理论教育 基于RZWQM模型的设施种植区面源污染校正优化

基于RZWQM模型的设施种植区面源污染校正优化

时间:2023-10-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:灌溉水和降雨的盐分含量在RZWQM模型中的浓度为给定的固定值,一般认为在整个模拟期内都为一个相同值,根据试验测定的结果,分别给定为550mg/L和130mg/L。图5-37修改后RZWQM模型与原有RZWQM模型、实测值之间的比较从图中可以看出,修改后的RZWQM模型,对于地下水埋深的模拟相对于原RZWQM模型有所上升,出现差异的时间为降雨较为频繁的时期。图5-38为实测、原RZWQM模型模拟和修改后RZWQM模型模拟土壤含水量的比较图。

基于RZWQM模型的设施种植区面源污染校正优化

经过修正以后,利用模型对无排水处理进行了校正,对田间水分和盐分的运移结果进行了分析。其中,试验所测的盐分为土壤的含盐量,而RZWQM模型中给出了8种主要盐分离子的模拟结果,因此模拟结果中的盐分采用离子总量的结果。模拟的水分初始条件为田间测定结果,模拟的盐分离子初始条件为实测盐分按照不同的离子组成比较进行计算后的结果。

灌溉水和降雨的盐分含量在RZWQM模型中的浓度为给定的固定值,一般认为在整个模拟期内都为一个相同值,根据试验测定的结果,分别给定为550mg/L和130mg/L。模拟时段长为2007年10月1日至2008年5月15日。采用修正模型模拟的无排水处理的田间地下水埋深结果如图5-37所示。

图5-37 修改后RZWQM模型与原有RZWQM模型、实测值之间的比较

从图中可以看出,修改后的RZWQM模型,对于地下水埋深的模拟相对于原RZWQM模型有所上升,出现差异的时间为降雨较为频繁的时期。

图5-38为实测、原RZWQM模型模拟和修改后RZWQM模型模拟土壤含水量的比较图。从图中可以看出修改前和修改后的模型对土壤含水量的模拟基本差异不大,与实测结果也基本吻合,因此修改后的模型是能够满足对土壤含水量的模拟要求的。但从图中也可以看出,在灌溉前后时刻,修改前后模型对土壤含水量的模拟差异有所不同,如灌溉前2007年11月9日,修改前、后模型的模拟结果几乎相同,但灌溉后2007年11月14日修改前、后的模型的模拟结果有所差异。

图5-39为实测、原RZWQM模型模拟和改后RZWQM模型模拟的土壤含盐量的结果比较图。

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图5-38 修改后RZWQM模型与原有RZWQM模型、实测土壤含水量间的比较

从图中可以看出,在模拟的初始时段,原RZWQM模型和改后RZWQM模型的模拟结果基本相同;但在几次灌溉后的时段内,改后模型较好地给出了土壤盐分在表层的聚集趋势,尤其是2008-3-22、2008-4-25、2008-4-30、2008-5-5等日期的表层盐分模拟精度都比较高;经过指标计算,原RZ模型和改RZ模型所取得的RMSE分别为0.633g/kg和0.748g/kg,但相关系数由0.76上升为0.837。

图5-40为无排水处理中表层、10cm、20cm等处的土壤盐分含量的实测值与模拟值的序列变化图。从图中可以看出,修改后的模型对土壤盐分的变化过程有了较好的模拟,而对10cm、20cm等位置的盐分模拟值造成的影响不大。

图5-39 修改后RZWQM模型与原有RZWQM模型、实测土壤含盐量间的比较

从以上结果可以看出,经过修改后的模型对水分、盐分的模拟效果均有所改善,结果与实测结果也基本吻合,尤其是对于表层盐分的聚集过程能够取得较好的模拟效果。

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