Page 124 - 2021年第52卷第9期

53 60
地下水位 陆地总蓄水量变化
51 40
49 20
地下水位/m 45 -20 陆地总蓄水量变化等水柱高/mm
0
47
-40
43
41 -60
39 -80
-100
37
35 -120
2007/1 2007/7 2008/1 2008/7 2009/1 2009/7 2010/1 2010/7 2011/1 2011/7 2012/1 2012/7 2013/1 2013/7 2014/1 2014/7 2015/1 2015/7

时间（月份）
图 2 研究区 2007—2015 年地下水位及陆地总蓄水量变化

一种蒸散发数据，二者能使水量平衡方程成立，则认为这组重力卫星和蒸散发数据在该区域可用。
3.4 区域耗水量分解与灌溉水量估算 区域总耗水量主要包括太阳能驱动的耗水量、工业能驱动耗

水量和生活耗水量，可以由水量平衡方程推算得到，见式（1）；太阳能驱动的耗水量可以通过式（2）
计算得到，同样能通过遥感数据反演得到，即遥感蒸散发。水量平衡得到的耗水量更符合实际情
况，但是没有空间分布，可以利用遥感数据的空间分布，通过土地利用类型将总太阳能耗水量分解
为农田区域和非农田区域耗水，得到区域农田耗水量。
现有遥感蒸散发产品比较多，由于其计算原理的不同，对不同区域和不同水文气象情况的适用
性不一样 ［26-27］ 。本文收集了应用较多的 MOD16 和 GLDAS 两种蒸散发产品，根据 3.1 节所述原理，分
析蒸散发产品与陆地水储量产品在水量平衡方程中的匹配性，依据水量平衡选取较为合理的蒸散发
产品，与区域土地利用数据（图 1）结合，计算农田蒸散发量。利用式（5）计算农田区域的有效降水（或
称降水耗水），利用式（4）计算农田区域的田间有效灌溉水量（或称灌溉耗水），实际田间灌溉水量会
大于田间有效灌溉水量。

4 结果分析

4.1 区域水量平衡分析与蒸散发产品选择 研 究 区 水 量 平 衡 各 分 量 计 算 结 果 如 表 2 所 示 。 在 研 究
选 取 的 4 年 中 ， 2012 与 2015 年 接 近 多 年 平 均 降 水 条 件（648 mm）， 2013 年 为 丰 水 年 ， 2014 年 为 干
旱年。

表 2 研究区水量平衡计算结果表

降水量/ 降水深/ 入境水量/ 出境水量/ 跨流域调水量/ 蓄水变化量/ 区域耗水量/ 工业生活耗水量/ 太阳能蒸散发量
年份
亿 m 3 mm 亿 m 3 亿 m 3 亿 m 3 亿 m 3 亿 m 3 亿 m 3 推算/亿 m 3
（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9）=（7）-（8）
2012 49.35 616.88 8.52 22.21 6.59 -0.94 43.19 2.78 40.41
2013 59.54 744.36 10.97 32.58 6.13 -2.08 46.14 2.81 43.33
2014 35.04 438.00 6.20 9.35 5.95 -14.35 52.19 2.74 49.45
2015 46.73 584.15 1.75 11.64 7.07 4.47 39.45 2.50 36.95
利用重力卫星陆地水储量数据计算得到济南市蓄水量变化数据表明，2012 年基本持平，2013 年
略减少，2014 年明显减少，2015 年明显增加，如图 2 所示。
根据水量平衡原理，表 2 中区域总耗水量（7）=（1）+（3）-（4）+（5）-（6）。采用 2012—2015 年济南市
水资源公报统计发布的工业和生活耗水量作为工业能和生物能驱动的耗水量，从区域总耗水量中扣
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