目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 問題的提出 1
1.2 研究意義 2
1.3 地面灌溉理論的研究動態(tài) 3
1.3.1 土壤水分入滲理論與參數(shù)研究動態(tài) 3
1.3.2 地面灌溉水流運動理論與數(shù)值模擬研究動態(tài) 14
1.3.3 地面灌溉水流運動效果優(yōu)化理論研究現(xiàn)狀 17
1.3.4 畦灌灌水技術(shù)參數(shù)優(yōu)化研究動態(tài) 19
1.4 研究方案 21
1.4.1 研究目標(biāo) 21
1.4.2 研究內(nèi)容 21
1.4.3 技術(shù)路線 21
第2章 試驗條件與方法 23
2.1 氣候條件 23
2.2 研究區(qū)土壤條件 23
2.2.1 土壤條件概述 23
2.2.2 土壤質(zhì)地 25
2.2.3 土壤結(jié)構(gòu) 25
2.2.4 土壤含水率 26
2.2.5 土壤含鹽量 26
2.2.6 土壤有機質(zhì) 27
2.2.7 土壤的其他理化參數(shù) 28
2.3 試驗方案 29
2.3.1 大田土壤水分入滲參數(shù)預(yù)測試驗方案設(shè)計 29
2.3.2 畦灌田面水流運動驗證試驗方案設(shè)計 30
2.4 試驗儀器 31
2.4.1 大田雙套環(huán)垂直入滲儀 31
2.4.2 其他儀器 31
2.5 試驗方法 32
2.5.1 大田土壤水分入滲試驗方法 32
2.5.2 畦灌灌水試驗方法 32
第3章 土壤水分入滲參數(shù)預(yù)測模型 33
3.1 土壤水分入滲特性的主要影響因素 33
3.1.1 土壤質(zhì)地對土壤水分入滲特性的影響 33
3.1.2 土壤結(jié)構(gòu)對土壤水分入滲特性的影響 37
3.1.3 土壤含水率對土壤水分入滲的影響 43
3.1.4 土壤含鹽量對土壤水分入滲特性的影響 47
3.1.5 土壤溫度對土壤水分入滲特性的影響 49
3.1.6 土壤有機質(zhì)含量對土壤水分入滲特性的影響 51
3.2 土壤入滲參數(shù)線性預(yù)測模型 54
3.2.1 線性預(yù)測方法與過程 54
3.2.2 Kostiakov三參數(shù)入滲模型和Philip入滲模型參數(shù)預(yù)測精度的比較 59
3.2.3 土壤水分入滲過程預(yù)測模型 63
3.3 土壤入滲參數(shù)非線性預(yù)測模型 73
3.3.1 土壤入滲參數(shù)非線性預(yù)測模型與方法 73
3.3.2 土壤水分入滲參數(shù)的各種非線性預(yù)測模型 76
3.4 土壤入滲參數(shù)BP預(yù)測模型 88
3.4.1 BP預(yù)測模型的方法與過程 88
3.4.2 土壤水分入滲參數(shù)的BP預(yù)測模型 95
3.5 土壤入滲參數(shù)預(yù)測模型的比較 121
3.5.1 預(yù)測模型結(jié)構(gòu) 121
3.5.2 預(yù)測模型比較分析 122
3.6 土壤水分入滲過程的預(yù)測 126
3.6.1 預(yù)測方法 126
3.6.2 土壤入滲模型參數(shù)預(yù)測實例 127
第4章 地面灌溉灌水過程模型與數(shù)值模擬 131
4.1 地面灌溉灌水過程概述 131
4.2 地面灌溉灌水過程模型 133
4.2.1 地面灌溉水流運動的全水流動力學(xué)模型 133
4.2.2 地面灌溉水流運動的零慣量模型 140
4.2.3 地面灌溉水流運動的運動波模型 141
4.3 地面灌溉灌水過程的零慣量模型數(shù)值模擬 141
4.3.1 零慣量模型的定解問題 141
4.3.2 灌水條件的近似、假定及有關(guān)參數(shù)的處理 143
4.3.3 定解問題的數(shù)值求解 144
4.3.4 零慣量水流運動模型的模型驗證 150
4.4 地面灌溉灌水過程的運動波模型數(shù)值模擬 154
4.4.1 運動波模型的定解問題 154
4.4.2 定解問題的數(shù)值求解 154
4.4.3 地面灌溉水流運動波模型數(shù)值解的驗證 156
第5章 地面灌溉灌水效果優(yōu)化模型 159
5.1 地面灌溉灌水效果評價指標(biāo) 159
5.2 地面灌溉灌水效果優(yōu)化模型的構(gòu)建 159
第6章 地面畦灌優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù)一體化預(yù)測模型 162
6.1 地面畦灌優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù)一體化預(yù)測模型的功能 162
6.2 地面畦灌優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù)一體化預(yù)測模型的結(jié)構(gòu) 162
6.3 地面畦灌優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù)一體化預(yù)測模型的數(shù)據(jù)傳輸 163
6.4 地面畦灌優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù)一體化預(yù)測模型界面設(shè)計 164
6.4.1 軟件的安裝與啟動 164
6.4.2 軟件菜單 166
6.5 地面畦灌優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù)一體化預(yù)測模型應(yīng)用實例 175
6.5.1 已知單寬流量條件下的優(yōu)化畦長 175
6.5.2 已知畦長條件下的優(yōu)化單寬流量 175
第7章 地面畦灌優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù) 220
7.1 灌溉前土壤入滲參數(shù)的確定 220
7.1.1 灌溉前土壤理化參數(shù)的確定 220
7.1.2 灌水前土壤入滲參數(shù)的確定 224
7.2 灌水畦田參數(shù)分析與確定 227
7.3 灌水定額與灌水次序類別的確定 228
7.4 畦灌單寬流量參數(shù) 228
7.5 給定畦長情況下的優(yōu)化單寬流量 228
7.5.1 優(yōu)化方法 228
7.5.2 優(yōu)化單寬流量結(jié)果 234
7.6 給定單寬流量情況下的優(yōu)化畦長 234
7.6.1 優(yōu)化方法 234
7.6.2 優(yōu)化畦長結(jié)果 239
第8章 提高特殊灌水條件下灌溉效果的措施 240
8.1 土壤凍結(jié)條件下的灌溉 240
8.1.1 凍結(jié)土壤及其灌水過程的特點 240
8.1.2 提高凍結(jié)土壤灌水質(zhì)量和效果的措施 261
8.2 強透水土壤條件下的灌溉 266
8.2.1 強透水土壤條件下灌水過程的特點 266
8.2.2 提高強透水土壤灌水質(zhì)量和效果的措施 267
8.3 特弱透水土壤條件下的灌溉 267
8.3.1 特弱透水土壤條件下灌水過程的特點 267
8.3.2 提高特弱透水土壤灌水質(zhì)量和效果的措施 268
8.4 洪水補源灌溉 268
8.4.1 洪水補源灌溉與水分補充灌溉 268
8.4.2 提高洪水補源灌溉效果的措施 269
參考文獻 272
附錄一 278
附錄二 370