海河流域井灌区在现状和限水灌溉及休耕模式下浅层地下水动态与粮食产量变化的模拟研究——以河北省太行山山前平原为例
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作者任理,张雪靓
出版社科学出版社
ISBN9787030574473
出版时间2020-11
装帧精装
开本16开
定价218元
货号1202178729
上书时间2024-05-27
商品详情
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目录
章绪论1
1.1研究背景和意义2
1.2研究进展概述5
1.2.1分布式水文模型SWAT的相关应用研究进展概述6
1.2.2限水灌溉和农田休耕的相关应用研究进展概述8
1.2.3小结11
1.3研究目标和研究内容与技术路线12
1.3.1研究目标12
1.3.2研究内容与技术路线12
第2章材料与方法19
2.1研究区概况20
2.1.1行政区划20
2.1.2农业气候20
2.1.3耕地资源与利用22
2.1.4水文水资源26
2.2SWAT模型27
2.2.1SWAT模型地下水模块的改进27
2.2.2SWAT模型地下水模块参数的初始化31
2.2.3SWAT模型的输入与构建35
2.2.4参数率定与模型验证方法38
2.3限水灌溉模式的情景设置及优化方法39
2.3.1基于模拟试验的限水灌溉模式的情景设置思路39
2.3.2限水灌溉模式的优化方法40
2.4休耕模式的情景设置和“水-粮食-能源”关联性的评估指标及优化方法42
2.4.1休耕模式的情景设置思路42
2.4.2休耕模式下“水-粮食-能源”关联性的评估指标43
2.4.3休耕模式的优化方法50
第3章参数的率定与模型的验证53
3.1地下水模块参数的率定结果54
3.2以浅层地下水埋深为目标的率定和验证结果57
3.3浅层地下水均衡的验证结果62
3.4农田蒸散和作物产量的验证结果63
3.5小结64
第4章现状灌溉情景的模拟分析与评估67
4.1浅层地下水的时间变化特征68
4.1.1浅层地下水埋深的时间变化特征68
4.1.2浅层含水层储水量的时间变化特征73
4.2浅层地下水的空间变化特征74
4.2.1浅层地下水埋深的空间变化特征74
4.2.2浅层含水层储水量的空间变化特征78
4.3浅层地下水资源利用的可持续性81
4.4小结83
第5章限水灌溉情景的模拟分析与评估85
5.1模拟试验结果86
5.1.1冬小麦优先灌溉的生育阶段排序86
5.1.2冬小麦生育期不同灌水次数下的模拟试验结果89
5.2模拟情景分析90
5.2.1浅层含水层储水量和浅层地下水埋深91
5.2.2土壤水均衡和水管理响应指标103
5.2.3作物产量和作物水分生产力107
5.2.4浅层地下水压采与农田节水的效应113
5.3冬小麦生育期灌溉模式的优化124
5.3.1考虑浅层地下水位基本保持平稳下优化的灌溉模式124
5.3.2考虑冬小麦可容许减产幅度下优化的灌溉模式136
5.4浅层地下水涵养与作物生产的权衡156
5.5小结158
第6章休耕情景的模拟分析与评估161
6.1休耕模式的情景设置162
6.2休耕模式的情景模拟与分析162
6.2.1浅层含水层储水量动态和浅层地下水位变化162
6.2.2土壤水均衡167
6.2.3作物产量169
6.3不同休耕模式下“水-粮食-能源”的关联性179
6.4考虑“水-粮食-能源”关联性的休耕模式优化199
6.5小结211
第7章结论与讨论215
7.1主要结论216
7.2讨论219
7.2.1研究工作的特色219
7.2.2研究工作的局限性221
参考文献223
附录231
致谢241
内容摘要
本书是运用土壤和水评价工具（Soiland Water Assessment Tool，SWAT）这一分布式水文模型对海河流域的河北省太行山山前平原在冬小麦-夏玉米一年两熟制下开展农业水文模拟研究的学术专著，针对该区域由于浅层地下水多年超采所导致的含水层面临疏干的严峻情势，就冬小麦的现状灌溉制度和限水灌溉方案及休耕模式下浅层地下水与轮作周年产量的时空变化特征开展了情景模拟与分析。定量化地探讨了现状灌溉下浅层地下水的可持续利用性、限水灌溉下浅层地下水涵养与粮食减产之间的权衡、浅层地下水采补平衡下考虑非休耕季冬小麦产量很高而推荐的休耕模式对浅层地下水储量变化的影响，此外，还基于浅层地下水采补平衡且冬小麦减产很少进行了同时考虑限水灌溉模式和休耕模式的县域尺度区划，并评估了这种推荐的区划下浅层地下水的压采量与农田节水量。研究结果可为该井灌平原当前所需的兼顾冬小麦适度生产与浅层地下水开采提供科学决策和管理的参考依据。
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