[发明专利]可测算来水丰枯贡献的农田灌溉用水量驱动因子识别方法

说明书

本发明公开了一种可测算来水丰枯贡献的农田灌溉用水量驱动因子识别方法，其步骤包括：收集不同年份实际灌溉面积、有效灌溉面积、农田灌溉用水量和灌溉用水有效利用系数数据；考虑灌溉面积、灌溉水利用效率、来水丰枯变化贡献，构造灌溉用水量恒等式，将农田灌溉用水量变化分解成有效灌溉规模、实际灌溉比例、灌溉用水有效利用系数和亩均净灌溉用水量四个驱动因子，其中实际灌溉比例和亩均净灌溉用水量主要反映来水丰枯变化影响；利用LMDI方法，推导出驱动因子贡献值测算公式，定量测算驱动因子贡献，及来水丰枯变化贡献，无残差解释农田灌溉用水量变化；通过贡献值大小，识别关键驱动因子，揭示驱动机制。

技术领域

本发明涉及一种可测算来水丰枯贡献的农田灌溉水量驱动因子识别方法。

背景技术

目前，我国农田灌溉用水总量大、效率低，仍然处于增长态势，是造成水资源供需矛盾突出的重要原因之一。识别影响农田灌溉用水量变化的驱动因子，揭示驱动机制，对于掌握灌溉用水量变化趋势，制定农田灌溉用水管理政策，以提高灌溉用水效率效益，抑制灌溉用水增长，缓解水资源供需矛盾，具有重要意义。

作物灌溉需水量受温度、湿度、风度、日照时间等气象要素丰枯变化影响，而灌溉供水则受降水、径流等水文要素丰枯变化影响。因此，受这些来水丰枯变化影响，农田灌溉用水量表现出显著的丰枯变化特征。但现有驱动因子识别无法测算来水丰枯变化贡献值，无法完整定量解释灌溉用水量变化，揭示灌溉用水驱动机制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可测算来水丰枯贡献的农田灌溉水量驱动因子识别方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种可测算来水丰枯贡献的农田灌溉水量驱动因子识别方法的步骤包括：

(1)收集不同年份实际灌溉面积IRR^t、有效灌溉面积IRA^t、农田灌溉用水量WA^t和灌溉用水有效利用系数η^t数据；

(2)建立驱动因子识别模型：采用如下用水量恒等式：

式中，WA^t、IRR^t、η^t和IRA^t分别为第t年农田灌溉用水量、实际灌溉面积、灌溉用水有效利用系数和有效灌溉面积，将农田灌溉用水量分解成有效灌溉规模Iact、实际灌溉比例Pir、灌溉用水浪费程度Wir和亩均净灌溉用水量Wer四个驱动因子：

式中：Wer^t＝(WAtη^t)/IRR^t，Wir^t＝1/η^t，Pir^t＝IRR^t/IRA^t，Iact^t＝IRA^t，则t～t+1年期间农田灌溉用水量的变化量ΔW_a可表示为：

(3)利用对数平均迪氏指数法(logarithmic mean divisia index，LMDI)方法，推导出有效灌溉面积Iact、实际灌溉比例Pir、灌溉用水浪费程度Wir和亩均净灌溉用水量Wer四个驱动因子贡献值，具体如下：