SWAT模型在地下水淺埋灌區(qū)的改進(jìn)與應(yīng)用研究結(jié)題摘要

在地下水淺埋灌區(qū)，地下水可通過潛水蒸發(fā)對作物耗水產(chǎn)生貢獻(xiàn)，而作物種植和灌溉等農(nóng)業(yè)活動(dòng)又影響潛水蒸發(fā)和地下水埋深。本研究使用蒸滲儀組開展試驗(yàn)，揭示了作物根區(qū)土壤水分狀況對潛水蒸發(fā)的影響，并提出反映作物根區(qū)土壤水分等多因素影響的潛水蒸發(fā)計(jì)算模型。在此基礎(chǔ)上，發(fā)展適用于地下水淺埋灌區(qū)的SWAT模型，引入地下水埋深變量，反映灌溉和降雨等因素對潛水蒸發(fā)和地下水埋深的作用。基于改進(jìn)SWAT分析灌溉制度和土壤類型對潛水蒸發(fā)和地下水的影響。 在田間尺度上，基于蒸滲儀試驗(yàn)提出了反映作物根區(qū)土壤水分等多因素影響的潛水蒸發(fā)計(jì)算模型。對于潛水蒸發(fā)的兩個(gè)重要影響因素：極限地下水埋深和根區(qū)穩(wěn)定儲(chǔ)水量，基于蒸滲儀試驗(yàn)和HYDRUS-1D數(shù)值模擬重點(diǎn)分析了這兩個(gè)變量的影響因素和確定方法。結(jié)果表明，對于試驗(yàn)所用冬小麥和粉土，極限地下水埋深約為5m。地下水埋深從0.5 m增加到2.5m時(shí)，潛水蒸發(fā)線性減?。坏叵滤裆顝?.5m增加到5m時(shí)，潛水蒸發(fā)以冪函數(shù)形式減小。地下水埋深從0.5m增加到2m時(shí)，根區(qū)穩(wěn)定儲(chǔ)水量Ws（地表下60 cm土層的穩(wěn)定儲(chǔ)水量）線性減??；地下水埋深超過2m時(shí)，Ws不再受地下水埋深的控制。 在灌區(qū)尺度上，改進(jìn)了SWAT模型的潛水蒸發(fā)計(jì)算模塊，引入了地下水埋深變量，并基于地下水平衡原理計(jì)算淺層含水層水量及地下水埋深，考慮了潛水蒸發(fā)對地下水埋深的影響。改進(jìn)SWAT可為每一個(gè)水文響應(yīng)單元輸出逐日地下水埋深，可用來分析土地利用方式變化、氣候變化或農(nóng)業(yè)管理措施對灌區(qū)地下水埋深和潛水蒸發(fā)的影響?；诟倪M(jìn)SWAT初步分析了黃河下游灌區(qū)灌溉制度對潛水蒸發(fā)和地下水埋深的影響。結(jié)果表明，隨著灌溉水量和灌溉頻率的增加，多年平均地下水埋深減小，但灌溉對潛水蒸發(fā)的影響較為復(fù)雜。對于黃河下游灌區(qū)最主要的三種土壤（壤砂，砂壤和粉壤），粉壤的多年平均地下水埋深和潛水蒸發(fā)量均最大，壤砂的最小。本研究對認(rèn)識地下水淺埋灌區(qū)水分循環(huán)特征和改善灌區(qū)水文模擬能力有積極意義。 2100433B

在地下水淺埋灌區(qū)，地下水可通過潛水蒸發(fā)對作物耗水產(chǎn)生貢獻(xiàn)，而作物種植和灌溉等農(nóng)業(yè)活動(dòng)又影響潛水蒸發(fā)和地下水埋深。本研究使用蒸滲儀組開展試驗(yàn)，揭示作物根區(qū)土壤水分狀況對潛水蒸發(fā)的影響，并提出反映作物根區(qū)土壤水分等多因素影響的潛水蒸發(fā)計(jì)算模型。在此基礎(chǔ)上，發(fā)展適用于地下水淺埋灌區(qū)的SWAT模型，引入地下水埋深變量，反映灌溉和降雨等因素對潛水蒸發(fā)和地下水埋深的作用。在收集資料的基礎(chǔ)上，利用改進(jìn)SWAT在黃河下游灌區(qū)建立模型。通過徑流與地下水埋深實(shí)測數(shù)據(jù)對改進(jìn)模型進(jìn)行識別、驗(yàn)證和評價(jià)?；诟倪M(jìn)SWAT模擬，在灌區(qū)尺度上探討作物種植和灌溉等農(nóng)業(yè)活動(dòng)對黃河下游灌區(qū)潛水蒸發(fā)和地下水埋深的影響規(guī)律。本研究對認(rèn)識地下水淺埋灌區(qū)的作物、土壤水和地下水相互作用規(guī)律、提高灌區(qū)水文模擬能力及改善灌區(qū)水資源管理有積極意義。

前言

第一章緒論

第一節(jié)研究背景和意義

第二節(jié)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

第三節(jié)研究內(nèi)容與目標(biāo)

第四節(jié)研究方法與技術(shù)路線

第二章灌區(qū)地下水承載力理論

第一節(jié)灌區(qū)地下水承載力的概念、內(nèi)涵和特征

第二節(jié)灌區(qū)地下水承載力影響因素

第三節(jié)灌區(qū)地下水承載力研究的理論基礎(chǔ)

第四節(jié)灌區(qū)水文循環(huán)模式的基本理論與模型

第三章灌區(qū)地下水承載力評價(jià)方法與指標(biāo)體系

第一節(jié)灌區(qū)地下水評價(jià)方法和模型

第二節(jié)灌區(qū)地下水承載力評價(jià)指標(biāo)體系

第三節(jié)灌區(qū)地下水承載力評價(jià)與預(yù)測系統(tǒng)

第四章灌區(qū)地下水開采模式及機(jī)井合理布局

第一節(jié)典型研究區(qū)的選擇及灌區(qū)機(jī)井現(xiàn)狀調(diào)查

第二節(jié)系統(tǒng)研發(fā)及類型區(qū)的劃分

第三節(jié)灌區(qū)供需水量平衡分析

第四節(jié)灌區(qū)機(jī)井合理布局方案

第五節(jié)灌區(qū)機(jī)井布局調(diào)整的策略

第五章灌區(qū)地下水與地表水聯(lián)合利用技術(shù)

第一節(jié)人民勝利渠灌區(qū)的運(yùn)行特點(diǎn)與存在問題

第二節(jié)灌區(qū)水鹽與水資源的調(diào)控管理

第三節(jié)灌區(qū)地下水與地表水聯(lián)合調(diào)度數(shù)值模擬和運(yùn)用技術(shù)研究

第四節(jié)灌區(qū)地下水與地表水聯(lián)合調(diào)度智能監(jiān)控系統(tǒng)

第六章灌區(qū)機(jī)井新技術(shù)

第一節(jié)機(jī)井技術(shù)綜述

第二節(jié)新型塑料井管力學(xué)性能與水力學(xué)特性

第三節(jié)弱透水性含水層增大出水量的成井方法

第四節(jié)卵礫石含水層輻射井技術(shù)

第七章灌區(qū)受損機(jī)井診斷與修復(fù)技術(shù)

第一節(jié)灌區(qū)機(jī)井受損類型

第二節(jié)受損機(jī)井診斷技術(shù)

第三節(jié)受損機(jī)井修復(fù)技術(shù)

第四節(jié)遺物打撈

第五節(jié)舊井修復(fù)增水技術(shù)

第八章灌區(qū)地下水開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

第一節(jié)應(yīng)用實(shí)例

第二節(jié)推廣應(yīng)用前景

參考文獻(xiàn) 2100433B

內(nèi)容簡介

本書河北省石津灌區(qū)為例，針對北方井渠結(jié)合灌區(qū)的獨(dú)有特點(diǎn)，開展了北方井渠結(jié)合灌區(qū)地表水地下水聯(lián)合調(diào)度研究，并進(jìn)行了示范推廣。全書共分為6章，主要內(nèi)容包括：第一章緒論、第二章井渠結(jié)合灌區(qū)結(jié)構(gòu)與功能分析、第三章灌區(qū)地表水地下水聯(lián)合調(diào)度模型、第四章地表水地下水聯(lián)合調(diào)度軟件研制、第五章地表水地下水聯(lián)合調(diào)度軟件在石津灌區(qū)的應(yīng)用、第六章結(jié)論與展望。 2100433B