山西省地面畦灌優化灌水技術參數手冊（簡體書）

本書基於黃土高原區20多年來的規模化大田耕作土壤入滲和灌水試驗，在充分分析影響土壤入滲參數和灌水效果的各種因素的基礎上，建立了地面畦灌優化灌水技術參數一體化預測模型，即從土壤水分入滲參數預測開始，通過畦灌灌水過程和效果模擬、灌水技術參數優化等，實現了用易獲得的大田土壤常規理化參數直接預測地面畦灌最優灌水技術參數的一體化過程。同時，針對山西省主要土壤類型，提出了可供廣大農民直接應用的不同灌水條件下的畦灌優化灌水技術參數。另外，還提出了一些提高特殊灌水條件下灌溉效果的措施。

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 3
1.3.1 土壤水分入滲理論與參數研究動態 3
1.3.2 地面灌溉水流運動理論與數值模擬研究動態 14
1.3.3 地面灌溉水流運動效果優化理論研究現狀 17
1.3.4 畦灌灌水技術參數優化研究動態 19
1.4 研究方案 21
1.4.1 研究目標 21
1.4.2 研究內容 21
1.4.3 技術路線 21
第2章 試驗條件與方法 23
2.1 氣候條件 23
2.2 研究區土壤條件 23
2.2.1 土壤條件概述 23
2.2.2 土壤質地 25
2.2.3 土壤結構 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 27
2.2.7 土壤的其他理化參數 28
2.3 試驗方案 29
2.3.1 大田土壤水分入滲參數預測試驗方案設計 29
2.3.2 畦灌田面水流運動驗證試驗方案設計 30
2.4 試驗儀器 31
2.4.1 大田雙套環垂直入滲儀 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 土壤水分入滲參數預測模型 33
3.1 土壤水分入滲特性的主要影響因素 33
3.1.1 土壤質地對土壤水分入滲特性的影響 33
3.1.2 土壤結構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 土壤有機質含量對土壤水分入滲特性的影響 51
3.2 土壤入滲參數線性預測模型 54
3.2.1 線性預測方法與過程 54
3.2.2 Kostiakov三參數入滲模型和Philip入滲模型參數預測精度的比較 59
3.2.3 土壤水分入滲過程預測模型 63
3.3 土壤入滲參數非線性預測模型 73
3.3.1 土壤入滲參數非線性預測模型與方法 73
3.3.2 土壤水分入滲參數的各種非線性預測模型 76
3.4 土壤入滲參數BP預測模型 88
3.4.1 BP預測模型的方法與過程 88
3.4.2 土壤水分入滲參數的BP預測模型 95
3.5 土壤入滲參數預測模型的比較 121
3.5.1 預測模型結構 121
3.5.2 預測模型比較分析 122
3.6 土壤水分入滲過程的預測 126
3.6.1 預測方法 126
3.6.2 土壤入滲模型參數預測實例 127
第4章 地面灌溉灌水過程模型與數值模擬 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、假定及有關參數的處理 143
4.3.3 定解問題的數值求解 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 定解問題的數值求解 154
4.4.3 地面灌溉水流運動波模型數值解的驗證 156
第5章 地面灌溉灌水效果優化模型 159
5.1 地面灌溉灌水效果評價指標 159
5.2 地面灌溉灌水效果優化模型的構建 159
第6章 地面畦灌優化灌水技術參數一體化預測模型 162
6.1 地面畦灌優化灌水技術參數一體化預測模型的功能 162
6.2 地面畦灌優化灌水技術參數一體化預測模型的結構 162
6.3 地面畦灌優化灌水技術參數一體化預測模型的數據傳輸 163
6.4 地面畦灌優化灌水技術參數一體化預測模型界面設計 164
6.4.1 軟件的安裝與啟動 164
6.4.2 軟件菜單 166
6.5 地面畦灌優化灌水技術參數一體化預測模型應用實例 175
6.5.1 已知單寬流量條件下的優化畦長 175
6.5.2 已知畦長條件下的優化單寬流量 175
第7章 地面畦灌優化灌水技術參數 220
7.1 灌溉前土壤入滲參數的確定 220
7.1.1 灌溉前土壤理化參數的確定 220
7.1.2 灌水前土壤入滲參數的確定 224
7.2 灌水畦田參數分析與確定 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 228
7.5 給定畦長情況下的優化單寬流量 228
7.5.1 優化方法 228
7.5.2 優化單寬流量結果 234
7.6 給定單寬流量情況下的優化畦長 234
7.6.1 優化方法 234
7.6.2 優化畦長結果 239
第8章 提高特殊灌水條件下灌溉效果的措施 240
8.1 土壤凍結條件下的灌溉 240
8.1.1 凍結土壤及其灌水過程的特點 240
8.1.2 提高凍結土壤灌水質量和效果的措施 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