典型井灌区水分循环及作物生长过程模拟研究
发布时间：2023-04-05 18:15
我国水资源极度匮乏,人均淡水资源量仅为世界平均水平的28%。国家统计局统计结果表明,2015年全国粮食播种面积、单位面积产量及粮食总产量继续增长,持续增长的粮食生产给农业灌溉提出更大的挑战的同时也带来了更好的机遇,因此,大力发展农业节水灌溉已经成为促进农业生产、缓解水资源供需矛盾的战略选择。我国农业灌溉当前主要存在以下三大问题：(1)农田有效灌溉率低,全国农田有效灌溉面积9.37亿亩,仅占耕地面积的51.5%,而节水灌溉工程面积仅占有效灌溉面积的50%。(2)灌溉水有效利用程度低,全国灌溉水有效利用系数只有0.53,水分利用效率提高的潜力巨大。(3)水生态破坏严重,日益增长的灌溉水量已造成我国华北、东北地区多处出现地下水漏斗。为解决上述三大问题,研究作物生长规律和田间水循环规律势在必行。目前,作物模型用于对作物生长、产量评估的研究众多,但传统的研究往往只注重研究作物在不同条件下各性状的变化,以此来优化田间管理模式,达到增产的效果,但缺乏与其他学科的交叉整合；随着我国生态文明建设的步伐逐渐加快,对水生态保护的需求也日益增加,如何将作物生长与区域水生态相结合,从而拟定节水增粮灌溉方案,对于...
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题的背景、目的与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的与意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 作物模型模拟研究进展
1.2.2 地下水模型模拟研究进展
1.2.3 评价指标体系及国内外研究进展
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 拟解决的关键科学问题暨论文创新特色
1.4.1 拟解决的关键科学问题
1.4.2 研究特色与创新点
第二章 井灌区水循环及作物生长试验研究
2.1 试验区概况
2.2 试验设计、观测项目与观测方法
2.2.1 田间尺度水循环关键过程监测
2.2.2 田间尺度作物生长监测
2.2.3 区域尺度地下水动态监测
2.3 试验数据分析
2.3.1 管理数据分析
2.3.2 气象数据分析
2.3.3 作物数据分析
2.3.4 土壤数据分析
2.3.5 水文地质数据分析
2.4 本章小结
第三章 井灌区水分循环及作物生长过程模拟
3.1 总体模拟框架
3.2 DSSAT模型基本原理及应用情况
3.2.1 模型功能及适用性
3.2.2 模型结构
3.2.3 核心计算模块
3.2.3.1 产量计算方法
3.2.3.2 土壤水下渗计算方法
3.2.3.3 蒸散发计算方法
3.2.4 模型输入输出
3.2.4.1 模型输入
3.2.4.2 模型输出
3.3 Visual MODFLOW模型基本原理及应用情况
3.3.1 模型功能及适用性
3.3.2 模型结构
3.3.3 模型计算原理
3.3.3.1 空间离散化
3.3.3.2 时间离散化
3.3.4 模型输入输出
3.3.4.1 模型输入
3.3.4.2 模型输出
3.4 耦合模拟模型的构建与应用
3.5 本章小结
第四章 田间实测数据对模型的校验
4.1 参数估计
4.1.1 GLUE
4.1.2 PEST
4.2 模拟效果分析
4.2.1 作物主要生长特征拟合效果
4.2.2 土壤水拟合效果
4.2.3 蒸散发拟合效果
4.2.4 地下水位拟合效果
4.3 本章小结
第五章 灌溉方案优选
5.1 灌溉方案的设定
5.1.1 典型年的选取
5.1.2 灌溉制度拟定
5.2 模型模拟结果
5.2.1 不同灌溉方案对井灌区作物生长的影响
5.2.2 不同灌溉方案对水分生产率的影响
5.2.3 不同灌溉方案对地下水位的影响
5.3 评价指标体系的构建
5.3.1 评价指标体系构建的原则
5.3.2 评价指标选取与分级
5.4 方案评价与优选
5.4.1 主要评价方法对比
5.4.2 指标权重的确定
5.4.3 灌溉方案定量评价及优选
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
参加的科研项目
参编论著
致谢
本文编号：3783888
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题的背景、目的与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的与意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 作物模型模拟研究进展
1.2.2 地下水模型模拟研究进展
1.2.3 评价指标体系及国内外研究进展
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 拟解决的关键科学问题暨论文创新特色
1.4.1 拟解决的关键科学问题
1.4.2 研究特色与创新点
第二章 井灌区水循环及作物生长试验研究
2.1 试验区概况
2.2 试验设计、观测项目与观测方法
2.2.1 田间尺度水循环关键过程监测
2.2.2 田间尺度作物生长监测
2.2.3 区域尺度地下水动态监测
2.3 试验数据分析
2.3.1 管理数据分析
2.3.2 气象数据分析
2.3.3 作物数据分析
2.3.4 土壤数据分析
2.3.5 水文地质数据分析
2.4 本章小结
第三章 井灌区水分循环及作物生长过程模拟
3.1 总体模拟框架
3.2 DSSAT模型基本原理及应用情况
3.2.1 模型功能及适用性
3.2.2 模型结构
3.2.3 核心计算模块
3.2.3.1 产量计算方法
3.2.3.2 土壤水下渗计算方法
3.2.3.3 蒸散发计算方法
3.2.4 模型输入输出
3.2.4.1 模型输入
3.2.4.2 模型输出
3.3 Visual MODFLOW模型基本原理及应用情况
3.3.1 模型功能及适用性
3.3.2 模型结构
3.3.3 模型计算原理
3.3.3.1 空间离散化
3.3.3.2 时间离散化
3.3.4 模型输入输出
3.3.4.1 模型输入
3.3.4.2 模型输出
3.4 耦合模拟模型的构建与应用
3.5 本章小结
第四章 田间实测数据对模型的校验
4.1 参数估计
4.1.1 GLUE
4.1.2 PEST
4.2 模拟效果分析
4.2.1 作物主要生长特征拟合效果
4.2.2 土壤水拟合效果
4.2.3 蒸散发拟合效果
4.2.4 地下水位拟合效果
4.3 本章小结
第五章 灌溉方案优选
5.1 灌溉方案的设定
5.1.1 典型年的选取
5.1.2 灌溉制度拟定
5.2 模型模拟结果
5.2.1 不同灌溉方案对井灌区作物生长的影响
5.2.2 不同灌溉方案对水分生产率的影响
5.2.3 不同灌溉方案对地下水位的影响
5.3 评价指标体系的构建
5.3.1 评价指标体系构建的原则
5.3.2 评价指标选取与分级
5.4 方案评价与优选
5.4.1 主要评价方法对比
5.4.2 指标权重的确定
5.4.3 灌溉方案定量评价及优选
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
参加的科研项目
参编论著
致谢
本文编号：3783888
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