基于土壤常规理化参数的畦灌灌水技术参数模糊优化模型研究
发布时间：2023-03-29 01:56
为有效改善畦灌灌水质量,达到节水增产的目的,设法对畦长、灌水流量和灌水时间等畦灌灌水技术参数进行合理优化具有重要意义。畦灌灌水技术参数的优化过程涉及土壤水分入渗能力的测定、畦灌田面水流运动过程的描述以及畦灌灌水效果指标选取兼顾等问题。然而,土壤水分入渗参数的测定费时、费力,畦灌田面水流运动过程较为复杂,畦灌灌水效果指标众多,评价角度各有不同,灌水效果指标选取困难。针对这些问题,为实现畦灌灌水技术参数的有效优化,本文在前人研究的基础上,进行了如下研究:(1)针对土壤水分入渗参数获取困难的问题,以山西地区大量的大田灌水入渗试验和相应的土壤理化参数测定试验为基础,根据土壤转换函数理论,分别利用线性、非线性和BP人工神经网络预测方法,建立了关于修正后的Kostiakov土壤水分入渗模型参数k、α和f0预测模型,并对预测结果进行了验证,实现了以土壤容重、质地、含水率和有机质含量在内的土壤理化参数为输入变量的土壤水分入渗参数有效预测;(2)为实现对畦灌田面水流运动过程的数值化模拟,以畦灌田面水流运动特性分析为基础,通过畦灌灌水过程的简化和灌水条件的假定,对完整水流动力模型的动量方程进行了简化,实现...
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 选题来源与研究意义
1.1.1 选题来源
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 土壤水分入渗模型及入渗参数获取研究现状
1.2.2 畦灌田面水流运动理论发展与应用现状
1.2.3 畦灌灌水效果评价及影响因素研究现状
1.2.4 畦灌灌水技术参数优化研究现状
1.3 课题研究方案
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 试验方案与研究方法
2.1 试验方案
2.1.1 试验区域概况
2.1.2 试验方案设计
2.1.3 试验仪器设备
2.1.4 试验方法
2.2 研究方法
2.2.1 线性、非线性和BP神经网络模型的预测与检验方法
2.2.2 多目标模糊优化算法
第三章 基于土壤常规理化参数的土壤水分入渗参数预测
3.1 土壤水分入渗参数及预测输入变量的确定
3.1.1 土壤水分入渗模型选择
3.1.2 土壤水分入渗参数的确定
3.1.3 土壤水分入渗参数的理化影响因子分析
3.1.4 入渗参数预测的输入变量选择
3.1.5 入渗参数k、α和f0与理化输入变量的灰色关联分析
3.2 土壤水分入渗参数的线性预测模型选取与检验
3.2.1 入渗参数线性预测模型的选取与显著性检验
3.2.2 入渗参数的线性预测模型验证
3.3 土壤水分入渗参数非线性预测模型的选取与检验
3.3.1 入渗参数非线性预测模型的选取与显著性检验
3.3.2 入渗参数的非线性预测模型验证
3.4 土壤水分入渗参数BP神经网络预测模型的选取与验证
3.4.1 入渗参数的BP神经网络预测模型结构与参数设置
3.4.2 入渗参数的BP神经网络预测结果
3.4.3 入渗参数的BP神经网络预测模型验证
3.5 小结
第四章 畦灌田面水流运动模型
4.1 畦灌田面水流运动阶段分析
4.1.1 自由推进阶段田面水流运动
4.1.2 封堵阶段田面水流运动
4.1.3 垂直消退阶段田面水流运动
4.1.4 水平消退阶段田面水流运动
4.2 畦灌田面水流运动模拟模型
4.2.1 畦灌灌水过程模拟的基本条件假定
4.2.2 畦灌田面水流运动模型的选择
4.2.3 有关畦灌田面水流运动的模型参数处理
4.3 畦灌田面水流运动模型验证
4.3.1 畦灌灌水试验基本资料
4.3.2 畦灌田面水流运动模型参数设定
4.3.3 畦灌灌水过程模拟结果分析
4.4 结语
第五章 畦灌灌水技术参数的多目标模糊优化模型
5.1 畦灌灌水效果评价指标的选取与分析
5.1.1 畦灌灌水效果评价指标的选取
5.1.2 各灌水效果评价指标间的关系分析
5.2 畦灌灌水技术参数的多目标模糊优化模型建立与求解
5.2.1 畦灌灌水技术参数的影响与选取分析
5.2.2 不同畦灌灌水技术参数组合下的灌水效果指标
5.2.3 畦灌灌水技术参数的多目标优化模型构建
5.2.4 畦灌灌水技术参数多目标优化问题的模糊化
5.2.5 畦灌灌水技术参数的模糊优化求解
5.3 结语
第6章 基于土壤常规理化参数的畦灌灌水技术参数一体化模糊优化模型应用分析
6.1 一体化优化模型的实现
6.1.1 模型建立
6.1.2 模型结构
6.1.3 模型功能
6.2 一体化优化模型的应用实例
6.2.1 一体化模型的设定与参数输入
6.2.2 一体化模型的结果输出
6.3 基于一体化优化模型的畦灌灌水效果敏感性分析
6.3.1 正交试验设计
6.3.2 灌水效果评价指标对影响因子变异的敏感性
6.4 基于畦灌灌水效果的土壤入渗参数预测精度控制研究
6.5 结语
第七章 结论与展望
7.1结论
7.1.1 基于土壤常规理化参数的土壤水分入渗参数的预测
7.1.2 畦灌田面水流运动模型
7.1.3 畦灌灌水技术参数的多目标模糊优化模型
7.1.4 基于土壤常规理化参数的畦灌灌水技术参数一体化模糊优化模型应用分析
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
致谢
硕士期间所获得的成果
本文编号：3773750
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 选题来源与研究意义
1.1.1 选题来源
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 土壤水分入渗模型及入渗参数获取研究现状
1.2.2 畦灌田面水流运动理论发展与应用现状
1.2.3 畦灌灌水效果评价及影响因素研究现状
1.2.4 畦灌灌水技术参数优化研究现状
1.3 课题研究方案
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 试验方案与研究方法
2.1 试验方案
2.1.1 试验区域概况
2.1.2 试验方案设计
2.1.3 试验仪器设备
2.1.4 试验方法
2.2 研究方法
2.2.1 线性、非线性和BP神经网络模型的预测与检验方法
2.2.2 多目标模糊优化算法
第三章 基于土壤常规理化参数的土壤水分入渗参数预测
3.1 土壤水分入渗参数及预测输入变量的确定
3.1.1 土壤水分入渗模型选择
3.1.2 土壤水分入渗参数的确定
3.1.3 土壤水分入渗参数的理化影响因子分析
3.1.4 入渗参数预测的输入变量选择
3.1.5 入渗参数k、α和f0与理化输入变量的灰色关联分析
3.2 土壤水分入渗参数的线性预测模型选取与检验
3.2.1 入渗参数线性预测模型的选取与显著性检验
3.2.2 入渗参数的线性预测模型验证
3.3 土壤水分入渗参数非线性预测模型的选取与检验
3.3.1 入渗参数非线性预测模型的选取与显著性检验
3.3.2 入渗参数的非线性预测模型验证
3.4 土壤水分入渗参数BP神经网络预测模型的选取与验证
3.4.1 入渗参数的BP神经网络预测模型结构与参数设置
3.4.2 入渗参数的BP神经网络预测结果
3.4.3 入渗参数的BP神经网络预测模型验证
3.5 小结
第四章 畦灌田面水流运动模型
4.1 畦灌田面水流运动阶段分析
4.1.1 自由推进阶段田面水流运动
4.1.2 封堵阶段田面水流运动
4.1.3 垂直消退阶段田面水流运动
4.1.4 水平消退阶段田面水流运动
4.2 畦灌田面水流运动模拟模型
4.2.1 畦灌灌水过程模拟的基本条件假定
4.2.2 畦灌田面水流运动模型的选择
4.2.3 有关畦灌田面水流运动的模型参数处理
4.3 畦灌田面水流运动模型验证
4.3.1 畦灌灌水试验基本资料
4.3.2 畦灌田面水流运动模型参数设定
4.3.3 畦灌灌水过程模拟结果分析
4.4 结语
第五章 畦灌灌水技术参数的多目标模糊优化模型
5.1 畦灌灌水效果评价指标的选取与分析
5.1.1 畦灌灌水效果评价指标的选取
5.1.2 各灌水效果评价指标间的关系分析
5.2 畦灌灌水技术参数的多目标模糊优化模型建立与求解
5.2.1 畦灌灌水技术参数的影响与选取分析
5.2.2 不同畦灌灌水技术参数组合下的灌水效果指标
5.2.3 畦灌灌水技术参数的多目标优化模型构建
5.2.4 畦灌灌水技术参数多目标优化问题的模糊化
5.2.5 畦灌灌水技术参数的模糊优化求解
5.3 结语
第6章 基于土壤常规理化参数的畦灌灌水技术参数一体化模糊优化模型应用分析
6.1 一体化优化模型的实现
6.1.1 模型建立
6.1.2 模型结构
6.1.3 模型功能
6.2 一体化优化模型的应用实例
6.2.1 一体化模型的设定与参数输入
6.2.2 一体化模型的结果输出
6.3 基于一体化优化模型的畦灌灌水效果敏感性分析
6.3.1 正交试验设计
6.3.2 灌水效果评价指标对影响因子变异的敏感性
6.4 基于畦灌灌水效果的土壤入渗参数预测精度控制研究
6.5 结语
第七章 结论与展望
7.1结论
7.1.1 基于土壤常规理化参数的土壤水分入渗参数的预测
7.1.2 畦灌田面水流运动模型
7.1.3 畦灌灌水技术参数的多目标模糊优化模型
7.1.4 基于土壤常规理化参数的畦灌灌水技术参数一体化模糊优化模型应用分析
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
致谢
硕士期间所获得的成果
本文编号：3773750
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3773750.html
