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黄土高原上的雨水调控师

来源:未知 | 日期:2018-02-02

黄土高原上的雨水调控师

 

——记西北农林科技大学水土保持研究所赵西宁

 

“通过坡面单个样点或坡面平均土壤有效水含量,可以较为准确估算整个沟道土壤有效水,实现坡面和沟道土壤水分空间转换。”听到这样的研究内容,是不是让我们有点绕。自2005年参加工作以来,赵西宁就一直在黄土高原从事水土资源利用科学研究与工程实践,与团队成员共同着力于通过降雨径流调控利用手段解决制约黄土高原农业发展和生态建设的干旱缺水与水土流失问题。 

赵西宁建立了基于水文过程的多时间尺度干旱评价指标,提出黄土高原雨水资源潜力概念与计算方法。综合考虑土壤、植被和地形下垫面等因素对区域水量平衡影响,利用可变下渗容量(VIC)模型代替帕默尔干旱指数(PDSI)双层水桶模型,建立基于水文过程的VIC-PDSI干旱评价模型,弥补帕默尔干旱指数不足,明确近40年黄土高原干旱时空变化特征。依据黄土高原降水资源转化过程,提出将一定时段由降雨所转化的地表径流量与土壤有效水增量作为雨水资源化潜力,构建基于可变下渗容量模型的雨水资源化潜力计算方法,得出黄土高原雨水资源化潜力多年平均值为1807亿m3,其中土壤有效水占84%。雨水资源化潜力较大区域集中在黄土高原重点水土流失区,验证通过降雨径流调控利用可以同步缓解干旱缺水与水土流失。

他研究发现以黄土丘陵区小流域为单元,采用长期定位观测和数值模拟,揭示坡面—沟道—小流域土壤有效水时空变异特征,发现土壤有效水与土壤水分在空间变异程度与均值关系、时间稳定性特征和空间分布格局等方面存在不一致性。采用扩展时间稳定性分析,结合观测算子与随机组合等方法,发现坡面和沟道土壤有效水时间序列之间存在显著的统计关系,通过坡面单个样点土壤有效储水量或坡面平均含水量,可以较为准确的估算整个沟道土壤有效储水量,实现坡面和沟道土壤水分空间转换,解决了黄土高原复杂沟道流域土壤水分估算难题。

赵西宁在旱区农业高效用水科技发展战略和科研平台建设方面取得一定成绩。先后主持国家自然科学基金项目3项、国家“十一五”和“十二五”科技支撑计划课题2项,在黄土高原雨水资源化应用基础研究及调控利用技术方面取得显著成果。以第一作者和通讯作者发表学术论文36篇,其中SCI收录21篇(JCR一区13篇,JCR二区6篇),参编著作5部,获陕西省科学技术一等奖1项(排名第6),授权国家发明专利7件(3件排名第1),培养毕业研究生12名。

扎根农业科技第一线,默默付出,终有回报,2010年赵西宁被评为陕西省青年科技新星,2015年入选陕西省中青年科技创新领军人才。作为一位年轻的科技工作者,也许他没有享受过咖啡下午茶,但是他享受过农民给他的丰收果实,成日奔波在黄土高原,沟沟壑壑都是他深爱的土地。BY

(赵海梅)

 

作者:杨海琴 | 责任编辑 | 陕西科技传媒网
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