实用墒情监测预报技术：经验公式和消退系数法

经验公式法主要是根据降雨、饱和差、气温等气象因子与土壤水分之间的关系建立土壤水分预报经验公式。有最简单的单因素关系，也有多因素经验关系。都需要长期的观测资料分析拟合。此法也可以用来预报在灌溉条件下的田间土壤水分动态过程，据有关资料验证，该法在降雨稀少的干旱地区适用性较好，对于两次降雨之间的土壤水分消退过程预报也是适用的。

消退系数法指的是根据土壤水垂向变化规律应用水文预报的方法推求逐日土壤水消退系数K值用来预测土壤水的变化情况。这种方法简单实用具有一定的精度，适合基层单位预报作业时运用。简单的消退系数法现介绍如下。

表层土壤含水量是随着降水、灌溉、径流、下渗、蒸发等因素的变化而变化。根据降雨产流理论和包气带水运移理论，对于一次降水而言，降水量为P，产流量为R，初损失量为I，则三者关系式为

而在降雨初损历时中，表层土壤与地面的水量平衡关系可简要表达为

式中 Im——流域中的最大亏损，实际上也间接代表土壤最大的蓄水量，一定的区域可认为是固定值，可参照有关流域产流计算的内容求得；

Pa——次降雨开始时的前期影响雨量。

显然，影响损失（或产流量）的最主要因素是前期影响雨量（即前期土壤含水量），其计算公式为

当ti=1天，并且前、后两日连续晴天时，用下式计算

如果在t日有降雨，但未产流，则

式中 Pa——前期影响雨量；

Pi——前期降水量；(www.xing528.com)

K——土壤含水量的日消退系数；

ti——对应于Pi的前期降水距本次降水的时间；

Pa，t、Pa，t+1——分别为t时的和t时一日后的前期影响雨量；

Pt——t时刻降雨量，以上各量除K外，均以mm计。

当Pa，t+Pt≥Im时，以Im值作为Pa的上限值计算。

考虑灌溉和农作物根系分布特点，其研究的目的层选定为失墒敏感层（0～0.2m）和根系发育层（0～0.5m）。依据上述降雨径流预报理论，把表示根系发育层（0～0.5m）土壤水分的量化指标称为墒情指标，则墒情指标计算模型可表示为式（5-8）。其特点是结构简单、参数易得、精度可靠，满足预报作业精度要求。

式中 θa，t+1、θa，t——分别为t+1日和第t日墒情指数，mm；

Pt——第t日的降水量（雨量较小不产流情况下）；

qt——第t日的灌水量，mm；

Kt——为第t日的土壤水分消退系数。