田杰
- 作品数：12 被引量：77H指数：5
- 供职机构：兰州大学更多>>
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- 相关领域：农业科学天文地球水利工程更多>>
- 黑河上游水文气象变量变化趋势多尺度分析被引量：4
- 2013年
- 选取黑河上游祁连、肃南、托勒和野牛沟4气象站(1959—2009年)和莺落峡及札马什克两水文站(1978—2007年)数据,应用Mann-Kendall非参数趋势检验法对月、季和年3种不同时间尺度的黑河上游气温、降水及径流进行变化趋势显著性检验,并在此基础上分析了气候变化背景下气温和降水对出山径流的影响。结果表明:年尺度上,黑河上游水文气象变量均呈上升趋势。其中,祁连和托勒年平均气温显著上升;季节尺度上,黑河上游气温、降水和出山径流均呈上升趋势。秋冬季气温比春夏季气温上升更明显,降水增加主要表现在夏季。月尺度上,除肃南10月份气温呈下降趋势外,其余均表现为上升趋势。降水在1、5—10和12月表现为增加趋势,在2—4和11月呈减少趋势。莺落峡水文站径流全年呈增加趋势,而札马什克水文站在4—11月径流呈增加趋势,其余月份表现为减少趋势。黑河上游秋冬季温度升高和夏季降水增加对增加出山径流量具有重要作用。
- 吴维臻田杰赵琛李金麟顾娟贺缠生
- 关键词：多时间尺度
- 祁连山区不同土地覆被类型下土壤水分变异特征被引量：15
- 2017年
- 结合土壤、植被、地形等要素,建立黑河上游土壤水文观测体系,收集代表黑河上游区域特征的36个定位观测点土壤水分数据和12个气象站的降水数据,采用经典统计方法揭示祁连山区区域尺度上7种土地覆被类型下的土壤水分变异特征。结果表明,降水和植被特征是影响生长期土壤水分的主要因素。降水量大的土地覆被类型上土壤水分值较高。同时土壤水分值越低,降水补给和蒸散发消耗所引起的相对波动就越大,导致其变异性越大。由于植被根系对土壤水分的显著影响,高盖度草地、低盖度草地的土壤水分值在剖面各层变化不大,而农田、草甸、灌丛、林地和裸地土壤水分值随深度变化较明显。草甸、灌丛、裸地土壤水分整体均在夏季最高、秋季次之、春季最低。农田和高盖度草地土壤水分均呈现秋季最高、夏季次之、春季最低。土壤水分变异程度除灌丛外,存在春季变异最大,夏季次之和秋季最小的规律。降水是导致土壤水分值和变异系数在夏、秋季变化的主要因素,而土壤冻融过程则是导致其在春季变化的主要因素。总而言之,祁连山区土壤水分具有明显的空间分布差异与季节变化特征,与不同土地覆被类型的降水条件、植被特性和人工影响都有着密切的关系。
- 白晓张兰慧王一博田杰贺缠生刘国华
- 关键词：土壤水分经典统计
- 基于MODFLOW的山区地下水径流数值模拟被引量：12
- 2014年
- 以祁连山大都麻河流域上游为研究区域,采用等效多孔介质的方法,利用DEM以及其他的降雨径流资料,尝试利用MODFLOW模拟山区地下水径流.考虑到山区地形复杂,地下水变化大,本文将河流概化为排水渠边界,设置两个模型分别代表不同的地下水活动层厚度.通过查阅资料及模型调试,得到模型a,b的山区基岩补给量分别为降雨量的2.762%,0.103%,模型a,b的年基流量分别为地表径流量的79.307%,77.57%,地下水蒸散发都为潜在蒸发量的36%,模型a,b的降雨补给量分别为降雨总量的67%,21%.本文利用有限的水文地质资料概化了缺乏资料山区的地下水运动,并模拟得到山区基岩补给量及基流量,为未来山区地下水勘探提供参考.
- 田杰金鑫贺缠生
- 关键词：地下水MODFLOW
- 黑河上游土壤含水量的空间分布与环境因子的关系被引量：22
- 2014年
- 通过原位观测及大范围多尺度采集位于青藏高原北缘的祁连山地黑河上游土壤含水量数据,得到土壤含水量的空间分布,并运用旋转主成分分析法分析影响黑河上游土壤含水量的主要环境因子.结果表明:在黑河上游,影响土壤含水量的主要因子是地形因子,土壤物理属性与土壤含水量之间的相关关系不显著;地形因子中坡度和坡向与土壤含水量呈显著负相关,土壤含水量在坡向作用下呈现北坡高于南坡的趋势,海拔与土壤含水量呈现显著的正相关关系.
- 赵琛张兰慧李金麟田杰吴维臻金鑫张喜风蒋忆文王晓磊贺缠生白晓
- 关键词：土壤含水量环境因子地统计旋转主成分分析
- 复杂地形下太阳辐射计算工具的开发与验证被引量：1
- 2014年
- 借鉴国内外利用DEM计算复杂地形下太阳辐射的模式,开发了一种运用ArcGIS 10.0支持的Add-In插件开发模式,计算复杂地形下太阳辐射的新的工具。利用该工具计算了黑河上游山区2011年全年的日太阳辐射值,并与ArcGIS本身的太阳辐射计算工具运算结果以及位于黑河上游葫芦沟流域的3个气象站点2011年的太阳辐射实测数据进行了比较分析。结果表明,该工具可很好地模拟太阳辐射的时空变异,且运算结果明显优于ArcGIS本身的太阳辐射计算工具。
- 金鑫张兰慧赵琛田杰贺缠生
- 关键词：ARCGIS太阳辐射复杂地形数字高程模型
- 祁连山草地坡面土壤水时空动态及时间稳定性
- 2024年
- 土壤水分作为连接地表与大气水热交换的关键水文变量,影响陆-气水热交换和碳循环过程。但由于高寒山区土壤水分监测困难,相关研究存在一定困难。而时间稳定性研究能够通过选择代表性点位从而降低土壤水分获取难度。本研究选取祁连山区石羊河流域上帐房沟草地坡面,组建高密度、高时间分辨率土壤水分监测网,探讨高寒山区坡面尺度土壤水分时空变化及时间稳定性。研究结果表明:(1)表层土壤水分(10 cm,15.90%)显著高于深层(50 cm,11.78%),其时间变异性(CvT=19.46%)也强于深层(CvT=10.67%),但空间变异性(CvS=20.05%)弱于深层(CvS=27.06%)。(2)表层时间稳定性指数(Index ofTemporal Stability,ITS)(0.24)强于深层(0.34),表层和深层分别通过3个或5个土壤水分监测点即可代表坡面表层土壤水分(决定系数R2>0.90)。(3)坡位和土壤水文属性对时间稳定性的作用效果显著:时间稳定性点位更容易出现在坡下容重较大、形状参数n较小的位置。研究结果有助于更好理解高寒山区坡面土壤水分时空变异规律、时间稳定性特征及其控制作用。
- 刘源田杰田杰
- 关键词：土壤水分
- 青藏高原东北部高寒山区土壤水文属性数据和土壤水定位观测网
- 2023年
- 土壤水文属性和土壤水分是水文和能量循环过程的重要变量.位于青藏高原的高寒山区由于缺乏相应的实测数据集,导致对该区域土壤水文属性和土壤水分的时空特征认识不足.本文基于黑河上游祁连山区206个土壤水文属性采样点(采样深度为5和25cm)和32个土壤水分长期监测点(监测与采样深度为5、15、25、40和60cm),构建了祁连山区土壤水文属性数据集和土壤水长期定位监测网,分析了土壤水文属性和土壤水分的时空变化特征,评估了现有的大尺度土壤水文属性数据集(HWSD与SoilGrid数据集的土壤质地与容重数据,以及戴永久及张永根分别开发的土壤饱和导水率数据)和土壤水产品(遥感产品、再分析产品和数据同化产品)在祁连山区的适用性.结果表明,研究区土壤含水量从东南向西北递减,且在0~70cm范围内随深度增加而降低;2014~2020年期间,祁连山区年平均土壤含水量呈下降趋势.结果发现,目前通用的大尺度土壤属性数据集在祁连山区存在较大偏差,无法准确反映山区土壤水文属性的空间异质性;HWSD和SoilGrid数据集高估了研究区0~30cm的土壤黏粒、砂粒含量和土壤容重,低估了土壤粉粒含量;研究区HWSD数据集对土壤属性的估算误差高于SoilGrid数据集.遥感产品对祁连山区土壤水的估算精度优于再分析产品和数据同化产品;再分析产品对土壤水估算的绝对误差较大,数据同化产品对土壤水的时间变化趋势估算不准确.因此,本研究表明有必要在高海拔山区开展大尺度土壤属性野外采样以及长期土壤水定位监测,以促进该区域水文和陆面模型的发展.本研究构建的数据集为祁连山区土壤水文过程相关研究提供了基础数据,有助于深入认识山区水循环过程.
- 田杰张宝庆王学锦贺缠生
- 关键词：土壤水
- 土壤水分估算渗漏的方法、系统、介质及设备
- 本发明提供了一种土壤水分估算渗漏的方法、系统、介质及设备，包括：步骤1：基于原位土壤水分监测网测量沿剖面的五个深度土壤水分，根据土壤水传感器的测量范围，得到五个土壤水传感器的有效测量深度范围，来自上层土壤层底部的排水将垂...
- 田杰康炜明张家源周永旭尚卓娅
- 土壤水文属性及其对水文过程影响研究的进展、挑战与机遇被引量：9
- 2021年
- 土壤水文属性对水文过程、能量过程、碳氮循环过程及各过程间相互作用有重要影响。首先简要回顾近30年来土壤水文属性的研究进展,包括土壤水文属性的监测分析、土壤水文属性对水文过程的影响机理,以及不同尺度土壤水文属性对水文过程的影响差异及联系。其次,论述土壤水文属性研究的挑战与机遇。最后介绍祁连山区土壤水文属性对水文过程的影响及多尺度特征研究。力求加深对土壤水文属性变异规律及其对水文过程影响机理的认知,发展土壤水文学和山区水文学,支持水资源科学管理和区域可持续发展。
- 贺缠生田杰田杰张宝庆
- 关键词：水文过程水资源管理
- 基于CCSM4气候模式的未来气候变化对黑河绿洲玉米产量影响预测被引量：8
- 2018年
- 【目的】探明未来气候变化对黑河绿洲玉米产量的影响。【方法】以研究区广泛种植的玉米为研究对象,基于第5次国际耦合比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,CMIP5)公布的CCSM4气候预估资料,结合DSSAT-Maize模型模拟RCP4.5和RCP8.5情景下21世纪早期、中期、末期玉米产量,分析了气候变化对玉米产量的影响,并提出了适应性措施。【结果】(1)气温是玉米生育期内未来气象因子动态变化幅度最大的,预估到21世纪末,RCP4.5情景下平均增温2.5℃左右,RCP8.5情景下增温更加明显,平均增温7.3℃左右;(2)在无任何适应性措施下,2种情景下玉米潜在产量及生育期长度均呈下降趋势,预估到21世纪末期,在RCP4.5和RCP8.5情景下分别减产15%左右和29%左右;(3)模拟验证得知,气温是影响玉米产量变化的主要因素,并进一步得出该区域玉米最佳年均气温为7℃,对应的生育期平均温度为10.5℃,当超过此温度时,玉米产量与温度呈显著负相关关系;(4)面对气候变化对玉米产量的影响,通过调整玉米种植日期,可降低气候变化对作物产量带来的负效应,模拟得到年均温度从7~12℃每增加1℃对应调整后的最佳播种日期分别为每年的4月10日、4月8日、4月3日、3月30日、3月24日及3月17日左右。【结论】未来气候变化将导致该区域玉米减产,针对未来不同升温程度通过调整播种日期可以在一定程度上降低减产量。
- 韩智博张宝庆田杰贺缠生
- 关键词：气候变化玉米产量
