一、低水位运行灌区的节水机制与机理(论文文献综述)
王博[1](2021)在《喀什噶尔河流域平原区地下水系统特征和生态环境演化分析》文中研究指明气候变化对人类的生存发展带来新的挑战,人类活动的影响对自然界输入了关键驱动因子,因此在人类活动带来的强烈扰动条件下,对生态环境地质在一定周期尺度内发生的变化、趋势、规律及其驱动机制进行研究尤为必要。喀什噶尔河流域位于西北内陆干旱半干旱地区,地处塔里木盆地西缘,生态环境脆弱且容量有限。地下水是维系平原区生产、生活、生态的重要水源,长期持续大规模开采已诱发一系列生态环境地质问题,进而由量变至质变导致生态环境演化发展,探究其内在机制对于合理利用资源保护生态环境具有重要的现实意义。本文以喀什噶尔河流域平原区为研究对象,结合水资源调查评价,综合运用地下水动力学、遥感解译分析、统计学、数值模型模拟等多学科研究技术手段,揭示了地下水系统水流特征和循环机理,分析了喀什噶尔河流域平原区绿洲的演化规律,重点对其盐渍化的成因和趋势进行了深入分析,还从突出实践性的角度对地下水两级功能区划分进行了优化改进,对超采区进行了划定和复核。本研究得出以下主要结论:(1)根据地形地貌、含水层特征、富水性特征、地下水流场特征、水化学特征和地表水河流展布等特点的相似性和关联密切性,将平原区第四系地下水流动系统划分为克孜勒苏河地下水流亚系统(Ⅰ1)、盖孜河-库山河-依格孜亚河地下水流亚系统(Ⅰ2-3-4)、恰克马克河-布谷孜河地下水流亚系统(Ⅰ5-6),作为调查评价研究区地下水资源的理论基础;(2)根据均衡计算得出,喀什噶尔河流域平原区地下水资源总量(M≤2g/L)为14.61×108m3/a,其中:克孜勒苏河流域平原区地下水资源量为5.02×108m3/a;盖孜河流域平原区地下水资源量为5.20×108m3/a;库山河流域平原区地下水资源量为2.48×108m3/a;依格孜亚河流域平原区地下水资源量为0.82×108m3/a;恰克马克河流域平原区地下水资源量为0.21×108m3/a;布谷孜河流域平原区地下水资源量为0.88×108m3/a;(3)根据地下水资源管理实践经验,从更加突出功能导向、更加突出水质因素、更加突出优先保护、更加突出后备水源、更加便于基层管理出发,对地下水两级功能区划分进行优化改进,将一级功能区分为生活功能区(L)、生态功能区(E)、生产功能区(P);将二级功能区在一级功能区的基础上又分为8类功能区,分别是生活功能区(L)中的集中式供水水源区(L1)、水处理供水水源区(L2)、备用优质水源区(L3),生态功能区(E)中的水源涵养区(E1)、生态脆弱区(E2)、生态保护区(E3),生产功能区(P)中的生产开发区(P1)、应急水源区(P2)。按照优化后的地下水功能区划分体系,喀什噶尔河流域共划分集中式供水水源区(L1)4个,面积为49.86km2;水处理供水水源区(L2)7个,面积为75.49km2;备用优质水源区(L3)2个,面积为1952.54km2;水源涵养区(E1)8个,面积为45302.54km2;生态脆弱区(E2)14个,面积为3949.56km2;生态保护区(E3)7个,面积为3457.97km2;生产开发区(P1)11个,面积为9104.73km2;尚未规划应急水源区(P2);(4)喀什噶尔河流域下游六县市尚未出现大范围、比较严重的生态环境地质问题,但由于地下水过度开采导致地下水位下降,引起湿地等天然水域萎缩、局部植被退化,局部已出现地下水超采,但程度尚不严重;(5)喀什噶尔河流域下游六县市2000~2010年期间、2010~2017年期间盐渍土主导变化类型均为极重度盐渍土向重度盐渍土转化。2000~2010年盐渍化严重度指数相对变化率为-6.68%,2010~2017年相对变化率为-8.05%,盐渍土的修复速度有增加趋势,表明土壤盐渍化问题总体上正在趋于好转。NDVI、ET、LST三个参数的变化与土壤盐渍化严重度的变化呈显着线性关系(P<0.01),且△ET和△NDVI可有效解释盐渍化严重度变化量,其中△ET对盐渍化严重度变化的解释能力最强。此外,研究区地下水位正在发生一定程度的下降也是土壤盐渍化不断改善的一个重要因素;(6)对于喀什噶尔河流域平原区典型区域伽师县,现状地下水开采量方案情况下,势必将导致地下水位持续快速下降,地下水过度开采终将引起湿地等天然水域的萎缩和天然植被的退化,或将引发更加严重的生态环境问题;基于适度的地下水开采量方案情况下,地下水位在趋于稳定的情况下将略微上升,生态环境将逐步趋于好转;相对较小的地下水开采量方案情况下,地下水位将缓慢回升,虽生态环境有向好的趋势,但也存在引发较大次生盐渍化问题的风险。从有效保护生态环境和可持续利用地下水资源的角度出发,应制定适度的地下水开采计划。
韩焕豪[2](2019)在《稻田-生态沟-塘堰湿地系统氮素迁移转化规律及机理研究》文中提出稻田面源污染由于其发生面广、影响程度大的特点已成为当今研究热点。稻田面源污染治理研究可主要分为稻田源头控制、生态沟拦截去除及塘堰湿地净化三部分。然而,稻田面源污染(特别是氮素污染)在稻田、生态沟、塘堰湿地及它们组成的稻田-生态沟-塘堰湿地系统中的迁移转化规律及机理并不完全明确。模型可以模拟氮素不同迁移转化过程,克服田间试验中的诸多缺点,而现有的稻田水氮平衡模型对稻田氮素迁移转化过程的模拟并不全面且系统氮素迁移转化过程模拟模型还未构建。综合上述稻田-生态沟-塘堰湿地系统氮素迁移转化研究中存在的不足和需要解决的问题,本文于2016~2019年在滇中高原洱海灌区开展了稻田、生态沟、塘堰湿地及其组成的系统氮素迁移转化规律及机理试验研究。主要研究内容及结论如下:(1)为了探明稻田氮素迁移转化规律及机理,连续开展了4个稻季的稻田水氮综合调控模式试验。研究结果表明,间歇灌溉模式、减量施肥及增加施肥次数均可减少稻田排水、淋溶、表层土、耕作层土氮素损失。间歇灌溉还可抑制浮萍的生长,减少微生物固氮量,增加土壤矿化量及氮素反硝化量。增加施肥次数也可减少稻田氮素淋溶及排水损失,但会增加氨挥发损失。(2)基于田间试验结果构建了较为全面的稻田日尺度水氮平衡模型,该模型可有效模拟不同水氮处理下包括尿素水解、灌水带入氮素、微生物固氮、湿沉降、土壤有机氮矿化、田面排水、淋溶、氨挥发、硝化、反硝化、植株吸收及浮萍氮素吸收与释放等12个环节的氮素迁移转化过程。验证结果显示除反硝化外其余氮素模拟值与实测值无显着性差异,相关性较高。较全面地揭示了不同水氮调控模式下稻田氮素迁移转化规律及机理。(3)为了研究不同水力条件及植物类型下生态沟对稻田排水中氮素去除规律及机理,于梭鱼草、美人蕉及茭白三条生态沟内分别开展了不同流态氮素去除及示踪试验。研究表明,在生态沟静态和动态过流下梭鱼草沟对稻田面源污染氮素去除效果均最好。不同植物生态沟静态情境下的氮素去除率普遍比动态的高。动态过流下氨氮NH4+-N和总氮TN的去除率随着水位的增加而显着减小,硝氮NO3--N的去除率随着水位的增加而增加,综合来看低水位低流量低进水总氮浓度处理下TN去除率较大。生态沟氮素的去除是传质系数Vf和流速水位组合u*h共同作用的结果,u*h一定的情况下,Vf越大吸收长度Sw越小,去除率越高。生态沟氮素去除率受水力停留时间、侧向补给及暂态存储区大小的影响。生态沟内的水力停留时间主要来自其主渠道流动水体而非暂态存储区。(4)为了研究不同植物类型及运行方式下塘堰湿地氮素去除规律及机理,于梭鱼草塘、再力花塘及水葱塘内分别开展了水力性能及主要影响因素试验。研究表明,塘堰湿地对TN的去除在水力停滞一周左右即可达到满意的效果。连续进水方式下梭鱼草塘去除效果最好,再力花塘最差。塘堰湿地氮素去除效果受水体溶解氧(dissolved oxygen,DO)的影响且可反映在不同深度水体pH变化上,DO及pH均随着湿地水体深度的增加而减小,且它们的变化可作为硝化反硝化作用的有力证据。梭鱼草塘对氮素去除效果最好是其最大根长、地下生物量及根孔隙度综合作用的结果。浮萍的腐解后氮素释放量最大且最快,茭白因其生长过程中对氮素吸收量较大且腐解后氮素释放缓慢的特点可作为生态沟或湿地氮素去除优选植物。水葱、梭鱼草与再力花的腐解是一个长期过程。(5)基于稻田、生态沟及塘堰湿地氮素去除试验及模型模拟结果,构建了稻田-生态沟-塘堰湿地系统氮素去除组合模拟模型并分析了系统氮素去除协同策略。研究表明,系统模型对氮素去除效果的模拟较好,其中生态沟及塘堰湿地的模拟效果要好于稻田径流。稻田采用W1N1F2处理可获得系统氮素协同去除的源头优势,使得整个系统的氮素去除率较高。增加生态沟及塘堰湿地的水力停留时间也是增强系统氮素去除率的重要举措。稻田-生态沟-塘堰湿地氮素协同去除策略的关键可总结为:稻田采用采用节水灌溉+减量施氮肥+适当多次施肥,通过设计及管理措施延长生态沟及塘堰湿地水力停留时间。
孙国辉[3](2020)在《三江平原灌区农业生产对水资源及面源污染影响研究》文中指出三江平原位于黑龙江省东北部,是国家重要的商品粮生产基地,地下水资源紧缺和面源污染已成为这一地区农业生产面临的突出环境难题。为了有效保护水环境,本文从环境友好理念角度,选取位于三江平原地区的典型灌区二九O灌区作为研究对象,通过现场调查与系统研究,所取得的研究成果有助于解决三江平原地区灌区农业产生的环境水资源问题和面源污染问题,并为该地区扩充具有生态功能价值的湿地,有助于改善这一地区生态环境质量,可为推动我国三江平原地区灌区农业向环境友好型农业转型,实现可持续发展提供有力技术支撑。采用现场调研法,对灌区的基本情况进行细致了解,分析识别了灌区农业产生的环境水资源问题和面源污染问题。环境问题分析识别结果表明,2010年~2017年,灌区内地下水平均水位从5.25m下降至6.3m,降幅约1.1m,水位下降十分明显,水资源出现严重紧缺;灌区化肥农药过量施用导致三江平原地区地表水受到了不同程度污染,COD、BOD5、总氮超标值范围分别为:21.4~37.7 mg/L、4.4~8.4 mg/L、1.2~1.4 mg/L。利用数学模型法、定性与定量分析法,对灌区进行了地下水与地表水联合调度、节水灌溉技术的研究。研究结果表明,地下水与地表水联合调度实施后,同现状灌区14960hm2相比,规划灌区21953.33hm2地下水开采量减少了7747.95万m3/a,有助于恢复地下水位;节水灌溉技术实施后,同淹灌条件下用水量相比,规划灌区可节约水377.11万m3/a,节水效果十分显着。同现状灌区相比,规划灌区灌溉水入渗补给地下水量增加了1282.1万m3/a,对地下水资源恢复效果显着。采用文献研究法、排污系数法及定性与定量分析法,对灌区进行了科学施肥施药技术和表面流人工湿地净化技术可行性的研究。环境效果表明,实施科学施肥施药技术,同现状施肥水平相比,规划灌区化肥施用量减少了3841.83t/a,削减幅度达38.89%,氮磷流失量减少了310.42t/a;同现状施药水平相比,农药施用量减少了7.9t/a,削减幅度达15.72%,从灌区农业源头削减化肥农药的投入及氮、磷输出负荷的效果明显。表面流人工湿地净化技术实施后,规划灌区退水经表面流人工湿地净化处理后主要污染物COD、氨氮、总氮、总磷减排量分别为635.92t/a、51.17t/a、31.85t/a、7.02t/a,减排幅度分别高达59.72%、83.91%、63.52%、60.62%。氨氮、COD、总氮、总磷浓度均满足《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类质量标准要求。灌区退水经人工湿地净化处理后,有效削减了农业面源污染物排放负荷,对改善和保护水环境具有十分显着的效果。
郭富强[4](2019)在《北方季节性冻土区渠道保温防冻胀机理与应用研究》文中指出多年来,内蒙古河套灌区在渠道衬砌防冻胀方面取得了大量试验研究成果,但在不同厚度聚苯板的保温防冻胀效果方面的试验研究较少,特别是对模袋混凝土衬砌渠道保温效果目前还没有相关研究。为了探明在预制混凝土板及模袋混凝土条件下铺设聚苯板的保温机制及抗冻胀效果,通过建立冻胀试验场并结合原型渠道冻胀试验,对不同保温处理条件下基土地温、冻深、冻胀量和含水率、地下水位等变化规律开展了研究,提出了以下主要创新性成果:1、通过对多年运行渠道中铺设的聚苯板取样检测可知,表观密度下降了7.92%~23.33%;渠坡上部导热系数增大了 19.44%~50%,下部增大了86.11%~105.56%;尺寸稳定性增大了 1~2倍,体积吸水率增大了 10.5~16.5倍。2、通过野外原位试验,对河套灌区衬砌渠道聚苯乙烯板保温防冻胀规律进行了试验研究。得出在预制混凝土板条件下铺设2~12cm厚的聚苯板,总积温增温236.95%~563.84%,削减冻胀率53%~94.7%,削减冻深64.02%~75.98%。单位厚度聚苯板可提高地温0.88℃,削减冻胀量1.75cm,削减冻深9.24cm。3、通过开展不同模袋混凝土处理冻胀试验得出,单位厚度模袋混凝土增温为0.16℃,仅为聚苯板增温值的18.1%,总积温增温仅为3.93%~9.22%。模袋混凝土下铺设4~8cm聚苯板,总积温增温207.6%~272.3%,削减冻胀率为71.43%~96.6%。4、通过建立渠道冻胀力学模型,探讨了渠道产生冻胀的主要原因。分析了渠道发生冻胀破坏的主要部位,并对典型渠道冻胀破坏进行了验算。得出梯形渠道渠坡脚处所受轴力N(x)和剪力Q(x)均最大,渠坡板下部1/3处所受的弯矩值M(x)最大;渠底板坡脚处受到的剪力Q(x)最大,渠底板的1/2处所受弯矩M(x)最大。5、提出了河套地区衬砌渠道聚苯板适宜铺设厚度。东西走向的预制混凝土渠道阴坡、阳坡和渠底适宜铺设的聚苯板厚度分别为1Ocm、6cm和8cm;南北走向的预制混凝土衬砌渠道边坡和渠底适宜铺设的聚苯板厚度为8cm和7cm。并且标定了采用理论方法计算河套地区渠道铺设聚苯板厚度的理论参数。6、通过建立典型渠道数值模型,应用ADINA有限元软件分析了铺设2~12cm聚苯板渠基土温度梯度分布情况和增温效果。铺设聚苯板的增温效果在30cm以上的土层中最为显着。铺设6cm以上聚苯板可提高保温效果50%以上,削减冻胀量90%以上。7、以不同地下水位试验平台和原型渠道为研究对象,分析了地下水位对基土冻胀的影响效应。当地下水位降低0.5~1.0m后,削减冻胀率为71%~83.8%。
魏鹏[5](2019)在《冬季输水混凝土衬砌渠道防冻胀措施研究》文中研究表明新疆地处季节性冻土区,由于常年干旱缺水,修建了诸多用于灌区和水电站发电的引水渠道。这些渠道中有一类冬季输水渠道,此种渠道在冬季继续为电站或城市供水。受渠内水影响,此类渠道基土含水率一般高于冬季停水渠道,因此,冻胀破坏也比冬季停水渠道更为剧烈。本文在阅读与分析大量国内外文献基础上,详细阐述了冬季输水渠道冻胀机理、破坏特征、防护措施等方面的研究进展。论文主要研究工作及成果包括以下几点:(1)依据有限元分析理论,利用ANSYS有限元软件,深入探究冬季无冰盖输水混凝土衬砌渠道温度场、应力场及位移场冻胀基本定性规律,进而提出三种针对冬季输水渠道的防冻胀措施,分别为高水位运行保温防冻胀措施、聚苯乙烯保温防冻胀措施及新式换填防冻胀措施,并对其温度场、应力场及位移场进行数值模拟深入分析冻胀变化定性规律。(2)对水深为2m、3m及4m渠道受负温影响时的温度场、应力场及位移场一般冻胀规律进行了探究,研究表明高水位运行是一种有效的保温防冻胀措施。温度场变化规律:不同水深时渠道在空气、水面及衬砌板交界处都会产生巨大温差,温度等值线在此处出现强烈波动。应力场变化规律:不同水深时渠道衬砌板上最大应力产生的位置都为空气、水面及衬砌板交界处,随着过水深度的增加,应力逐渐降低。位移场变化规律:随着过水深度的增加,最大冻胀位移逐渐减小且逐渐转移到渠道顶部,最终得出该渠道冬季合理输水水深为4m。(3)冬季输水渠道应用聚苯乙烯保温防冻胀措施后对其温度场、应力场及位移场数值模拟研究发现,温度场变化规律:渠顶水平方向1.5m范围以内及水面以上混凝土衬砌板后的法向冻深有所下降,随着保温板厚度增加,渠道冻深呈减小趋势,但减小的幅度逐渐减小;应力场变化规律:渠道增加8cm厚聚苯乙烯保温板较无保温措施时衬砌层上最大上应力削减48.23%,由此可见聚苯乙烯新式保温防冻胀结构可有效降低混凝土衬砌层上的应力,随着保温板厚度增加,应力降低幅度逐渐减小。位移场变化基本规律:渠道在铺设8cm厚度的聚苯乙烯保温板后较未采用防冻胀措施时最大冻胀位移削减52.32%,由此可见渠道在采用聚苯乙烯保温新式防冻胀结构后可大幅度降低冻胀位移,随着保温板厚度不断增加,其位移削减幅度也随之减小,最终得出保温板的最佳厚度为14cm。(4)冬季输水渠道应用新式换填防冻胀措施后对其温度场、应力场及位移场数值模拟研究发现,温度场变化规律:随着换填深度逐渐增加,负温侵入渠基土的深度不断加深,边坡板后法向冻深也逐渐增加。应力场变化规律:换填60cm深度砂砾土较无换填措施的渠道衬砌板上最大应力降低78.78%,可见新式换填防冻胀措施可有效降低衬砌层上应力,随着换填深度不断增加,应力减小幅度也逐渐降低。位移场变化规律:渠道换填60cm深度的砂砾土较无换填措施时最大冻胀位移削减41.8%,表明换填砂砾土可有效降低冻胀位移产生,最终得出最佳换填深度为120cm。
屈晓娟[6](2018)在《基于利益相关者的引黄灌区农业水资源节水激励研究》文中认为我国70%以上的耕地分布在常年灌溉带与不稳定灌溉带,农业生产对水资源灌溉依赖性极大。农业一直是我国的“用水大户”与“耗水大户”,用水占比达63%。然而我国是全世界13个贫水国之一,人均水资源占有量仅为世界水平的28.87%,黄河流域用水供求矛盾更为尖锐,人均水资源占有量仅为全国水平的38.43%,农业灌溉用水量却达流域总用水量的73.8%。同时面临水资源时间与空间分布极不均衡、水生态恶化日趋严重等约束,并且随着我国工业化与城镇化进程加快,农业用水被“挤占”问题凸显。农业用水得不到有效保障,将会直接威胁我国粮食安全战略,威胁13.9亿人的吃饭问题,同时也会掣肘生态文明建设与农业现代化有序推进。我国农业用水供给匮乏的同时,存在着农业水资源利用效率低下的问题。尽管经历了多方努力后农业用水效率出现缓慢提升趋势,却仍徘徊在0.53左右,远低于发达国家水平0.8。五十多年以来,我国一直致力于探索农业节水改革,试图通过各种节水方式提高农业用水效率,却未能达到预期效果,常年存在“多输”现象:灌溉设施陈旧、维修缺位,灌溉管理制度不顺畅、管理组织臃肿、水费收入远低于供水成本,农户农业收入低、承担实际水费远高于政府定价,政府连年给予节水补贴,财政负担沉重,这些问题在引黄灌区更为凸显。本文认为,工艺农艺技术创新、灌溉节水方式选择固然比较重要,但最为重要核心的问题是尊重并突出农业水资源利用过程中各利益相关主体“自下而上”的利益诉求,构建适合国情与水情、行之有效的新型农业节水激励,激励供水主体、用水主体及公众等多重微观主体的内在节水动机,建立畅通灵活的水资源流转市场,配合以明晰长效的政策调控手段,促进水资源高效流转、合理配置,达到宏观目标与微观目标相协调一致,方可真正实现有效节水、提高水资源利用效率,促进资源、产业、经济良性循环,达到人水和谐,助力生态文明建设与农业现代化推进。本文通过对黄河流域引黄灌区农业水资源利用效率实证分析,对典型案例陕西省D灌区农业水资源节水激励存在问题及深层原因剖析,分析各利益相关主体在农业灌溉中不同的利益诉求,为构建节水激励提供生动灵活的现实案例依据。基于利益相关者视角,从农业水资源利用过程中的主要利益相关者——政府、供水单位、用水农户、用水者协会四个利益主体出发,系统构建四个博弈模型,利用经济学优化模型解析各主体节水行为中的利益诉求冲突,为构建节水激励奠定理论推演基础。基于“效价-手段-期望”理论,通过建立有序的农业水权流转市场、制定合理灵活的农业水价体系、界定清晰的水利工程权限、靶向定位的水利专项投资资金、责权明晰的供水单位组织结构、行之有效的用水者协会管理、对用水农户节水行为的奖惩措施等激励工具,从制度创新、改善博弈规则、改变博弈支付值等方面构建农业水资源节水激励,以激励利益相关者内生的节水动机,使其由“不合作”向“合作”进化,达到总体的帕累托最优。并从经济、生态、社会公平等多维度出发,基于模糊数学法对陕西省D灌区近年来的农业节水激励绩效进行检验分析,以期增强其适用性、可操作性及普适性。本文主要的创新之处在于:分析方法的创新,制度创新与节水激励绩效检验视角的创新。(1)分析视角的创新。本文基于经济人“有限理性”,对农业水资源节水过程的主要利益相关主体——政府、灌区供水单位、用水农户、用水者协会进行节水经济行为分析,系统构建了包括政府与供水单位的节水博弈、供水单位与农户的节水博弈、农户与政府的节水博弈、农户之间的节水行为博弈的系统博弈分析模型,利用优化分析模型对各利益相关主体进行分析,找出帕累托最优点。(2)农业节水激励的制度创新。本文将农业节水激励构建与生态文明、农业现代化有机融合,在水生态文明建设、新型经营主体兴起与土地集约化管理的背景下,结合管理学、心理学相关理论,构建包含政策扶持、制度完善、组织体系、行为规范、乡村文化等多元化的“MVEI”节水激励,不仅实现农业节水、提高用水效率,而且助力生态文明与农业现代化,达到农业与二三产业、农村与城镇、人与资源的和谐共生目标。(3)农业节水激励绩效检验的创新。本文构建了一个新型的节水激励绩效检验模型,基于政府、供水单位、用水农户及用水者协会四方利益相关者分析视角,选取4个一级指标、25个二级指标作为校验指标,采用模糊综合评价法从经济、效益、生态、社会公平等维度对构建的节水激励进行绩效检验,以加强其可操作性与可推广性。本文的主要结论:行之有效的激励可以激发每一方利益相关主体的节水动机,促使各方追求自身净收益(净利润)最大化目标趋于协同,达到总体的帕累托最优。在本激励设计中,政府充当水利投资与节水行为“引导者”和“监督者”角色,在对水权、水利工程设施产权界定清晰并制定相关法规前提下,赋予农业水资源供给者与使用者充分的权利,激活其内在节水动机;在确保粮食安全、农民经济利益的前提下,创建一个水权可灵活流转(包括买卖与存贷)、水价可有效反映水资源价值及供需状况、水利工程产权可清晰界定的“有管理的、宽松灵活的”农业水资源市场,充分发挥水市场的调节机制,将农业水资源微观主体的利益诉求与政府的宏观目标协调一致,达到“政府目标-工具性激励-利益相关者节水行动-预期节水效果-水资源合理高效配置”的良性循环。
王斌[7](2017)在《多水源供给模式下灌区旱灾诱发危机诊断与预警 ——以泾惠渠灌区为例》文中指出干旱灾害作为影响区域水资源安全的主要因素,是全球范围内频繁发生的一种慢性自然灾害,它对社会生活和经济发展的影响之大、范围之广、持续之久、危害之深,超出了其他任何自然灾害,成为了影响世界发展的严重不稳定因素和影响国民经济可持续发展的瓶颈因素。特殊的地理条件和气候特征决定了我国是一个干旱及旱灾频繁发生的国家,干旱问题已成为我国社会经济可持续发展、水资源可持续利用和管理所面临的重大问题和难题。近年来受全球气候变化的影响,我国干旱事件出现的频率呈现增长趋势,且干旱程度日趋加剧,缺水矛盾凸显,严重制约了我国的社会经济和谐发展,并威胁国家安全。可见,当前阶段的干旱问题对国家发展的影响已远高于历史任何时期,其研究也到了刻不容缓的地步。有关干旱的话题,一直是近年来国际学术界研究的热点,其内容主要涉及干旱规律、干旱指标与评估、干旱预警和干旱管理等四个领域,部分成果已被推广于生产一线,对区域抗旱减灾起到了积极的作用。但由于旱灾本身的学科交叉性和复杂性,使得以往的研究成果在应用过程中还有很多有待研究和完善的地方,如干旱指标体系不完善、基础性研究不足、重预警轻应变、重应急轻防御、决策支持系统实用性不强等。鉴于此,针对上述研究在干旱管理领域存在的缺陷及不足,本文拟从区域抗旱实务的角度出发,对旱灾危机评估、预警和应对过程中存在的机制问题和实用性问题进行深入地探讨,并以陕西省泾惠渠灌区为例展开案例研究。具体过程如下:首先结合灌区的多水源供给模式,提出并构建了考虑灌区供需双侧的旱灾危机诊断指标体系;耦合多水源二元水循环模拟模型和滚动修正模式,建立了面向灌区的旱灾危机滚动预警机制,可结合未来降水概率和地面的土壤熵情变化,不间断地发布旱灾危机的警示信息;以此为基础,进一步构建了面向灌区抗旱的诊断-预警-决策框架体系,可结合多水源二元水循环模拟模型实现模拟预警和决策推演,同时基于历史旱情信息,构建了旱灾危机应对方案库,可实现对旱灾从诊断、预警到决策的全过程支持;最后,以泾惠渠灌区为案例区,进行验证计算,分析本研究所建立的多水源供给模式下的灌区旱灾诱发危机诊断与预警体系的合理性与实用性。具体研究内容和所得结论如下:(1)泾惠渠灌区现状及抗旱能力分析通过对泾惠渠灌区的现状调查,发现灌区降水量及径流量年际变化较大,年内分布不均,同时泾河旱涝兼存,灌区蒸发较为强烈;渠首引水量缩减且含沙量大,而灌区需水量却在逐年上升,地下水超采问题日益严重;灌区所在地区旱灾频发,同时面临着水资源严重不足、渠系工程年老失修、节水管理和灌溉技术不成熟、地下水超采及水污染问题并存等问题,抗旱压力大。(2)灌区旱灾危机诊断指标体系提出基于二元水循环理论的灌区旱灾危机诊断指标体系。该指标体系涵盖了灌区干旱状态和灌区抗旱能力(水源情势)的双重表征,可回答干旱过程中实时旱情和水情两个层面的问题。同时,体系将干旱状态指标D及抗旱能力指标S进行综合,构建了旱灾危机诊断指标DAI。透过该体系,决策者可实时掌握灌区的旱情发展、抗灾能力变化以及成灾的危机程度,即在准确反映灌区当前的旱情状态的情况下,进一步结合未来来水和当前决策方案,模拟灌区未来可能遭受的旱灾威胁。(3)多水源二元水循环模拟模型的实现诊断指标体系具有实时获取性,但是其阈值设定和预警机制则要求以二元水循环模型作为支撑。结合灌区的多水源供给模式,构建了泾河流域分布式水文模型和水资源配置模型相耦合的灌区引水模型,并与灌区地表水与地下水联合调配模型、墒情预测模型和灌区地下水均衡模型结合,建立了灌区多水源二元水循环模拟模型,以保证指标获取、预警与决策模拟功能的实现。校验结果表明,该模型可较好地模拟干旱事件演变过程中的灌区二元水循环过程,为合理利用地表水与地下水,发挥最大抗旱潜力,有效降低干旱成灾风险提供支持。(4)灌区滚动式旱灾危机预警机制及决策体系框架以多水源二元水循环模拟模型为基础,将灌区旱灾危机诊断体系与滚动预警机制和决策支持机制相融合,建立了灌区旱灾危机诊断-预警-决策框架体系。在滚动预警机制和决策模拟机制下,可实现对灌区旱灾危机的“预警—预决策—预决策效果分析—预决策修正—决策—预警”的全过程滚动式的旱灾预警及决策支持,弥补干旱演变过程中常规旱情评估体系对干旱应对过程支持的缺位问题。(5)实例验证分析以陕西省泾惠渠灌区2013-2014年的实测资料为基础,进行灌区旱灾危机预警及决策模拟,并以官方监测结果进行对比分析,验证旱灾危机诊断体系与应对机制的合理性。同时,与单因素指标降水量SPI、土壤墒情指标进行同期验证,从侧面印证本研究所建立的旱灾预警体系的科学性与合理性。结果表明,本文建立的诊断与预警体系综合考虑了灌区干旱状态及水源情势等因素,从旱情与水情(即需和供)两个层面表征了干旱事件的发展走势,相对SPI和土壤墒情指标包含了更多有关抗旱能力的信息,故其对抗旱实践过程更具有指导意义。从比对结果看,旱灾危机诊断与预警体系是一个更加科学合理、综合完善的体系,并可通过该系统仿真模拟制定科学合理的抗旱预措施和应急措施,有效缓解灌区未来干旱旱情,具有较强的应用价值。
任国源[8](2016)在《基于生态环境影响的灌区节水评价指标体系构建》文中进行了进一步梳理滦河下游灌区位于河北省唐山市南部滦河以西滨海平原地区。灌区经济在唐山市国民经济中占有十分重要的地位。随着地区经济的发展,用水需求和水资源条件的矛盾不断加深,同时,不合理的水资源应用也带来了一系列严重的生态环境问题。研究区域的地表水资源严重短缺,工农业用水及人民生活用水需求大,致使该区地下水长期超采,地下水水位逐年下降、地面沉降、海水水体入侵、湿地减少、地下水水质污染等一系列环境问题。本文对灌区生态环境效应机理进行了研究,系统分析了滦河下游灌区存在的主要生态环境问题,基于此,建立了基于生态环境影响的灌区节水评价指标体系,同时根据专家调研等方法筛选指标,最终确定综合评价指标体系。运用聚类与排序并重的改进灰色聚类决策方法,建立基于改进灰色聚类的农业节水灌溉分析评价模型,并具体应用于滦河下游地区,结果表明,基于改进灰色聚类的节水灌溉分析模型是可行的,其简单、快捷的得到了可信度较高的节水灌溉程度强弱排序及相应的评价等级,适用性强,有利于更好的评价节水灌溉问题。同时利用模糊聚类分析的方法,建立了基于模糊聚类的节水灌溉评价模型,该模型通过简单、快速的计算,亦可得到可信度较高的节水灌溉排序结果,在应用于灌区节水灌溉评价时,具有很大的推广意义。
冯保清[9](2013)在《我国不同尺度灌溉用水效率评价与管理研究》文中认为我国人均水资源量只有2100m3,仅为世界人均水平的28%,全国年平均缺水量500多亿m3,水资源供需矛盾关系显着。同时,农业总用水量占我国总用水量的60%以上,其中,灌溉总用水量占农业总用水量的90%以上,而我国目前灌溉水有效利用系数仅为0.50,与世界先进水平0.7-0.8有较大差距。因此,节约用水、提高灌溉用水效率,在很大程度上影响着整个国民经济发展用水效率的提高程度,也是缓解我国水资源供需矛盾和可持续利用的关键措施之一。目前,国内外关于灌溉用水效率的表述和测度方法不一,对不同尺度用水效率的跟踪评价与管理还缺乏一套系统的程序与办法,给今后更好地落实最严格的水资源管理制度带来一定的不利影响。因此,系统开展不同尺度灌溉用水效率评价与管理研究具有十分重要的意义。基于以上情况,本文在对我国水资源和灌溉用水现状,以及国内外灌溉用水效率相关研究进展进行分析的基础上,提出了开展灌溉用水效率评价与管理的理论框架。在此框架下,研究提出了用“首尾测算分析法”测算分析表征灌溉用水效率的重要指标--灌溉水有效利用系数的理论方法,以及灌区、省级区域、全国等3个尺度的灌溉水有效利用系数评价理论方法。以江苏省以及其省内柴塘大型灌区为例,系统叙述了灌区尺度、省级区域尺度和全国尺度灌溉水有效利用系数测算过程和结果,并分别进行了评价。系统分析了灌溉水有效利用系数在时空上的变化规律。以石津大型灌区为典型灌区,利用分布式水循环模型,分析了石津灌区灌溉水有效利用系数阈值。最后,根据落实最严格水资源管理制度的总体要求,对“十二五”末全国灌溉水有效利用系数进行了预测,对“十二五”期间各省(区、市)灌溉水有效利用系数进行了分解,并提出了灌溉水有效利用系数监测、考核思路与方法。得到的主要成果如下:(1)系统总结了国内外灌溉用水效率相关研究进展针对目前国内外在灌溉用水效率研究与应用方面存在口径不统一、以点带面等诸多问题,从促进节约用水、提高灌溉用水效率,为政府制定节水灌溉发展策略以及宏观决策提供科学依据的角度,指出了合理界定现有灌溉用水效率评价指标,规范统一测算分析与评价的程序与标准,跟踪掌握不同尺度的灌溉用水效率现状,监测灌溉用水效率变化趋势,提出用水效率宏观管理和提高用水效率对策的重要性。(2)提出了我国不同尺度灌溉水有效利用系数评价理论方法以及影响因素阐明了灌溉用水效率的内涵,说明统一用灌溉水有效利用系数作为表征灌溉用水效率指标的出发点。提出了采用“首尾测算分析法”不同尺度灌溉水有效利用系数进行评价理论方法。提出了样点灌区选择的理论依据、选择原则和选择方法。构建了基于样点灌区的全国灌溉水有效利用系数测算分析网络体系。确定了从灌区、省级区域、全国等3个尺度对灌溉水有效利用系数进行评价的步骤和方法。经对影响灌区灌溉水有效利用系数的灌区自然条件、灌区类型和规模、灌溉工程状况、灌水技术、管理水平等5个方面进行分析表明,同一地区的降水与灌溉水有效利用系数一般成负相关关系,一般与灌区灌溉规模成反比;提水灌区灌溉水有效利用系数一般低于井灌区,自流灌区灌溉水有效利用系数一般低于井灌区和提水灌区低;灌区渠道防渗、管道输水等是提高渠系水利用系数的主要工程措施,喷灌技术、微灌技术、改进地面灌水技术以及非充分灌溉技术等,以及减小畦田规格等是提高田间水利用系数的主要技术措施。(3)系统评价了灌区、省级区域和全国等3个尺度灌溉水有效利用系数以江苏省及其柴塘大型灌区为例,系统叙述了灌区尺度、省级区域尺度和全国尺度灌溉水有效利用系数现状测算过程和结果,并分别进行了评价。分析结果表明,全国32个省级区域中,灌溉水有效利用系数均值超过0.55的省份有9个、占28%,0.45~0.55的有15个、占47%,0.35~0.45的有8个、占25%;在6个分区中,灌溉水有效利用系数由高到低排序依次是华北、东北、东南、西北、中部、西南。对灌i既水有效利用系数影响因素分析表明,灌区规模越大,灌溉水有效利用系数就越低,反之系数就越高;小型、纯井灌区在各省中所占比重与其灌溉水有效利用系数呈正相关关系;节水灌溉工程面积对灌溉水有效利用系数的提高起着重要作用;加强用水管理,可以明显提高灌溉水有效利用系数。对于纯井灌区,微灌、喷灌、管道输水地面灌、防渗渠道地面灌、土质渠道地面灌等5种灌溉类型灌溉面积占其灌溉面积比例,对纯井灌区灌溉水有效利用系数的影响程度依次减弱。(4)系统分析了灌溉水有效利用系数在时空上的变化规律系统分析了2006~2010年全国灌溉水有效利用系数在时空上的变化规律。分析结果表明,在时间变化方面,大多数省份的灌溉水有效利用系数总体上呈现缓慢增大趋势,同时随着时间推移,各省(区、市)灌溉水有效利用系数提高的幅度有限、进一步提尚的难度加大;在空间变化方面,系数高值区主要集中在黄淮海平原地区,低值区主要集中在西南的青藏高原、云贵高原地区,同时经济发达地区的系数一般高于同纬度经济欠发达的地区;在系数增幅空间变化方面,西南、西北及南方地区的系数增幅普遍大于东部及东北平原地区,水资源量丰富、经济发展缓慢省份的灌溉水有效利用系数增幅较小;在各向同性假设条件下,大型灌区灌溉水有效利用系数空间变异的变程为650km左右,具有较强的空间结构性。(5)系统分析了石津灌区灌溉水有效利用系数阈值借助于分布式水循环模型,首先对石津灌区灌溉条件下的地表、土壤、地下水循环过程进行模拟分析,测算出现状条件下全灌区灌溉水有效利用系数为0.535,其中渠灌区片、井渠结合灌区片、纯井灌区片的灌溉水有效利用系数分别为0.380、0.476和0.689;然后模拟了各种节水措施情景下的水循环变化及其对应的灌溉水有效利用系数,分析了影响灌区系数变化的主要因素及其影响程度,并对多种措施的组合效应进行评估,最后分析得出了石津灌区灌溉水有效利用系数的阈值为0.64,其中渠灌区片、井渠结合灌区片、纯井灌区片的灌溉水有效利用系数阈值分别为0.57、0.62和0.76。(6)首次初步系统提出了我国灌溉用水效率控制红线综合管理对策阐明了在我国严峻的水资源条件下,为落实实行最严格水资源管理制度,对我国灌溉用水效率控制红线进行综合管理的重要性。分析结果表明,到2015年,全国灌溉水有效利用系数提高到0.53以上是可行的。采用因素与趋势分析法,对2011-2015年各省(区、市)灌溉水有效利用系数进行了分解。研究提出了全国灌溉水有效利用系数指标监测方案。根据用水效率红线考核要求,提出了灌溉水有效利用系数目标考核的工作思路与方法、主要考核内容,以及主要配套措施等;同时,有针对性地提出了灌溉水有效利用系数分区提高对策。下一步需要加强对灌溉水有效利用系数影响因素与阈值等方面的专题研究,探讨基于遥感技术的有关指标动态评价监测系统,建立更加完善的用水效率控制红线管理办法,使实行最严格水资源管理制度真正落到实处。
赵振国[10](2012)在《生态友好灌区水资源联合调度研究》文中认为水资源短缺地区井渠结合灌溉要求对水资源进行优化调度,调度中还要考虑到水生态问题。本文对灌区水资源联合调度进行深入研究,通过理论探析,不同尺度水资源问题研究,采用软件和硬件相结合的方法建立了灌区水资源联合调度完整的理论和技术体系,对于华北地区井渠结合灌区的水资源调度的理论和实践具有非常重要的意义。本文主要研究内容与成果如下:(1)提出灌区水资源可信调度的概念应用计算机领域可信概念及其理论,提出了灌区水资源可信调度的概念,根据宏观和微观相结合等原则,阐述了不同尺度灌区水资源问题研究的内容,研究成果促进了灌区水资源联合调度理论的进一步完善和发展。(2)全球尺度小麦主产区灌溉必要性研究在空间分辨率为30弧分的全球范围内,运用GEPIC模型估计了全球范围灌溉对增加作物产量的作用。得出全球不同地区小麦产量的高低对灌溉的依赖性。为水利决策部门运用大范围区域上的信息来制定水和粮食政策提供了可靠依据,解决了灌区水资源调度的必要性问题。(3)灌区尺度水生态诊断和退化机理初探在研究典型灌区生态系统的结构与功能的基础上,根据引黄灌区水循环特点,设计以水文特征、水环境状况、泥沙状况、盐碱化状况等表征灌区水生态健康状况的指标体系。着重分析引黄水文情势,灌区盐碱化变化情况及规律等重要水生态问题。采用Pearson相关分析法,进行灌区生态系统退化机理研究。(4)灌区地表水地下水联合调度研究及软件研制针对多级配水过程,采用逐级分解协调的方法,进行灌区灌溉水资源调度,得出灌区主要农作物适宜灌水模式和灌溉制度。根据人民胜利渠灌区的基本情况和运行特点,确立了调控地下水水位为解决灌区地下水与地表水联合运用问题的主线。研制集信息采集、数据分析、优化调度和可视化操作于一体的分布式人机交互多水源联合调度智能监控系统。(5)水资源承载力模糊综合评价及地下水优化以人民胜利渠灌区为例,建立多层次模糊综合评价模型来评价大型灌区水资源承载力。建立灌溉水入渗的土壤水-地下水转换过程及相应的数学模型,进行土壤水分深层渗漏的研究;建立地下水优化管理模型,对地下水进行优化。(6)人工湿地去除灌区退水面源污染方法和效率研究以实验为基础,进行人工湿地系统总体净化效率、植物优选、运行参数精确调控研究。研究结果表明,人工湿地对面源污染净化效果较好,可大面积推广。
二、低水位运行灌区的节水机制与机理(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、低水位运行灌区的节水机制与机理(论文提纲范文)
(1)喀什噶尔河流域平原区地下水系统特征和生态环境演化分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.4 论文主要创新点 |
第2章 研究区概况 |
2.1 地理概况 |
2.2 气象条件概况 |
2.3 流域水系概况 |
2.4 地形地貌概况 |
2.5 水资源开发利用概况 |
2.6 社会经济概况 |
第3章 地下水系统特征分析 |
3.1 重要控水地质构造 |
3.2 地层岩性 |
3.3 地下水系统划分 |
3.4 平原区第四系含水层系统 |
3.5 本章小结 |
第4章 地下水系统均衡计算分析 |
4.1 研究中的辩证法应用 |
4.2 研究尺度选择 |
4.3 均衡计算单元 |
4.4 地下水均衡法 |
4.5 地下水均衡计算 |
4.6 水均衡分析 |
4.7 地下水资源量 |
第5章 基于水质考量的地下水系统功能区评价 |
5.1 地下水系统质量评价 |
5.2 地下水系统功能区划分 |
5.3 超采区划定 |
5.4 本章小结 |
第6章 基于遥感解译的生态环境演变及其驱动因素分析 |
6.1 数据与预处理 |
6.2 生态地貌遥感解译分析 |
6.3 超采区划定复核 |
6.4 盐渍化程度分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 基于数值模拟的典型区域地下水系统生态策略 |
7.1 模拟范围 |
7.2 水文地质条件概化 |
7.3 数学建模 |
7.4 数值方法 |
7.5 参数选用 |
7.6 模型参数率定 |
7.7 模拟结果和预测分析 |
7.8 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(2)稻田-生态沟-塘堰湿地系统氮素迁移转化规律及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 稻田水氮管理对氮素迁移转化及其流失规律影响 |
1.2.2 稻田氮素迁移转化过程观测及模拟 |
1.2.3 稻田水氮平衡模型 |
1.2.4 生态沟中氮素迁移转化规律及机理 |
1.2.5 塘堰湿地中氮素去除规律及机理 |
1.2.6 稻田-生态沟-塘堰湿地系统中氮素去除效果 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 试验区概况及田间试验设计 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试区布置 |
2.3 田间处理设计 |
2.4 田间试验观测内容与方法 |
2.4.1 物候及气象要素观测 |
2.4.2 水平衡要素观测 |
2.4.3 氮平衡要素观测 |
2.5 本章小结 |
第三章 不同水氮调控模式下稻田水氮迁移转化规律 |
3.1 水稻干物质量及产量 |
3.1.1 水稻干物质量 |
3.1.2 水稻产量 |
3.2 稻田水量平衡 |
3.3 稻田氮平衡要素迁移转化 |
3.3.1 氮素湿沉降 |
3.3.2 田面水氮素浓度变化 |
3.3.3 氮素田面排水损失 |
3.3.4 氮素淋溶损失 |
3.3.5 稻田氨挥发 |
3.3.6 稻田土壤氮素矿化 |
3.3.7 稻田反硝化 |
3.3.8 稻田微生物固氮 |
3.3.9 水稻植株吸氮量 |
3.3.10 浮萍氮素吸收与释放 |
3.4 稻田氮平衡 |
3.5 讨论 |
3.6 本章小结 |
第四章 稻田水氮平衡模型构建 |
4.1 水平衡模型 |
4.2 水平衡模型要素确定 |
4.2.1 田间水深、灌水量及土壤含水率 |
4.2.2 排水量 |
4.2.3 渗漏量 |
4.2.4 需水量 |
4.3 氮平衡模型要素确定 |
4.3.1 尿素水解 |
4.3.2 氮素湿沉降 |
4.3.3 灌水带入的氮素 |
4.3.4 土壤氮素矿化 |
4.3.5 稻田微生物固氮 |
4.3.6 田面水氨氮硝化 |
4.3.7 田面排水损失 |
4.3.8 稻田氨挥发 |
4.3.9 氮素淋溶损失 |
4.3.10 稻田反硝化 |
4.3.11 水稻氮素吸收 |
4.3.12 浮萍氮素吸收及释放 |
4.4 氮平衡模型率定及验证 |
4.4.1 氮平衡模型率定 |
4.4.2 氮平衡模型验证 |
4.5 讨论 |
4.6 本章小结 |
第五章 生态沟氮素去除规律及机理 |
5.1 不同过流状态生态沟氮素去除规律 |
5.1.1 处理设计 |
5.1.2 氮素去除率计算 |
5.1.3 生态沟氮素去除规律 |
5.2 生态沟氮素去除示踪试验 |
5.2.1 生态沟水力示踪试验 |
5.2.2 处理设计 |
5.2.3 生态沟示踪试验结果分析 |
5.3 生态沟氮素去除模型及量化参数 |
5.3.1 生态沟氮素去除模型 |
5.3.2 氮素吸收长度S_w |
5.3.3 生态沟传质系数V_f |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 塘堰湿地氮素去除规律及机理 |
6.1 不同水力停滞时间下湿地氮素去除规律 |
6.1.1 处理设计 |
6.1.2 观测内容与方法 |
6.1.3 氮素去除率计算方法 |
6.1.4 结果与分析 |
6.2 水力停滞下湿地氮素去除主要影响因素 |
6.2.1 处理设计 |
6.2.2 观测内容与方法 |
6.2.3 结果与分析 |
6.3 连续进出水方式氮素去除规律 |
6.3.1 处理设计 |
6.3.2 观测内容与方法 |
6.3.3 氮素去除率计算方法 |
6.3.4 结果与分析 |
6.4 植物腐解氮素释放试验 |
6.4.1 试验方法 |
6.4.2 观测内容与方法 |
6.4.3 腐解率计算方法 |
6.4.4 结果与分析 |
6.5 塘堰湿地氮素去除模型及参数率定 |
6.5.1 氮素去除模型 |
6.5.2 氮素去除模型参数率定 |
6.6 讨论 |
6.7 本章小结 |
第七章 稻田-生态沟-塘堰湿地系统氮素协同去除效果 |
7.1 稻田-生态沟-塘堰湿地系统氮素去除组合模拟模型构建 |
7.2 稻田-生态沟-塘堰湿地系统氮素去除效果实测与模拟 |
7.2.1 试验观测及模型模拟 |
7.2.2 试验观测及模型模拟结果 |
7.2.3 稻田-生态沟-塘堰湿地氮素协同去除策略 |
7.3 讨论 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.1.1 稻田水氮综合调控模式试验研究及水氮平衡模型构建 |
8.1.2 生态沟氮素去除规律及机理 |
8.1.3 塘堰湿地氮素去除规律及机理 |
8.1.4 稻田-生态沟-塘堰湿地系统氮素协同去除效果 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻博期间发表的科研成果目录 |
致谢 |
(3)三江平原灌区农业生产对水资源及面源污染影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究目的和意义 |
1.1.1 课题背景 |
1.1.2 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 环境友好型农业国外研究进展 |
1.2.2 水资源联合调度与节水灌溉技术国外研究进展 |
1.2.3 农业面源污染国外研究进展 |
1.2.4 表面流人工湿地净化技术国外研究进展 |
1.2.5 环境友好型农业国内研究进展 |
1.2.6 水资源联合调度与节水灌溉技术国内研究进展 |
1.2.7 农业面源污染国内研究进展 |
1.2.8 表面流人工湿地净化技术国内研究进展 |
1.2.9 国内外农业环境问题研究进展分析 |
1.3 研究内容与方法及技术路线 |
1.3.1 研究内容与方法 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 研究对象基本概况与存在的问题识别 |
2.1 引言 |
2.2 自然环境概况 |
2.2.1 地理位置 |
2.2.2 地形地貌 |
2.2.3 气候条件 |
2.2.4 水文地质条件 |
2.2.5 河流水系 |
2.3 灌区排水工程概况 |
2.4 地下水资源现状 |
2.5 化肥农药施用现状 |
2.6 化肥施用强度适宜性分析 |
2.7 环境问题的识别 |
2.7.1 地下水资源紧缺 |
2.7.2 农业面源污染 |
2.8 本章小结 |
第3章 联合调度与节水灌溉技术对水资源影响的研究 |
3.1 引言 |
3.2 地下水与地表水联合调度 |
3.2.1 充分灌溉条件下的灌溉制度 |
3.2.2 常规淹灌条件下地下水用水量 |
3.2.3 地下水与地表水联合调度 |
3.2.4 地下水位合理埋深区间调控 |
3.3 节水灌溉技术研究 |
3.3.1 节水灌溉技术内涵与机理 |
3.3.2 水稻节水灌溉技术特点 |
3.3.3 水稻生育期节水灌溉定额 |
3.3.4 节水灌溉条件下灌溉补给地下水分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于面源污染控制的科学施肥施药技术研究 |
4.1 引言 |
4.2 不同施肥水平条件下氮磷流失量 |
4.2.1 现状施肥水平条件下氮磷流失量 |
4.2.2 减施肥水平条件下氮磷流失量 |
4.2.3 不同施肥水平条件下规划灌区氮磷流失量 |
4.3 不同施药水平条件下农药施用量 |
4.3.1 现状施药水平条件下农药施用量 |
4.3.2 减施药水平条件下农药施用量 |
4.3.3 不同施药水平条件下规划灌区农药施用量 |
4.4 本章小结 |
第5章 表面流人工湿地面源污染净化技术可行性研究 |
5.1 引言 |
5.2 灌区退水时间频次及污染物浓度 |
5.2.1 灌区退水时间与频次 |
5.2.2 灌区退水中污染物浓度 |
5.3 灌区退水承泄水体水功能区划 |
5.4 不同灌溉水平条件下灌区退水量 |
5.4.1 常规灌溉条件下灌区退水量 |
5.4.2 节水灌溉条件下灌区退水量 |
5.4.3 灌区退水路径及水量分配 |
5.5 不同水肥条件下污染物排放情况 |
5.5.1 常规水肥条件下污染物排放量 |
5.5.2 节水减肥条件下污染物排放量 |
5.5.3 污染物减排量 |
5.6 表面流人工湿地净化技术可行性 |
5.6.1 人工湿地净化技术内涵与净化机理 |
5.6.2 人工湿地植物的选择 |
5.6.3 人工湿地净化技术及效果 |
5.6.4 表面流人工湿地净化技术指标设计 |
5.6.5 表面流人工湿地净化技术效果可行性分析 |
5.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(4)北方季节性冻土区渠道保温防冻胀机理与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的与意义 |
1.2 国内外渠道保温防冻胀研究现状 |
1.2.1 渠道冻胀机理研究现状 |
1.2.2 渠道冻胀破坏力学研究现状 |
1.2.3 渠道保温防冻胀研究现状 |
1.3 研究内容及创新点 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 主要创新点 |
1.3.3 技术路线 |
2 典型渠道聚苯板机理显着分析 |
2.1 试验背景 |
2.2 渠道工程概况 |
2.2.1 杨家河干渠工程概况 |
2.2.2 西济支渠工程概况 |
2.3 取样方法与检测指标 |
2.3.1 现场取样 |
2.3.2 样品检验 |
2.4 机理显着分析 |
2.4.1 样品检测结果 |
2.4.2 机理显着性分析 |
2.5 地下水埋深对保温材料的影响 |
2.6 小结 |
3 聚苯板保温防冻胀效果试验研究 |
3.1 试验概况 |
3.1.1 试验设计 |
3.1.2 试验观测内容与方法 |
3.2 不同厚度聚苯板保温效果研究 |
3.2.1 不同聚苯板厚度日平均温度变化规律 |
3.2.2 不同厚度聚苯板总积温与增温效果 |
3.2.3 单位厚度聚苯板的增温效果 |
3.2.4 聚苯板对不同深度土层地温的影响 |
3.2.5 河套灌区6cm预制砼板条件下适宜铺设的聚苯板厚度 |
3.3 不同厚度聚苯板防冻胀效果研究 |
3.3.1 不同厚度聚苯板冻胀量变化特征 |
3.3.2 不同厚度聚苯板最大冻胀量和削减冻胀量 |
3.3.3 聚苯板厚度与最大冻胀量关系 |
3.3.4 单位厚度聚苯板削减冻胀量值 |
3.4 不同厚度聚苯板削减冻深规律研究 |
3.5 不同厚度聚苯板下基土水分迁移规律 |
3.6 不同保温处理基土冻胀率与温度的关系 |
3.7 小结 |
4 模袋砼保温防冻胀效果试验研究 |
4.1 试验概况 |
4.1.1 试验设计 |
4.1.2 观测内容与方法 |
4.2 不同模袋砼处理保温效果研究 |
4.2.1 不同模袋砼处理日平均地温变化规律 |
4.2.2 不同厚度模袋总积温与增温效果 |
4.2.3 单位厚度模袋砼的增温效果 |
4.2.4 保温板对土壤不同深度地温的影响 |
4.3 不同模袋砼处理防冻胀效果研究 |
4.3.1 不同模袋砼处理冻胀量变化特征 |
4.3.2 不同模袋砼处理最大冻胀量和削减冻胀量 |
4.3.3 模袋砼厚度与最大冻胀量的关系 |
4.3.4 单位厚度模袋砼削减冻胀量值 |
4.4 10cm模袋砼条件下铺设聚苯板厚度的理论计算 |
4.5 不同模袋砼处理削减冻深规律研究 |
4.5.1 不同厚度模袋砼处理冻深变化规律 |
4.5.2 不同模袋砼处理最大冻深及冻深消减率分析 |
4.5.3 模袋砼与冻深的关系 |
4.5.4 单位厚度模袋砼削减冻深量 |
4.6 不同模袋砼下基土水分迁移规律 |
4.7 不同模袋砼处理冻胀率随土壤温度的变化规律 |
4.8 小结 |
5 河套灌区典型渠道冻胀破坏验算分析 |
5.1 渠道产生冻胀的主要原因 |
5.2 影响渠道冻胀的主要因素 |
5.2.1 外界温度 |
5.2.2 基土土质 |
5.2.3 土壤水分 |
5.2.4 地下水位 |
5.3 梯形砼渠道冻胀破坏力学研究 |
5.3.1 渠坡板受力分析 |
5.3.2 渠底板受力分析 |
5.4 南边分干渠衬砌渠道冻胀破坏验算 |
5.4.1 衬砌板破坏判断标准 |
5.4.2 南边分干渠衬砌板破坏验算 |
5.5 小结 |
6 河套灌区聚苯板厚度优选及理论计算参数的确定 |
6.1 聚苯板材料性能及保温机理 |
6.1.1 聚苯板的材料性能 |
6.1.2 聚苯板的保温机理 |
6.2 聚苯板铺设厚度理论计算方法 |
6.2.1 经验估算法 |
6.2.2 热工计算法 |
6.2.3 相关比拟法 |
6.3 河套灌区典型渠道聚苯板厚度理论计算 |
6.3.1 采用经验估算法计算结果 |
6.3.2 采用热工计算法计算结果 |
6.3.3 采用相关比拟法计算结果 |
6.4 河套灌区渠道聚苯板理论计算参数的确定 |
6.4.1 经验估算法参数的确定 |
6.4.2 热工计算法参数的确定 |
6.4.3 相关比拟法参数的确定 |
6.5 小结 |
7 梯形渠道聚苯板保温效果数值模拟 |
7.1 有限元软件ADINA简介 |
7.1.1 有限元简介 |
7.1.2 ADINA软件简介 |
7.1.3 ADINA用于渠道模拟的基本假定 |
7.2 模拟计算流程 |
7.3 南边分干渠冻胀破坏数值模拟 |
7.3.1 几何模型与边界条件 |
7.3.2 定义荷载与网格划分 |
7.3.3 温度场计算 |
7.4 河套灌区骨干渠道聚苯板保温效果数值模拟 |
7.4.1 不同保温处理几何模型建立 |
7.4.2 边界条件与参数设置 |
7.4.3 模型的率定 |
7.4.4 不同厚度聚苯板保温效果模拟 |
7.4.5 不同厚度聚苯板防冻胀效果模拟 |
7.5 小结 |
8 不同地下水位对基土冻胀的影响机制 |
8.1 不同地下水位平台对基土冻胀的影响 |
8.1.1 试验概况 |
8.1.2 不同地下水位对基土冻胀变形的影响 |
8.1.3 地下水位对基土土壤含水量的影响 |
8.1.4 不同地下水位适宜铺设的聚苯板厚度理论计算 |
8.2 不同地下水位对原型渠道冻胀变化的影响 |
8.2.1 原型渠道概况 |
8.2.2 地下水位变化对渠道法向冻胀力的影响 |
8.2.3 不同地下水位渠基冻胀率沿断面的分布规律 |
8.2.4 不同地下水位渠基截面弯矩沿断面的分布规律 |
8.3 小结 |
9 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)冬季输水混凝土衬砌渠道防冻胀措施研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外冻土研究现状 |
1.3 冬季输水与停水渠道冻胀破坏力学模型及数值模拟研究 |
1.4 研究内容及技术路线 |
第二章 冬季输水与停水渠道冻胀因素、特征及防治措施研究 |
2.1 混凝土衬砌渠道冻胀机理及主要影响因素 |
2.2 冬季输水与停水渠道冻胀破坏特征异同点分析 |
2.3 冬季输水与停水渠道冻胀防治措施 |
2.4 本章小结 |
第三章 冬季输水渠道数值模拟及针对性防冻胀措施 |
3.1 软件介绍及渠道冻胀模型理论分析 |
3.2 热力耦合数值模拟分析流程 |
3.3 冬季输水渠道工程依托背景及模型参数选用 |
3.4 聚苯乙烯保温板的特性分析与相关参数 |
3.5 砂砾土材料物理力学性质与相关参数 |
3.6 衬砌渠道冻胀数值模拟基本假定 |
3.7 冬季输水及停水渠道无保温措施各场对比分析 |
3.8 针对冬季输水渠道安全运行三种防冻胀措施的提出 |
3.9 本章小结 |
第四章 冬季输水渠道防冻胀措施数值模拟 |
4.1 冬季输水渠道不同水位运行时各场冻胀数值模拟 |
4.2 冬季输水渠道聚苯乙烯保温防冻胀措施数值模拟 |
4.3 冬季输水渠道新式换填防冻胀措施数值模拟 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师评阅表 |
(6)基于利益相关者的引黄灌区农业水资源节水激励研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 水资源约束趋紧催生节水制度创新 |
1.1.2 供给匮乏与利用低效并存倒逼农业水资源节水制度创新 |
1.1.3 粮食安全战略亟待农业水资源节水制度创新破题 |
1.1.4 生态文明新理念提升农业水资源节水制度新高度 |
1.2 研究目的意义及主要创新点 |
1.2.1 研究目的 |
1.2.2 研究意义 |
1.2.3 主要创新点 |
1.3 国内外研究文献述评 |
1.3.1 利益相关者理论 |
1.3.2 农业水资源管理组织变迁与节水研究 |
1.3.3 农业水资源配置与节水研究 |
1.3.4 农业水资源节水激励研究 |
1.4 研究内容及方法与技术路线 |
1.4.1 研究的主要内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 技术路线 |
第2章 概念界定与基础理论 |
2.1 相关概念界定 |
2.1.1 农业水资源 |
2.1.2 农业水资源利用中的利益相关者 |
2.1.3 农业水资源节水激励 |
2.2 基础理论 |
2.2.1 “有限理性”行为人假设 |
2.2.2 公共物品与外部性理论 |
2.2.3 博弈论 |
2.2.4 制度变迁理论 |
第3章 引黄灌区农业水资源节水激励问题剖析 |
3.1 引黄灌区农业水资源特点分析 |
3.1.1 黄河流域各省区经济发展 |
3.1.2 引黄灌区农业用水特点 |
3.2 引黄灌区农业水资源用水效率测度 |
3.2.1 农业水资源用水效率评价模型 |
3.2.2 变量选择与数据来源 |
3.2.3 实证结果与分析 |
3.2.4 研究结论与政策启示 |
3.3 陕西省D灌区农业水资源节水激励问题剖析 |
3.3.1 灌区农业水资源利用特点及效应分析 |
3.3.2 基于利益相关者视角剖析灌区农业水资源节水问题 |
3.3.3 灌区农业水资源节水激励匮乏深层原因解析 |
3.4 小结 |
第4章 基于利益相关者博弈的灌区农业水资源节水行为解析 |
4.1 基于政府视角的农业节水行为解析 |
4.1.1 政府的节水行为与利益诉求 |
4.1.2 政府与供水单位的节水博弈分析 |
4.2 基于供水单位视角的节水行为解析 |
4.2.1 供水单位的节水行为与利益诉求 |
4.2.2 不同水价、水权模式下供水单位与用水农户的节水行为解析 |
4.3 基于用水农户视角的节水行为解析 |
4.3.1 用水农户的节水行为与利益诉求 |
4.3.2 灌溉用水量影响因素分析 |
4.3.3 不同用水配额、水价计征模式下用水农户节水行为解析 |
4.4 基于用水者协会视角的节水合作行为解析 |
4.4.1 用水者协会节水行为与利益诉求 |
4.4.2 用水者协会内农户节水合作博弈分析 |
4.5 小结 |
第5章 利益相关者视角下的灌区农业水资源节水激励构建 |
5.1 新格局下农业水资源节水激励构建思路 |
5.1.1 农业发展新变革为农业水资源节水激励提出新要求 |
5.1.2 系列宏观经济政策为农业水资源节水制度创新带来重大利好 |
5.1.3 农业水资源节水激励构建思路 |
5.2 基于政府视角的农业节水激励构建 |
5.2.1 健全水资源市场,完善农业水权流转制度 |
5.2.2 完善农业水价制度,为农业水资源合理定价保驾护航 |
5.2.3 加大推广农业节水力度,优化农业水资源配置 |
5.2.4 大力推进土地流转进程,为农业节水扫平障碍 |
5.2.5 完善“水法”,将农业节水激励及节水生态补偿纳入法律体系 |
5.3 基于供水单位视角的农业节水激励构建 |
5.3.1 定性明确,责权清晰 |
5.3.2 一业为主,多种经营 |
5.3.3 技术创新与管理创新并举 |
5.4 基于农户视角的农业节水激励构建 |
5.4.1 促进农民增收提高用水农户缴纳水费能力 |
5.4.2 政策性直补激励用水农户节水行动 |
5.4.3 参与式管理增强用水农户灌溉管理自治积极性 |
5.4.4 隐性激励强化用水农户节水意识 |
5.5 小结 |
第6章 引黄灌区农业水资源节水激励绩效评估 |
6.1 农业节水激励绩效评估方法 |
6.1.1 选取评价对象的因素 |
6.1.2 建立模糊关系矩阵R |
6.1.3 确定权重判断矩阵W |
6.1.4 计算模糊综合评价结果 |
6.1.5 分析解析综合评价结果 |
6.2 基于多维度的引黄灌区农业水资源节水激励绩效评估 |
6.2.1 构建判断矩阵 |
6.2.2 指标权重的确定 |
6.2.3 数据来源及评分标准 |
6.2.4 指标数据计算及评估结果解析 |
6.3 小结 |
第7章 结语与展望 |
7.1 结语 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录-问卷调查 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(7)多水源供给模式下灌区旱灾诱发危机诊断与预警 ——以泾惠渠灌区为例(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 前言 |
1.1 研究背景及科学意义 |
1.1.1 国家需求 |
1.1.2 科学意义 |
1.2 研究进展及问题提出 |
1.2.1 国内外有关干旱与旱灾的研究进展 |
1.2.2 灌区抗旱研究进展 |
1.2.3 科学问题的提出 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点与关键性技术 |
第二章 泾惠渠灌区概况 |
2.1 自然地理条件 |
2.2 水文地质概况 |
2.3 气象水文条件 |
2.4 灌溉事业与区域经济发展概况 |
2.5 旱情发展及应对 |
2.5.1 历史干旱灾害事件 |
2.5.2 抗旱应对存在问题 |
2.6 本章小结 |
第三章 灌区供需结构分析与潜在危机分析 |
3.1 水资源供需现状分析 |
3.1.1 供水结构分析 |
3.1.2 用水结构分析 |
3.1.3 供需平衡分析 |
3.2 供水能力分析 |
3.2.1 供水水源工程 |
3.2.2 规划水源工程 |
3.2.3 水源调控能力分析 |
3.3 需水预测与潜在危机分析 |
3.3.1 水平年选取 |
3.3.2 需水预测 |
3.3.3 水资源潜在危机分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 研究区干旱规律及特征分析 |
4.1 历史干旱特征分析 |
4.2 气象干旱特征 |
4.2.1 降水丰枯变化分析 |
4.2.2 连多连少年发生概率 |
4.2.3 气象干旱强度分析 |
4.3 水文干旱特征 |
4.3.1 径流丰枯划分 |
4.3.2 径流丰枯变化分析 |
4.3.3 连多连少年发生概率 |
4.4 区域干燥指数 |
4.4.1 干燥指数计算 |
4.4.2 干燥指数的长程趋势性分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 灌区旱灾危机诊断预警理论 |
5.1 干旱与旱灾 |
5.1.1 干旱的定义与表征 |
5.1.2 干旱指标及其适用范围 |
5.1.3 旱灾与干旱的联系与区别 |
5.2 灌区干旱与旱灾危机 |
5.2.1 灌区干旱致灾的形成机理及影响因素 |
5.2.2 灌区旱灾危机的定义及内涵 |
5.3 旱灾危机诊断指标体系 |
5.3.1 指标筛选原则 |
5.3.2 指标筛选方法 |
5.3.3 面向灌区的旱灾危机诊断指标体系 |
5.4 旱灾危机预警机制 |
5.4.1 旱灾危机预警的意义 |
5.4.2 预警指标的设置 |
5.4.3 指标获取与警戒设置 |
5.4.4 灌区旱灾危机预警框架体系设计 |
5.5 灌区旱灾危机决策支持机制 |
5.5.1 基本信息决策支持 |
5.5.2 旱情决策支持 |
5.5.3 方案决策支持 |
5.5.4 灌区旱灾危机决策支持体系框架及滚动预警实现 |
第六章 灌区旱灾危机诊断指标采集方法 |
6.1 土壤墒情指标采集 |
6.1.1 土壤墒情预测模型构建 |
6.1.2 模型数据准备 |
6.1.3 模型参数率定 |
6.1.4 指标获取 |
6.2 水库蓄水量指标采集 |
6.2.1 采集方法 |
6.2.2 指标获取 |
6.3 地下水均衡差指标采集 |
6.3.1 地下水均衡模型构建 |
6.3.2 模型分项计算 |
6.3.3 指标获取 |
6.4 综合预警指标计算 |
6.4.1 模糊综合法 |
6.4.2 DAI指标 |
6.5 本章小结 |
第七章 基于多水源的灌区水资源调配模型 |
7.1 模型概述 |
7.2 SWAT水文模型 |
7.2.1 模型原理 |
7.2.2 模型影响因素 |
7.2.3 径流模拟流程 |
7.2.4 数据库创建 |
7.2.5 参数校准及验证结果 |
7.3 泾河流域水资源配置模型 |
7.4 灌区地表水与地下水联合调度模型 |
7.4.1 多水源供给模式 |
7.4.2 水资源调配规则 |
7.4.3 模型建立 |
7.4.4 模型求解方法 |
7.5 模型耦合及功能实现 |
7.5.1 模型耦合 |
7.5.2 功能实现 |
7.6 本章小结 |
第八章 实例分析与验证 |
8.1 灌区旱灾危机诊断指标警戒设置 |
8.1.1 旱灾危机诊断指标警戒阈值 |
8.1.2 旱灾危机警戒等级及灯号设置 |
8.1.3 预警灯号发布及准则 |
8.2 决策支持 |
8.2.1 模拟数据选择 |
8.2.2 模拟方案集 |
8.2.3 决策方案 |
8.3 实例计算结果 |
8.3.1 旱灾滚动预警结果及决策 |
8.3.2 预警结果与实际灯号对比 |
8.3.3 决策前后灯号对比 |
8.3.4 决策前后水库蓄水及地下水变化 |
8.4 与其他单因素指标结果的对比 |
8.4.1 降水量SPI指标 |
8.4.2 土壤墒情指标 |
8.5 本章小结 |
第九章 结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(8)基于生态环境影响的灌区节水评价指标体系构建(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究进展 |
1.2.2 国内研究进展 |
1.3 研究的目标及内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 灌区的生态环境效应机理分析 |
2.1 生态环境理论概况 |
2.1.1 自然状态下的水循环系统 |
2.1.2 天然—人工二元水循环系统 |
2.1.3 生态效应作用机理分析 |
2.2 灌区节水条件下主要生态环境效应影响 |
2.2.1 对气候环境的影响 |
2.2.2 对土壤环境的影响 |
2.2.3 对区域水文循环的影响 |
2.2.4 对地表及地下水环境的影响 |
2.3 灌区生态环境需水量分析 |
3 研究区域概况 |
3.1 自然地理概况 |
3.1.1 地形地貌 |
3.1.2 气象条件 |
3.1.3 河流 |
3.2 水文地质条件 |
4 滦河下游灌区面临的主要生态问题及节水条件下生态环境效应分析 |
4.1 滦河下游灌区面临的主要生态问题 |
4.2 滦河下游灌区节水条件下生态环境效应分析 |
4.2.1 对地下水的影响 |
4.2.2 对河道的影响 |
4.2.3 对生物多样性的影响 |
4.2.4 对土地利用及水土流失的影响 |
4.2.5 对河口及沿海生态的影响 |
5 节水灌溉对地下水动态影响 |
5.1 节水灌溉理论与技术 |
5.1.1 理论研究 |
5.1.2 技术研究 |
5.2 节水灌溉条件下地下水均衡计算 |
5.2.1 地下水动态和均衡 |
5.2.2 地下水动态特性 |
5.2.3 滦河下游灌区节水灌溉后地下水位的变化 |
5.3 地下水动态变化 |
5.3.1 地下水水位动态变化 |
5.3.2 地下水水质变化 |
6 基于生态环境影响的灌区节水评价指标体系构建 |
6.1 灌区节水评价指标体系研究现状分析 |
6.1.1 评价指标体系建立的指导思想 |
6.1.2 指标体系建立的基本方法 |
6.2 基于生态环境影响的灌区节水评价指标体系构建的原则 |
6.3 评价指标的筛选 |
6.4 基于改进灰色聚类评价法 |
6.4.1 模型的原理 |
6.4.2 模型计算步骤 |
6.4.3 基于改进灰色聚类的农业节水灌溉评价 |
6.5 基于模糊聚类的节水灌溉评价 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
致谢 |
参考文献 |
(9)我国不同尺度灌溉用水效率评价与管理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
图目录 |
表目录 |
第一章 绪论 |
1.1 研究的提出 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 灌溉用水效率研究进展 |
1.3.1 灌溉效率 |
1.3.2 水分生产率 |
1.3.3 灌溉用水效率评价方法 |
1.3.4 灌溉用水效率阈值 |
1.4 存在的问题 |
1.5 主要研究内容与技术路线 |
1.5.1 主要研究内容 |
1.5.4 技术路线 |
1.6 主要创新点 |
1.7 本章小结 |
第二章 不同尺度灌溉用水效率评价理论与方法 |
2.1 灌溉用水效率内涵 |
2.2 灌溉水有效利用系数影响因素分析 |
2.2.1 自然条件 |
2.2.2 灌区规模与类型 |
2.2.3 工程措施与灌水技术 |
2.2.4 灌区灌溉管理水平 |
2.2.5 农艺节水措施 |
2.3 灌概水有效利用系数评价尺度与评价方法 |
2.4 灌区尺度灌溉水有效利用系数评价方法 |
2.4.1 灌区灌溉水有效利用系数评价过程 |
2.4.2 典型田块选择 |
2.4.3 典型田块亩均净灌溉用水量观测与分析方法 |
2.4.4 灌区年净灌溉用水总量测算 |
2.4.5 灌区年毛灌溉用水总量计算与分析 |
2.4.6 灌区灌溉水有效利用系数计算 |
2.5 省级区域尺度灌溉水有效利用系数评价方法 |
2.5.1 样点灌区选择 |
2.5.2 省级区域灌溉水有效利用系数评价方法 |
2.6 全国尺度灌溉水有效利用系数评价 |
2.6.1 全国灌溉水有效利用系数测算分析网络体系构建 |
2.6.2 全国灌溉水有效利用系数评价方法 |
2.7 本章小结 |
第三章 不同尺度灌溉水有效利用系数现状评价 |
3.0 柴塘灌区灌溉水有效利用系数现状评价 |
3.0.1 柴塘灌区基本情况 |
3.0.2 柴塘灌区灌溉水有效利用系数测算分析 |
3.1 江苏省灌溉水有效利用系数现状评价 |
3.1.1 江苏省灌区基本情况 |
3.1.2 江苏省灌溉水有效利用系数计算分析过程 |
3.2 江苏省灌溉水有效利用系数合理性分析 |
3.3 各省灌溉水有效利用系数现状评价 |
3.4 全国灌溉水有效利用系数现状评价 |
3.4.1 全国灌区有效灌溉面积现状 |
3.4.2 全国灌区灌溉用水情况现状 |
3.4.3 全国不同规模与类型灌区灌溉水有效利用系数现状 |
3.4.4 全国灌溉水有效利用系数现状 |
3.4.5 全国分区灌溉水有效利用系数现状特征分析 |
3.4.6 不同因索对灌溉水有效利用系数影响分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 全国灌溉水有效利用系数时空变化规律分析 |
4.1 全国灌概水有效利用系数时间变化规律分析 |
4.2 全国灌溉水有效利用系数空间变化规律分析 |
4.2.1 灌溉水有效利用系数值的空间变化规律 |
4.2.2 灌溉水有效利用系数增幅的空间变化规律 |
4.3 大型灌区灌溉水有效利用系数空间变异性分析 |
4.3.1 研究方法 |
4.3.2 大型灌区灌溉水有效利用系数空间变异性分析 |
4.4 全国不同规模与类型灌区灌溉水有效利用系数分布规律 |
4.4.1 不同规模灌区灌溉水有效利用系数分布规律 |
4.4.2 纯井灌区不同灌溉类型灌溉水有效利用系数分布规律 |
4.5 本章小结 |
第五章 典型灌区灌溉水有效利用系数阈值研究 |
5.1 灌区灌溉水有效利用系数阈值评价 |
5.1.1 灌溉水有效利用系数阈值研究思路 |
5.1.2 灌溉水有效利用系数阈值评价框架 |
5.2 灌区自然-人工复合水循环模型 |
5.2.1 灌区农田水循环过程 |
5.2.2 灌区自然-人工复合水循环模型概述 |
5.3 石津灌区概况 |
5.3.1 地理位置 |
5.3.2 气候特点 |
5.3.3 水利工程概况 |
5.3.4 社会经济概况 |
5.3.5 灌区目前存在的问题 |
5.4 石津灌区灌溉水有效利用系数分析 |
5.4.1 石津灌区水循环模型构建 |
5.4.2 模型率定与验证 |
5.4.3 石津灌区水循环分析 |
5.4.4 石津灌区灌溉水有效利用系数分析 |
5.5 石津灌区灌溉水有效利用系数阈值分析 |
5.5.1 石津灌区灌溉水有效利用系数影响因素 |
5.5.2 渠系节水改造对灌溉水有效利用系数的影响分析 |
5.5.3 引水灌溉调配方式对灌溉水有效利用系数的影响分析 |
5.5.4 灌区作物种植结构对灌溉水有效利用系数的影响分析 |
5.5.5 田间节水耕作技术对灌溉水有效利用系数的影响分析 |
5.5.6 喷微灌等技术对灌溉水有效利用系数的影响分析 |
5.5.7 灌区管理水平对灌溉水有效利用系数的影响分析 |
5.5.8 综合措施对灌溉水有效利用系数的影响分析 |
5.6 本章小节 |
第六章 我国灌溉用水效率控制红线管理研究 |
6.1 “十二五”末全国灌溉水有效利用系数预测 |
6.1.1 预测方法 |
6.1.2 预测过程 |
6.2 “十二五”期间灌溉水有效利用系数指标分解 |
6.2.1 “十二五”期间灌溉水有效利用系数分解方法 |
6.2.2 “十二五”末各省灌溉水有效利用系数分解 |
6.2.3 2011-2014年各省灌溉水有效利用系数分解 |
6.3 灌溉水有效利用系数监测方案 |
6.4 灌溉水有效利用系数红线考核 |
6.5 灌溉水有效利用系数分区提高对策 |
6.5.1 工程措施 |
6.5.2 管理措施 |
6.5.3 农艺措施 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的论文集所取得的研究成果 |
一、攻读博士学位期间发表的文章 |
二、攻读博士学位期间主编书籍 |
三、攻读博士学位期间参加的科研项目 |
四、攻读博士学位期间获得的奖励 |
致谢 |
(10)生态友好灌区水资源联合调度研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 我国的水资源问题 |
1.1.2 解决水资源问题的途径 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 灌区地表水地下水联合调度研究现状 |
1.2.2 灌区水生态修复研究现状 |
1.3 灌区水资源调度理论探析 |
1.3.1 计算机领域可信概念及其理论 |
1.3.2 灌区水资源调度理论探析 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 全球尺度小麦主产区灌溉必要性研究初步尝试 |
1.5.1 GEPIC 模型 |
1.5.2 灌溉水分生产率 |
1.5.3 结果与讨论 |
1.5.4 结论 |
第二章 灌区尺度水生态诊断和退化机理初探 |
2.1 灌区水生态系统的结构与功能 |
2.2 灌区退化的表征指标 |
2.2.1 水生态退化的影响因素和机理研究进展 |
2.2.2 灌区退化的表征指标 |
2.3 灌区水生态问题诊断-以人民胜利渠灌区为例 |
2.3.1 人民胜利渠灌区简介 |
2.3.2 灌区水文特征分析 |
2.3.3 灌区水环境特征分析 |
2.3.4 灌区泥沙状况分析 |
2.3.5 灌区盐碱化发展趋势分析 |
2.4 灌区水生态退化机理初探 |
2.4.1 相关性分析 |
2.4.2 植物群落退化初探 |
2.4.3 水域面积与土地利用相关性分析 |
第三章 灌区尺度水资源调度研究 |
3.1 灌区尺度水资源调度研究方法 |
3.2 大系统分解协调理论 |
3.3 地表水与地下水联合运用基本原则 |
3.3.1 地表水与地下水联合运用基本原则 |
3.3.2 地表水与地下水联合运用的水资源系统分析方法 |
3.3.3 灌区多水源联合优化调度建模问题研究 |
3.4 人民胜利渠灌区水资源优化分配模型及其应用 |
3.4.1 优化模型 |
3.4.2 模型的求解 |
3.4.3 模型应用 |
3.4.4 成果分析 |
3.5 灌区尺度水资源调度软件研制 |
3.5.1 系统编译及运行特点 |
3.5.2 系统软件使用说明 |
第四章 灌区尺度水资源承载力模糊综合评价模型 |
4.1 灌区水资源承载力模糊综合评价模型的建立 |
4.1.1 评价模型的构建 |
4.1.2 权重的确定 |
4.1.3 模糊关系矩阵 R 的确定 |
4.1.4 模糊关系的运算与评价结果分级 |
4.2 人民胜利渠灌区水资源承载力评价 |
4.2.1 评价典型年及评价分区的确定 |
4.2.2 评价指标的分析计算 |
4.2.3 措施与建议 |
第五章 试验小区尺度井灌区地下水资源优化管理 |
5.1 研究区背景 |
5.2 土壤水分深层渗漏的研究 |
5.2.1 土壤水分水量平衡模型的建立 |
5.2.2 土壤水分水量平衡计算 |
5.2.3 深层渗漏分析 |
5.3 井灌区地下水位动态与水文地质参数求解 |
5.3.1 地下水位在时间上的动态变化特征 |
5.3.2 地下水位空间变化特征 |
5.3.3 含水层水文地质参数的求解 |
5.4 井灌区地下水位动态模拟 |
5.5 水文地质单元模型的建立 |
5.5.1 模型的建立 |
5.5.2 模型的处理 |
5.6 土壤水分滞留规律及赋存机制研究 |
5.7 地下水位与其影响因素的关系 |
5.7.1 气象变化对流域地下水水位的影响 |
5.7.2 农业生产发展对地下水水位的影响 |
5.8 地下水优化管理模型 |
5.8.1 模型的建立 |
5.8.2 模型的处理 |
5.8.3 模型的应用 |
第六章 试验小区尺度水资源调度系统研制 |
6.1 灌区地下水与地表水联合调度数值模拟和运用技术研究 |
6.1.1 工作原理 |
6.1.2 调度过程设计 |
6.1.3 基于 Hydrus-Modflow 模型的灌溉优化模型开发 |
6.1.4 灌区水资源的调控管理 |
6.2 灌区地下水与地表水联合调度智能监控系统的研制 |
6.2.1 联合调度的智能监控系统的设计原则和总体方案 |
6.2.2 灌区地下水与地表水联合调度智能监控系统的软硬件设计 |
第七章 人工湿地去除灌区退水面源污染方法和效率研究 |
7.1 人工湿地构建方法 |
7.1.1 典型人工湿地构建 |
7.1.2 净化机理可达性分析 |
7.2 湿地系统来水水量水质分析 |
7.3 人工湿地系统总体净化效率 |
7.4 潜流人工湿地参数精确调控 |
7.4.1 试验方案设计 |
7.4.2 浮水植物优选 |
7.4.3 不同水生植物覆盖度净化效果分析 |
7.4.4 不同水力负荷去除率对比 |
7.4.5 不同水力停留时间去除率对比 |
7.5 虹吸实验加大流量去除效果 |
7.5.1 虹吸实验前后水质指标去除率对比 |
7.5.2 虹吸实验后单元水质浓度阶梯变化 |
7.6 小结 |
第八章 结论与建议 |
8.1 主要结论 |
8.2 论文创新点 |
8.3 问题与建议 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
四、低水位运行灌区的节水机制与机理(论文参考文献)
- [1]喀什噶尔河流域平原区地下水系统特征和生态环境演化分析[D]. 王博. 新疆农业大学, 2021(02)
- [2]稻田-生态沟-塘堰湿地系统氮素迁移转化规律及机理研究[D]. 韩焕豪. 武汉大学, 2019(02)
- [3]三江平原灌区农业生产对水资源及面源污染影响研究[D]. 孙国辉. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]北方季节性冻土区渠道保温防冻胀机理与应用研究[D]. 郭富强. 内蒙古农业大学, 2019(01)
- [5]冬季输水混凝土衬砌渠道防冻胀措施研究[D]. 魏鹏. 石河子大学, 2019(01)
- [6]基于利益相关者的引黄灌区农业水资源节水激励研究[D]. 屈晓娟. 陕西师范大学, 2018(11)
- [7]多水源供给模式下灌区旱灾诱发危机诊断与预警 ——以泾惠渠灌区为例[D]. 王斌. 长安大学, 2017(04)
- [8]基于生态环境影响的灌区节水评价指标体系构建[D]. 任国源. 华北水利水电大学, 2016(05)
- [9]我国不同尺度灌溉用水效率评价与管理研究[D]. 冯保清. 中国水利水电科学研究院, 2013(11)
- [10]生态友好灌区水资源联合调度研究[D]. 赵振国. 中国农业科学院, 2012(10)