理论教育 如何确定参数及校正方法,以优化设施种植区面源污染模拟

如何确定参数及校正方法,以优化设施种植区面源污染模拟

时间:2023-10-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:RZWQM模型所涉及的土壤参数包括了土壤的水分参数和养分参数,由于参数较多,一般在田间试验条件下很难全部精确的获得,因此模型使用前需要采用田间的试验数据进行参数的校正和优化。表5-9青浦试验站土壤特性和模型参数2.作物参数本书中作物模拟采用的是RZWQM模型中的草类作物管理模型。按RZWQM模型的要求,在不需要植物生长、收获数据的情况下,可以只采用模型中的草类管理模块来模拟植物的实际腾发量、植物吸水和植物吸氮等。

如何确定参数及校正方法,以优化设施种植区面源污染模拟

RZWQM模型所涉及的土壤参数包括了土壤的水分参数和养分参数,由于参数较多,一般在田间试验条件下很难全部精确的获得,因此模型使用前需要采用田间的试验数据进行参数的校正和优化

1.土壤参数

RZWQM模型采用Brooks-Corey方程来描述土壤的水力特性,通过输入土壤水分的上限(压力为33kPa时土壤含水量)、土壤水分的饱和含水量和饱和导水率等参数,可以估算土壤的水力参数。模型需要的土壤参数及试验地的土壤颗粒组成见表5-9。土壤导水度的确定中,以冯绍元和BEST试验的实测参数结果来确定参数范围。

表5-9 青浦试验站土壤特性和模型参数

2.作物参数(www.daowen.com)

本书中作物模拟采用的是RZWQM模型中的草类作物管理模型。按RZWQM模型的要求,在不需要植物生长、收获数据的情况下,可以只采用模型中的草类管理(quick turf)模块来模拟植物的实际腾发量、植物吸水和植物吸氮等。由于在温室大棚内的韭菜作物,一般采用在韭菜达到一定的生长高度以后,割除韭菜的地上部分作为商品出售;大棚韭菜种植的方式和RZWQM模型中的牧草(作物代码:8016 rye grass)的方式类似,因此将RZWQM模型中的作物选为牧草,然后根据试验测定的韭菜的根系长度为30cm,每次收获时的韭菜高度和韭菜吸氮量(100kg/hm2)等参数设定了RZWQM模型的作物生长模型参数(房全孝等,2009)。

3.作物腾发量和降雨处理

试验大棚在揭棚期间的作物腾发量可以利用试验地的气象数据,按照Penman-Monteith方程进行计算,作物系数参照草类作物和蔬菜类作物取1.06。盖棚期间,作物腾发量采用棚内的气象条件结合棚外的气象条件来计算,计算方法参见第6章。根据每次降雨以后的地表径流量,计算了田间的有效降雨量,并作为实际的降雨量输入模型。

4.模型校正过程和评价指标

根据模型开发者的建议,对模型的水分、养分模块的校正按照先水分模块校正,后土壤C/N模块的顺序(房全孝等,2009)。由于试验设置了4种不同的处理,因此采用输入的田间土壤水力参数(表5-8),利用无排水处理区的2007—2008年的试验数据,校正了横向侧渗系数等土壤参数和田间土壤的碳氮库,然后利用3种有排水处理的数据进行了模型的验证。校正过程中采用了以下的评价指标来评价模型的模拟效果:(1)模拟值和实测值的均方根差(RMSE);(2)相关系数(R);(3)模型的有效系数(E),即Nash Sutcliffe效率系数,属于与水有关的模型评价中的偏于严格的评价指标,当E值为1时模型模拟效果最优。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈