基于三维Copula函数的滴灌硝态氮淋失风险评估方法

摘要

硝态氮淋失是滴灌系统设计和运行管理需要考虑的重要因素.该研究构建了滴灌条件下的水氮运移模型,利用HYDRUS-2D软件进行了求解,模拟分析了田间尺度砂壤土饱和导水率和初始含水率空间变异对NO3--N淋失率的影响,并利用三维Gumbel-Hougaard Copula函数构建了土壤饱和导水率、初始含水率和NO3--N淋失率的联合分布函数,分析了给定土壤饱和导水率和初始含水率条件下NO3--N淋失率超过某一阈值的条件概率.结果表明,NO3--N淋失率概率密度函数可用指数函数表示;土壤饱和导水率和初始含水率的空间变异会明显增加NO3--N淋失风险;NO3--N淋失率超过给定阈值(6.4％,均质土壤条件下的NO3--N淋失率)的条件概率基本随土壤饱和导水率和初始含水率的增大而增大.构建田间尺度土壤特性参数(如饱和导水率、初始含水率等)与NO3--N淋失率的联合分布函数为研究多变量空间变异条件下NO3--N淋失风险评估提供了可行性。