土壤田間持水量、土壤容重，利用土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范所規(guī)定的土壤相對(duì)濕度的計(jì)算方法進(jìn)行分析計(jì)算。資料采用河北省旱情監(jiān)測(cè)中心衡水(1985—2008年)、冉莊(1988—2008年)、捷地(2002—2006年)三個(gè)旱情實(shí)驗(yàn)站50站年604萬(wàn)字組，2002－2010年14站、1026站年旱情監(jiān)測(cè)資料。旱情監(jiān)測(cè)站在3－6月份和9－11月份每10日觀測(cè)一次，即每月1、11、21日監(jiān)測(cè)。旱情試驗(yàn)站每5日觀測(cè)一次，遇較大降水或灌溉后改為逐日觀測(cè)，直至含水率變化穩(wěn)定為止。旱情監(jiān)測(cè)站土壤含水率觀測(cè)深度為 0.1、0.2、0.5 m 三個(gè)深度;三個(gè)旱情試驗(yàn)站土壤含水量觀測(cè)深度為 0.1、0.2、0.5、0.8 m 四個(gè)深度。垂線的土壤含水量為各點(diǎn)的算術(shù)平均值。

2 研究方法

2.1 土壤退墑變化規(guī)律

2.1.1 含水率消退系數(shù)

土壤由于受土壤蒸發(fā)和植物蒸散發(fā)的影響，土壤含水率會(huì)不斷減少，這種現(xiàn)象就是土壤退墑。對(duì)同一監(jiān)測(cè)站點(diǎn)而言，氣象因素、作物生長(zhǎng)周期甚至土壤含水量都呈明顯性周期變化，其變化周期為一年。如作物何時(shí)播種、何時(shí)收割在每年中的日期都基本是固定的。而在一年中的不同季節(jié)，土壤含水量的消退程度是有很大差異的。為此，我們對(duì)土壤含水量的消退規(guī)律按不同的月份進(jìn)行分析研究，探討土壤退墑隨季節(jié)的變化規(guī)律，根據(jù)前期含水率、后期含水率以及相隔天數(shù)求算出期間土壤含水量消退系數(shù)，并按不同的月份統(tǒng)計(jì)出逐月平均消退系數(shù)，以便運(yùn)用這些消退系數(shù)對(duì)土壤的消退過(guò)程進(jìn)行推演。

消退系數(shù)K是表示土壤含水率消退程度的參數(shù)，其物理意義由下式可說(shuō)明:

式中:K為土壤含水率消退系數(shù);ρt為 t日后土壤含水率(%);ρ0為時(shí)段初土壤含水率(%)t為間隔日數(shù)(天)。

在無(wú)降水和灌溉的情況下，土壤含水率會(huì)隨時(shí)間的推移而逐步減小，即 ρt應(yīng)小于 ρ0，故 K值應(yīng)小于 1。K值越接近于1，則含水率消退越緩慢，K值越小，則含水率消退越快，土壤失墑就越嚴(yán)重。

2.1.2 K 值的計(jì)算

由公式(4－1)經(jīng)整理得:

此式即為K值的求算公式，將統(tǒng)計(jì)的時(shí)段初土壤含水率ρ0和時(shí)段末土壤含水率ρt以及時(shí)段初與時(shí)段末的間隔天數(shù) t帶入以上公式，即可求出不同時(shí)期、不同深度的含水率消退系數(shù)K。將不同時(shí)期的消退系數(shù)按月份進(jìn)行逐月統(tǒng)計(jì)，得出逐月消退系數(shù)統(tǒng)計(jì)表。

本次退墑資料采用冉莊試驗(yàn)站，衡水試驗(yàn)站，捷地試驗(yàn)站50站年的資料。選擇兩測(cè)次中無(wú)降水且退墑?shì)^明顯的時(shí)段，分不同深度(旱情試驗(yàn)站分10 cm、20 cm、50 cm、80 cm四個(gè)深度;旱情監(jiān)測(cè)站分10 cm、20 cm、50 cm三個(gè)深度)分層摘取時(shí)段初土壤含水率ρ0和時(shí)段末土壤含水率 ρt以及時(shí)段初與時(shí)段末的間隔天數(shù)，計(jì)算出不同深度含水率消退系數(shù)K;同時(shí)摘取綜合垂線平均時(shí)段初土壤含水率 ρ0和時(shí)段末土壤含水率ρt以及時(shí)段初與時(shí)段末的間隔天數(shù)，并計(jì)算出垂線平均消退系數(shù)K。

由于冬季12月份至次年2月份土壤封凍，無(wú)法測(cè)定土壤含水率，故三個(gè)旱情試驗(yàn)站逐月 K值只統(tǒng)計(jì)3～11月份。三個(gè)旱情試驗(yàn)站逐月K值統(tǒng)計(jì)表詳見(jiàn)表1。

表1 河北省旱情實(shí)驗(yàn)站K值統(tǒng)計(jì)表

2.1.3 消退系數(shù)變化規(guī)律

1)隨季節(jié)變化規(guī)律

圖1 衡水試驗(yàn)站不同深度逐月平均消退系數(shù)

圖1為衡水試驗(yàn)站不同深度逐月平均消退系數(shù)K值比較情況，由圖可以看出，不同深度月均 K值隨季節(jié)的變化有著較一致的變化趨勢(shì)，基本規(guī)律是:以五、六月份為最低點(diǎn)，向前、向后逐月增大。即五、六月份土壤退墑速度最快，3月份和11月份土壤退墑速度最慢。由于12月份、1月份和2月份土壤封凍，土壤含水率資料空缺，因此無(wú)法推算其消退系數(shù)，但理論上最大K值應(yīng)出現(xiàn)在這一時(shí)間段。

2)隨深度的變化規(guī)律

由圖1可以看到，10 cm深度K值分布在最下方，往上依次是20 cm深度、50 cm深度和80 cm深度，說(shuō)明K值隨深度的增加而增加，即土層越深，其失墑速度越慢。

由表1可以看出，10 cm、20 cm、50 cm、80 cm 四個(gè)深度年平均 K 值分別為 0.969、0.974、0.979 和 0.983，K 值也是隨著深度的增大而增大，與逐月K值分布趨勢(shì)相一致。

以上是衡水試驗(yàn)站消退系數(shù)的分布規(guī)律，冉莊試驗(yàn)站、捷地試驗(yàn)站消退系數(shù)的分布規(guī)律與衡水試驗(yàn)站大致相同，只是最小值出現(xiàn)的月份略有不同。冉莊試驗(yàn)站和捷地試驗(yàn)站不同深度逐月平均消退系數(shù) K值比較情況見(jiàn)圖2、圖3。

3 年平均K值在垂線上的分布情況

圖4為三個(gè)旱情試驗(yàn)站年平均K值在垂線上的分布情況，各試驗(yàn)站年均 K值在0.965～0.989之間，三個(gè)試驗(yàn)站 K值的分布趨勢(shì)完全相同，即表層土壤10 cm深 K值最小，在0.955～0.970之間，隨著深度的增加，年均 K值逐漸增大，至80 cm達(dá)到最大，在0.975～0.989之間。說(shuō)明表層土壤含水率失墑最快，隨著土層深度增加，土壤失墑速度變得緩慢，直至基本穩(wěn)定不變。

圖2 冉莊試驗(yàn)站不同深度逐月平均消退系數(shù)

圖3 捷地試驗(yàn)站不同深度逐月平均消退系數(shù)

圖4 三個(gè)旱情試驗(yàn)站年平均K值在垂線上的分布

2.1.4 土壤退墑變化規(guī)律的驗(yàn)證

三個(gè)旱情試驗(yàn)站利用各自求算出的逐月消退系數(shù)K值對(duì)本站2008年(捷地站為2006年)實(shí)測(cè)含水率資料進(jìn)行驗(yàn)證。其方法是:選擇兩測(cè)次中無(wú)降水且退墑?shì)^明顯的時(shí)段，分不同深度(10 cm、20 cm、50 cm、80 cm)分層摘取時(shí)段初土壤含水率ρ0和時(shí)段末土壤含水率 ρt以及時(shí)段初與時(shí)段末的間隔天數(shù)，利用各站不同月份、不同深度消退系數(shù)計(jì)算出時(shí)段末土壤含水率ρt并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比;同時(shí)摘取垂線平均時(shí)段初土壤含水率 ρ0和時(shí)段末土壤含水率ρt，用垂線平均消退系數(shù)計(jì)算出時(shí)段末土壤含水率ρt并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比。

將本站實(shí)測(cè)值與預(yù)報(bào)值參照《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范》進(jìn)行評(píng)定。《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范》規(guī)定，預(yù)報(bào)值與實(shí)測(cè)值誤差小于±20%為合格預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)合格數(shù)量占全部預(yù)測(cè)總數(shù)的85%以上為甲級(jí)預(yù)報(bào)，75%% ～85%為乙級(jí)預(yù)報(bào)，65% ～75%為丙級(jí)預(yù)報(bào)，其中甲級(jí)和乙級(jí)預(yù)報(bào)可以作為預(yù)報(bào)的依據(jù)，丙級(jí)預(yù)報(bào)可以作為預(yù)報(bào)的參考。經(jīng)評(píng)定，三個(gè)旱情試驗(yàn)站的退墑?lì)A(yù)報(bào)方案合格率為95.2%，達(dá)到甲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可用于正式墑情預(yù)報(bào)作業(yè)。

2.2 土壤增墑變化規(guī)律

2.2.1 計(jì)算方法

降水是土壤水的主要來(lái)源，高強(qiáng)度的降水除一部分補(bǔ)充土壤水外，還會(huì)伴隨有徑流產(chǎn)生，若是降水量很大，還會(huì)有一部分補(bǔ)充地下水。本課題研究的主要是降雨對(duì)增墑的影響，即滲入土壤中而又不至于形成重力水的那部分水量。本次選取汛期次降水量在25 mm以上，非汛期降水量在10 mm以上，增墑明顯的時(shí)段，摘取次降水量P，及垂線平均的雨前土壤含水率ρ0和雨后土壤含水率 ρt，計(jì)算出對(duì)應(yīng)于該次降水的土壤含水率增量 Δρ，Δρ=ρt－ρ0。雨前土壤含水率即降水開(kāi)始前一天的土壤含水率，雨后土壤含水率，即降水停止后第一次測(cè)得土壤含水率。(若該日無(wú)觀測(cè)值，以土壤含水率消退公式推得)。

2.2.2 增墑規(guī)律

各試驗(yàn)站根據(jù)雨后增墑統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，繪制以前期土壤含水率ρ0為參數(shù)、降水量 P為縱坐標(biāo)、含水率增量 Δρ為橫坐標(biāo)的降水量P～雨前含水率 ρ0～雨后土壤含水率增量 Δρ相關(guān)圖。衡水試驗(yàn)站單站P～ρ0～Δρ的增墑相關(guān)圖見(jiàn)圖5，冉莊試驗(yàn)站單站P～ρ0～Δρ的增墑相關(guān)圖見(jiàn)圖6。由圖可以看出土壤增墑具有以下特性:

(1)當(dāng)雨前含水率 ρ0一定時(shí)，隨著降水量的增大，土壤含水率增值也逐漸增大，當(dāng)增大到一定程度即雨后含水率ρt(ρ0+Δρ)接近土壤田間持水量時(shí) Δρ基本不再增大，此時(shí)隨著降水量的增加 Δρ將無(wú)限趨近于一個(gè)常數(shù)，即田間持水率與前期土壤含水率的差值，多余的降水量將以徑流或者下滲的方式流出監(jiān)測(cè)土層，監(jiān)測(cè)土層內(nèi)土壤水含量不會(huì)再增加。表現(xiàn)在圖上即是增墑曲線上部將會(huì)越來(lái)越陡，直至趨近于一條垂直線。

(2)當(dāng)降水量一定時(shí)，雨前含水率 ρ0越大則增墑值 Δρ越小，說(shuō)明前期含水率越大則降水轉(zhuǎn)化為土壤水的比例越小、降水損失量越大，即雨期蒸發(fā)量、徑流量、入滲量隨著前期含水率的增大而增大。

圖5 衡水試驗(yàn)站 P～ρ0～Δρ的增墑相關(guān)圖

圖6 冉莊試驗(yàn)站 P～ρ0～Δρ的增墑相關(guān)圖

(3)由圖5、6可以看出，以 ρ0為參數(shù)的 P～Δρ關(guān)系曲線的線性為指數(shù)曲線，其形式為:

P=m*en*Δρ，將其轉(zhuǎn)換形式，則可得到以下公式:

式中:m、n均為常數(shù)，可令 1/n=a，ln(m)/n=b，則上式可以表達(dá)為:

式中:a、b為公式系數(shù)，對(duì)于一定的雨前土壤含水率 ρ0，a、b為一常量，但對(duì)不同的雨前土壤含水率 ρ0，a、b又各不相同，故a、b又為雨前含水率的函數(shù)，各代表站經(jīng)試配公式，其中捷地試驗(yàn)站增墑數(shù)據(jù)較少，采用衡水試驗(yàn)站成果。其結(jié)果如下

衡水試驗(yàn)站:a= － 0.214 2ρ0+7.555 3，b= －0.443 3ρ0+16.140 9

冉莊試驗(yàn)站:a= －0.275 3ρ0+7.312 0，b= － 0.541 2ρ0+15.397 0

2.2.3 增墑變化規(guī)律驗(yàn)證

三個(gè)旱情試驗(yàn)站利用各自求算出的增墑?dòng)?jì)算公式對(duì)本站2008年(捷地站為2006年)實(shí)測(cè)含水率資料進(jìn)行驗(yàn)證。本次選取汛期次降水量在25 mm以上、非汛期降水量在10 mm以上，增墑明顯的時(shí)段，摘取次降水量 P及垂線平均雨前土壤含水率 ρ0、雨后土壤含水率 ρt，將 P和 ρ0帶入增墑?dòng)?jì)算公式，計(jì)算出對(duì)應(yīng)于該次降水的土壤含水率增量 Δρ，再根據(jù)公式 ρt=ρ0+Δρ，將計(jì)算出的雨后土壤含水率

ρt與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比，參照《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范》進(jìn)行評(píng)定。土壤含水率的許可誤差，采用實(shí)測(cè)值的20%。經(jīng)評(píng)定，三個(gè)旱情試驗(yàn)站的增墑?lì)A(yù)報(bào)方案合格率分別為100%、85.7%、100%，均達(dá)到甲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可以用于正式的墑情預(yù)報(bào)作業(yè)。

3 預(yù)報(bào)模型

河北省平原區(qū)根據(jù)地形地貌和水文地質(zhì)條件等因素可劃分為三個(gè)類型區(qū)即中部平原區(qū)、山前平原區(qū)和濱海平原區(qū)，衡水試驗(yàn)站代表中部平原區(qū)、冉莊試驗(yàn)站代表山前平原區(qū)、捷地試驗(yàn)站代表濱海平原區(qū)(圖7)。不同類型區(qū)以旱情試驗(yàn)站單站模型為基礎(chǔ)，結(jié)合旱情監(jiān)測(cè)站資料建立分區(qū)土壤墑情模型。

圖7 河北省平原區(qū)分區(qū)及試驗(yàn)站位置圖

3.1 山前平原區(qū)預(yù)報(bào)模型

山前平原區(qū)退墑模型 ρt=ρ0Kt，其中消退系數(shù) K采用表2。山前平原區(qū)增墑模型 ρt=ρ0+Δρ，Δρ=a*ln(P)－b，其中參數(shù)a= － 0.275 3ρ0+7.312，b= － 0.541 2ρ0+15.397 0。

3.2 中部平原區(qū)預(yù)報(bào)模型

中部平原區(qū)退墑模型 ρt=ρ0Kt，其中消退系數(shù) K采用表3。中部平原區(qū)增墑模型 ρt=ρ0+Δρ，Δρ=a*ln(P)－b，其中參數(shù)a= －0.214 2ρ0+7.555 3，b= －0.443 3ρ0+16.140 9。

3.3 濱海平原區(qū)預(yù)報(bào)模型

濱海平原區(qū)退墑模型 ρt=ρ0K，其中消退系數(shù) K采用表4。濱海平原區(qū)增墑模型采用衡水試驗(yàn)站成果 ρt=ρ0+Δρ，Δρ=a*ln(P)－b，其中參數(shù) a= －0.214 2ρ0+7.555 3，b=－ 0.443 3ρ0+16.140 9。

表2 山前平原區(qū)不同月份不同深度K值統(tǒng)計(jì)表

表4 濱海平原區(qū)不同月份不同深度K值統(tǒng)計(jì)表

3.4 預(yù)報(bào)模型率定

預(yù)報(bào)模型建立后，在河北省冀東平原、京津以南平原區(qū)的不同分區(qū)中選擇典型旱情監(jiān)測(cè)站，對(duì)已有單站模型進(jìn)行率定和修正。唐山－秦皇島地區(qū)選擇了屬濱海平原區(qū)的六農(nóng)場(chǎng)、西新莊、趙家港3個(gè)旱情監(jiān)測(cè)站和屬中部平原區(qū)的司各莊、錢營(yíng)兩個(gè)旱情監(jiān)測(cè)站共5個(gè)旱情監(jiān)測(cè)站;在中部平原區(qū)的衡水市，選擇武強(qiáng)、合立、合方3個(gè)旱情監(jiān)測(cè)站;在山前平原區(qū)的保定市，選擇北郭村、北辛店、東茨村3個(gè)旱情監(jiān)測(cè)站;在濱海平原區(qū)的滄州市，選擇舊城、楊家寺、付趙3個(gè)旱情監(jiān)測(cè)站。

其中唐山－秦皇島地區(qū)的六農(nóng)場(chǎng)、西新莊、趙家港3個(gè)旱情站采用捷地試驗(yàn)站確定的消退系數(shù)K值和增墑公式進(jìn)行預(yù)報(bào);司各莊、錢營(yíng)2個(gè)旱情監(jiān)測(cè)站采用衡水試驗(yàn)站確定的消退系數(shù)K值和增墑公式。經(jīng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行率定，其實(shí)測(cè)值與預(yù)報(bào)值參照《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范》進(jìn)行評(píng)定，這5個(gè)旱情監(jiān)測(cè)站2006年土壤墑情資料預(yù)報(bào)合格率為88.8%，達(dá)到甲級(jí)預(yù)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)，表明給出的模型在河北省冀東平原區(qū)具有較好的代表性，參數(shù)合格。衡水地區(qū)武強(qiáng)、合立、合方3個(gè)旱情監(jiān)測(cè)站采用衡水試驗(yàn)站確定的消退系數(shù)K值和增墑公式進(jìn)行預(yù)報(bào);保定地區(qū)北郭村、北辛店、東茨村3個(gè)旱情監(jiān)測(cè)站采用冉莊試驗(yàn)站確定的消退系數(shù)K值和增墑模型;滄州地區(qū)舊城、楊家寺、付趙3個(gè)旱情監(jiān)測(cè)站采用捷地試驗(yàn)站確定的消退系數(shù)K值和增墑模型。經(jīng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)率定，比較實(shí)測(cè)值與預(yù)報(bào)值參照《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范》進(jìn)行評(píng)定，這9個(gè)旱情監(jiān)測(cè)站2008年(滄州市所屬站為2006年)土壤墑情資料預(yù)報(bào)合格率為85.5%，達(dá)到甲級(jí)預(yù)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)，表明所給出的模型在河北省京津以南平原區(qū)具有較好的代表性，參數(shù)合格。

經(jīng)14個(gè)典型旱情監(jiān)測(cè)站資料率定，所給出的模型具有較好的代表性，預(yù)報(bào)精度較高。

4 結(jié)論與建議

4.1 土壤退墑變化規(guī)律

以消退系數(shù)K值反映土壤退墑變化規(guī)律。

(1)不同分區(qū)變化特征

山前平原區(qū)K值最大，中部平原區(qū)次之，濱海平原區(qū)最小;山前退墑最慢。

(2)不同時(shí)間變化特征

每年五、六月份為最低點(diǎn)，向前、向后逐月增大;五、六月份土壤退墑速度最快，3月份和11月份土壤退墑速度最慢。

(3)不同深度變化特征

月K值隨深度的增加而增加，土層越深，其失墑速度越慢。10 cm深度K值最小，依次為20 cm深度、50 cm深度，80 cm深層K值最大。

年平均 K值10 cm、20 cm、50 cm、80 cm四個(gè)深度分別為0.969、0.974、0.979 和 0.983，K 值也是隨著深度的增加而增大。

(4)三個(gè)旱情試驗(yàn)站土壤退墑?lì)A(yù)報(bào)方案合格率達(dá)到95.2%。

4.2 土壤增墑變化規(guī)律

(1)當(dāng)雨前含水率 ρ0一定時(shí)，隨著降水量的增大，土壤含水率增值也逐漸增大，當(dāng)增大到一定程度即雨后含水量ρt(ρ0+Δρ)接近土壤田間持水量時(shí) Δρ基本不再增大，此時(shí)隨著降水量的增加 Δρ將無(wú)限趨近于一個(gè)常數(shù)，即田間持水量與前期土壤含水量的差值，多余的降水量將以徑流或者下滲的方式流出監(jiān)測(cè)土層，監(jiān)測(cè)土層內(nèi)土壤水含量不會(huì)再增加。

(2)當(dāng)降水量一定時(shí)，雨前含水率 ρ0越大則增墑值 Δρ越小，前期含水率越大則降水轉(zhuǎn)化為土壤水的比例越小、降水損失量越大，即雨期蒸發(fā)量、徑流量、入滲量隨著前期含水率的增大而增大。

(3)當(dāng)降水量一定時(shí)，土壤質(zhì)地為砂性，土壤含水率增量較小，曲線偏左;反之，土壤質(zhì)地為粘性，土壤含水率增量較大，曲線偏右。

(4)當(dāng)降水量一定時(shí)，地下水埋深較深，土壤含水率增量較小，曲線偏左;反之，地下水埋深較淺，土壤含水率增量較大，曲線偏右。

(5)中部平原區(qū)、濱海平原區(qū)比山前平原區(qū)增墑速度快。

4.3 土壤墑情預(yù)報(bào)模型

以三個(gè)試驗(yàn)站土壤墑情預(yù)報(bào)模型為基礎(chǔ)，結(jié)合河北省平原區(qū)旱情監(jiān)測(cè)站資料建立了河北省平原分區(qū)土壤增墑退墑模型，分析了全省平原區(qū)土壤墑情演變趨勢(shì)，其預(yù)報(bào)模型穩(wěn)定可靠，精度教高，預(yù)報(bào)合格率冀東平原為88.8%，京津以南平原區(qū)為85.5%，達(dá)到甲級(jí)預(yù)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)，綜合預(yù)報(bào)合格率為86.7%。退墑模型公式為 ρt=ρ0Kt，增墑模型公式為 Δρ=a*ln(P)－b。

(1)山前平原區(qū)墑情預(yù)報(bào)模型

山前平原區(qū)其中消退系數(shù)K成果表見(jiàn)表2。

山前平原區(qū)增墑模型參數(shù) a= －0.275 3ρ0+7.312，b=－ 0.541 2ρ0+15.397。

(2)中部平原區(qū)墑情預(yù)報(bào)模型

中部平原區(qū)消退系數(shù)K成果表見(jiàn)表3－2。

中部平原區(qū)增墑模型參數(shù) a= －0.214 2ρ0+7.555 3，b= － 0.443 3ρ0+16.140 9。

(3)濱海平原區(qū)墑情預(yù)報(bào)模型

濱海平原區(qū)消退系數(shù)K成果表見(jiàn)表4。

濱海平原區(qū)增墑模型參數(shù) a= －0.214 2ρ0+7.555 3，b= －0.443 3ρ0+16.140 9。

4.4 建議

由于各地土壤、植被及氣候條件差別較大，三個(gè)代表區(qū)域還不能涵蓋河北省全部監(jiān)測(cè)區(qū)類型如張家口盆地地區(qū)、壩上地區(qū)等，需要增設(shè)旱情試驗(yàn)站，積累資料，建立適合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)的土壤墑情模型。建議開(kāi)展研究區(qū)內(nèi)作物需水的研究。

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