淮北地的区农业干旱预警模型及灌溉决策服务系统.pdf

[S9分会场论文] 淮北地区农业干旱预警模型及灌溉决策服务系统 祁宦 朱延文 王德育 戚尚恩 李德 孙有丰 陆琴琴 （安徽省宿州市气象局，安徽宿州 234000 ） 提 要 根据 2002 年—2005 年的田间试验资料和 1990—2005 年的大田土壤水分观测资料分析，建立了安徽 淮北地区干旱等级指标、作物适宜土壤水分指标和干旱预报数学模型，并研制了基于常规气象资料的中期 降水预报模型。根据干旱预报结果、作物—土壤适宜水分指标、作物需水量指标和降水预报结果等，建立 了淮北地区冬小麦、夏玉米的干旱预警和灌溉决策计算机服务系统，在近2a 的应用中，服务效果显著。 关键词：淮北地区 干旱 预警模型 定量灌溉 0 导言 安徽省淮北地区地处黄淮海大平原南侧，自然条件较为优越，适合“两高一优”农业综合 开发利用，是我国重要商品粮生产基地之一，农业发展前景广阔。淮北地区包括 20 多个县 区，耕地面积 200 万 hm2 ，约占安徽省的一半，地形以平原为主，主要农作物有冬小麦、夏 大豆、夏玉米、夏甘薯等旱地作物，尤以冬小麦质量上乘。但淮北地区在中国自然区划中属 北亚热带与暖温带的过渡地带，属于半干旱半湿润季风气候区，气候资源既兼有南北方之利， 也兼有南北方之弊，旱灾多发，粮食产量低而不稳。特别近年来，干旱有增多的趋势，对农 业产量影响逐渐增大，危害不断加重，干旱已经成为该地区农业可持续发展的最大障碍。因 此，探讨淮北地区土壤墒情预报和干旱的预警方法，以及灌溉决策建议等，对提高本区社会 综合减灾能力、减少旱灾损失、节约农业灌溉用水，保持淮北地区农业可持续发展具有重要 意义。据此，我们于 2006 年初，研制了一套淮北地区农业干旱预警模型及灌溉决策系统， 在近 2a 的应用中，服务效果比较显著。 1 系统模型简介 本系统以 Visual Basic 6.0 语言为主要开发工具，集成了土壤湿度计算子模块、气候常 数、土壤水文物理常数和指标信息库等基本资料管理子模块、预测方程（降水预测方程和土 壤湿度预测方程）管理子模块、土壤湿度预测和预警子模块、灌溉决策子模块、土壤墒情反 演子模块等。系统运行于 win9x 以上环境。系统开发环境为winXP 。试运行测试，系统性能 比较稳定，功能比较丰富，资料处理简便、准确、快捷。 整个软件系统设计采用分级模块化结构（图 1）。主要功能有：（1）土壤水文常数的管 理、深层土壤水分递推公式管理，气候资料管理，干旱指标信息库管理、降水预报方程与土 5 壤水分预报方程的管理，管理功能主要包括修改查询等；（2）实时土壤水分计算功能；（3） 自动调用降水预测方程，进行旬降水量的预测；（4）选取土壤水分预报方程进行浅层土壤水 分的预测，自动调用深层土壤水分递推公式，进行深层递推；（5）自动调用干旱专家预测系 统模型，进行旱情预测，结合土壤水分数值预测结果，综合判定未来旱情等级；（6）自动调 用土壤水分预测结果和降水量预测结果，结合信息库中的指标，给出灌溉建议；（7）自动雨 量站点的土壤墒情反演功能和多县反演结果的拼图，图文并茂；（8）系统显示窗口等自身运 行管理功能。 淮北地区农业干旱预警模型与灌溉服务系统 1971—2000 年平均气候资料 值班日记界面 理 管 数 常 文 块 水 模 壤 算 土 计 度 理 湿 管 壤 程 土 方 测 理 预 管 分 程 水 方 测 标 预 指 水 级 降 分 分 块 水 模 壤 测 土 预 分 块 水 模 壤 测 土 预 量 块 水 模 降 情 旬 墒 壤 块 土 模 演 务 反