灌區(qū)灌溉水利用效率分析及用水優(yōu)化管理

目錄
前言
第一章 概述 1
第一節(jié) 研究目的與意義 1
第二節(jié) 研究區(qū)域概況 3
參考文獻 14
第二章 灌溉用水效率指標體系及測算方法 16
第一節(jié) 灌溉水利用效率測算方法 16
一、樣點灌區(qū)的選取 16
二、灌溉用水效率首尾測算法 23
三、黑龍江省灌區(qū)灌溉水利用效率測算方法 24
第二節(jié) 渠系水利用效率測算方法 25
一、典型渠道的概化 26
二、渠道輸水效率測算方法 26
三、越級渠道渠系水利用效率測算方法 28
第三節(jié) 田間水利用效率測算方法 29
一、典型田塊的選取 29
二、典型田塊凈灌溉用水量的測算方法 29
第四節(jié) 井渠結(jié)合灌區(qū)測算方法的修正 31
一、井渠結(jié)合灌區(qū)測算方法 31
二、實例分析 33
參考文獻 34
第三章 灌溉用水效率時空分布規(guī)律 35
第一節(jié) 灌溉用水效率規(guī)模分布特征 35
一、規(guī)模分布規(guī)律研究方法 35
二、不同類型灌區(qū)灌溉用水效率規(guī)模分布 37
第二節(jié) 灌溉用水效率指標的空間分布特征 43
一、地統(tǒng)計學理論概述 43
二、基于地統(tǒng)計學的灌溉用水效率指標空間分布 47
三、灌溉用水效率指標體系空間格局分析 50
參考文獻 57
第四章 灌溉水利用效率影響因素分析 58
第一節(jié) 灌溉水利用效率影響因素 58
第二節(jié) 降水特征對灌溉水利用效率的影響 61
一、降水時序分布的混沌特征識別方法 62
二、灌溉水利用效率與年降水量的回歸分析 63
三、灌溉水利用效率與降水時序分布的回歸分析 63
第三節(jié) 渠系結(jié)構(gòu)對灌溉水利用效率的影響 66
一、渠系特征表征 66
二、實例分析 68
第四節(jié) 灌溉水利用效率影響因素的空間分析 73
一、地理加權(quán)回歸模型 73
二、影響因素空間分析 74
參考文獻 79
第五章 渠道滲漏模擬 81
第一節(jié) 土壤水分特征曲線的測定 82
一、室內(nèi)試驗模擬 82
二、土樣基本物理特征 85
三、土壤水分特征曲線的測定 86
第二節(jié) 渠道滲漏數(shù)值模擬 87
一、HYDRUS-2D軟件簡介 87
二、土壤水分運動方程 89
三、模型求解誤差分析 91
參考文獻 96
第六章 渠道入滲影響因素分析 98
第一節(jié) 渠道入滲試驗 98
一、室內(nèi)模擬試驗方案 98
二、入滲過程影響因素分析 99
第二節(jié) 影響因素交叉效應 108
一、渠道底寬和入滲水頭 108
二、渠道底寬和土壤初始含水量 109
三、渠道底寬和土壤容重 110
四、入滲水頭和土壤初始含水量 111
五、入滲水頭和土壤容重 112
六、土壤容重和土壤初始含水量 113
第三節(jié) 入滲模型 114
一、累積入滲量計算模型 115
二、濕潤鋒運移水平距離計算模型 117
三、濕潤鋒運移垂直距離計算模型 118
四、模型檢驗 120
五、模型簡化 122
參考文獻 125
第七章 灌區(qū)水資源優(yōu)化配置理論 126
第一節(jié) 水資源優(yōu)化配置內(nèi)涵及原則 126
一、水資源優(yōu)化配置內(nèi)涵 126
二、水資源優(yōu)化配置原則 126
第二節(jié) 不確定性問題的優(yōu)化方法 128
一、隨機規(guī)劃 128
二、區(qū)間規(guī)劃 129
三、魯棒優(yōu)化 131
第三節(jié) 作物水分生產(chǎn)函數(shù) 132
參考文獻 133
第八章 灌區(qū)多水源優(yōu)化配置實例分析 135
第一節(jié) 和平灌區(qū)概況 135
一、地理位置 135
二、河流水系 135
三、氣候特征 136
四、水源分布 136
五、灌區(qū)多水源配置的必要性 137
第二節(jié) 區(qū)間多階段隨機規(guī)劃模型 137
一、模型的建立 138
二、模型的求解 141
三、模型實例應用 142
四、結(jié)果分析 144
第三節(jié) 區(qū)間多階段隨機魯棒優(yōu)化模型 152
一、模型的建立 152
二、模型的求解 153
三、模型結(jié)果對比分析 154
第四節(jié) 基于模糊多目標規(guī)劃的分式規(guī)劃模型 161
一、模糊多目標規(guī)劃模型的構(gòu)建 161
二、模型求解 163
三、模型參數(shù)率定 164
四、分析及討論 165
參考文獻 170
第九章 灌區(qū)灌溉制度優(yōu)化 171
第一節(jié) SWAT模型 171
一、模型簡介 171
二、SWAT模型率定與驗證 172
第二節(jié) 研究方法 173
一、水量計算 173
二、有效降水量和作物需水量的耦合度 173
三、作物水分生產(chǎn)函數(shù)敏感性指數(shù) 174
四、灌溉制度*優(yōu)評價方法 174
第三節(jié) 實例分析 174
一、研究區(qū)域 174
二、基礎數(shù)據(jù) 175
三、模型評估 177
四、基于耦合度與敏感性指數(shù)的作物關鍵生育期確定 177
五、灌溉情境設定 181
六、灌溉情境結(jié)果分析 183
七、*優(yōu)灌溉制度 184
參考文獻 186
第十章 灌區(qū)節(jié)水潛力計算與評價 188
第一節(jié) 灌溉節(jié)水潛力定義 188
第二節(jié) 節(jié)水潛力計算 189
一、工程節(jié)水潛力計算方法 189
二、真實節(jié)水潛力計算方法 190
三、實例分析 191
四、真實節(jié)水潛力分析 200
第三節(jié) 節(jié)水潛力評價 206
一、灌區(qū)節(jié)水潛力評價指標體系 206
二、研究方法 207
三、實例分析 210
參考文獻 212
第十一章 水足跡理論下的農(nóng)業(yè)用水分析 214
第一節(jié) 生態(tài)水足跡理論 214
一、水資源生態(tài)足跡 214
二、水資源生態(tài)承載力 216
三、水資源生態(tài)赤字和生態(tài)盈余 216
四、水資源生態(tài)承載力與降水量相關系數(shù) 217
五、萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值水資源生態(tài)足跡 217
六、實例分析 217
第二節(jié) 糧食水足跡 228
一、糧食水足跡計算方法 228
二、糧食水足跡分析 229
參考文獻 234