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海河流域农田水循环过程与农业高效用水机制

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广东广州
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作者康绍忠，杨金忠，裴源生等著

出版社科学出版社

ISBN9787030368010

出版时间2012-09

装帧精装

开本16开

定价90元

货号7949007

上书时间2024-12-22

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品相描述：全新
商品描述
目录
总序
序
前言
第1章概述
1.1研究背景与意义
1.2海河流域基本概况
1.2.1自然地理与行政区划
1.2.2气候特征
1.2.3河流水系
1.2.4土壤与生态植被
1.2.5社会经济概况
1.3海河流域水资源状况
1.3.1降水资源
1.3.2地表水资源
1.3.3地下水资源
总序
序
前言
第1章  概述
  1.1  研究背景与意义
  1.2  海河流域基本概况
  1.2.1  自然地理与行政区划
  1.2.2  气候特征
  1.2.3  河流水系
  1.2.4  土壤与生态植被
  1.2.5  社会经济概况
  1.3  海河流域水资源状况
  1.3.1  降水资源
  1.3.2  地表水资源
  1.3.3  地下水资源
  1.3.4  水资源总量
  1.3.5  水质状况
  1.4  海河流域水资源开发利用现状
  1.4.1  水利工程建设现状
  1.4.2  供用水现状
  1.4.3  水资源开发利用现状
  1.5  海河流域农业节水现状
  1.5.1  农业用水现状
  1.5.2  农业节水现状
第2章  农田土壤水分运移转化规律与作物一水分响应机理研究
  2.1  冬小麦根系水分吸收与土壤水分动态模拟
  2.1.1  引言
  2.1.2  苗期冬小麦根系吸水机理
  2.1.3  土壤水分动态模拟
  2.1.4  总结
  2.2  不同地下水埋深条件下非充分灌溉农田水分运动试验研究
  2.2.1  地下水深埋条件下冬小麦一夏玉米农田水循环试验及模拟研究
  2.2.2  地下水浅埋条件下冬小麦农田水循环试验及模拟研究
  2.3  土壤饱和水力传导度的多尺度数据整合方法与应用-
  2.3.1  引言
  2.3.2  方法
  2.3.3  示范算例
  2.3.4  数值研究与讨论
  2.3.5  结语
第3章  用水竞争型缺水地区作物高效用水理论与技术研究
  3.1  海河流域华北高产农业区主要作物节水高效灌溉机理与技术研究
  3.1.1  小麦玉米周年农田耗水和灌溉需水规律
  3.1.2  作物节水高效灌溉调控机理
  3.1.3  针对不同目标的灌溉制度
  3.1.4  主要结论
  3.2  海河流域中原高产农业区主要作物节水高效灌溉机理与技术研究
  3.2.1  水分调控对中原高产农业区主要作物形态指标的影响
  3.2.2  水分调控对中原高产农业区主要作物生理特性的影响
  3.2.3  水分调控对中原高产农业区主要作物产量和品质性状的影响
  3.2.4  水分调控对中原高产农业区主要作物耗水量和水分利用效率的影响
  3.2.5  中原高产农业区主要作物节水高效灌溉技术
第4章  水分利用效率的尺度效应与计算方法
  4.1  水分利用效率的研究思路和方法
  4.2  海河流域农业用水特征
  4.2.1  农业种植
  4.2.2  农业水源
  4.2.3  用水方式和效率
  4.2.4  农业节水措施
  4.3  海河农业用水效率尺度效应研究思路和指标选择
  4.3.1  研究思路
  4.3.2  农业用水效率指标选择
  4.3.3  不同尺度农业用水效率资料收集与整理分析
  4.4  不同尺度农业用水效率研究
  4.4.1  灌区及灌区以下尺度农业用水效率的试验研究
  4.4.2  灌区及灌区以下尺度农业用水效率的调查研究
  4.4.3  灌区以上尺度农田灌溉用水效率的统计分析研究
  4.4.4  海河流域尺度农业用水效率的遥感分析研究
  4.4.5  海河流域农业用水效率的尺度效应
  4.5  农业用水效率尺度效应机理分析与转换方法研究
  4.5.1  尺度效应机理研究思路
  4.5.2  尺度效应机理研究的具体方法
  4.5.3  结果分析
  4.6  主要结论与存在的主要问题
  4.6.1  主要结论
  4.6.2  存在的主要问题
第5章  “作物生理一农田一农业”节水潜力计算方法与海河流域农业节水潜力评价
  5.1  不同尺度农业节水潜力的概念及计算方法
  5.1.1  不同尺度农业节水潜力
  5.1.2  灌溉节水潜力和资源节水潜力
  5.1.3  不同尺度农业节水潜力评价框架
  5.1.4  不同尺度农业节水潜力评价方法
  5.2  徒骇马颊河流域农业节水潜力
  5.2.1  WACM参数设置与模型验证
  5.2.2  WACM模型现状模拟
  5.2.3  徒骇马颊河流域不同尺度农业节水潜力
  5.3  海河流域农业节水潜力评估
  5.3.1  海河流域农业耗用水与节水现状
  5.3.2  海河流域农业节水基本思路
  5.3.3  海河流域农业节水潜力预测
第6章  海河流域农业高效用水标准与模式
  6.1  海河流域作物需水量和冬小麦产量反应系数的空间分异规律
  6.1.1  海河流域参考作物需水量与冬小麦和夏玉米需水量的空间分异规律
  6.1.2  作物产量反应系数(Ky)及其空间分异规律
  6.2  海河流域不同灌溉分区的农业高效用水标准与模式
  6.2.1  海河流域节水灌溉分区
  6.2.2  海河流域不同分区的作物经济耗水量与经济灌溉定额研究
  6.2.3  基于冬小麦生长与产量模拟的经济灌溉制度设计
  6.3  海河流域作物需水信息查询和灌溉决策支持系统
  6.3.1  技术开发流程
  6.3.2  系统体系结构
  6.3.3  系统总体设计
  6.3.4  数据库设计l
  6.3.5  技术特点
参考文献

内容摘要
第1 章　概　　述
1..1　研究背景与意义
海河流域是中国七大流域之一.流域面积32万km2.人口1..3亿.占全国总人口约10%.耕地面积为1..6亿多亩.占全国耕地面积的11%.流域多年平均降水量539mm.年平均陆面蒸发量470mm.年平均水面蒸发量1100mm.该流域水资源匮乏.而且与人口和耕地分布、生产力布局极不匹配.所以该地区水量供需情况及变化趋势历来受人关注.在该流域.农业是用水大户.发展节水高效农业是必然选择.本书正是针对我国海河流域水资源紧缺的现状.面向该区域发展节水高效农业的需求.以认识农田尺度水循环过程与建立农业高效用水理论为核心.通过不同水分环境下SPAC水分运转与调控理论、作物适度缺水的补偿效应和作物水分响应模型等问题的研究.建立作物高效用水调控与非充分灌溉的新理论.通过节水灌溉条件下不同尺度作物需水估算模型及节水潜力计算方法的研究.建立农业高效用水的可控指标体系.通过节水灌溉条件下农田水循环理论及尺度效应的研究.把单点的SPAC水分运行动力学模式扩展为农田尺度水转化动力学模式.为农田尺度水转化过程的定量模拟和节水调控提供有力的工具.通过不同节水技术措施节水效果和经济比较研究.建立水资源有限条件下有利于节水、高效、经济和对环境友好的农业用水调控新模式.实现我国农业高效用水前沿应用基础理论的创新.为区域农业水资源高效利用提供科学依据和新的途径.
1..2　海河流域基本概况
1..2..1　自然地理与行政区划
海河流域是我国七大流域之一.地处华北地区.位于东经112°～120°、北纬35°～43°.东临渤海.西以山西高原和黄河流域接界.南界黄河.北以内蒙古高原与内陆河流域接壤.东北与辽河流域接界.流域总面积32万km2.占全国总面积的3..3%.其中山区和平原面积分别占60%和40%.地跨8个省(自治区、直辖市).包括北京、天津两市.河北省大部分.山西省东部、北部.山东、河南两省北部.以及内蒙古自治区、辽宁省的一小部分.流域内共有31个地级市、2个盟、256个县(区).其中含35个县级市(水利部海河水利委员会.2003).如图1-1所示.流域内各省级行政区所占的面积及比例见表1-1.
海河流域水循环演变机理与水资源高效利用丛书
海河流域农田水循环过程与农业高效用水机制
图1-1　海河流域位置示意图
表1-1　海河流域省级行政区在流域内的面积和所占比例
行政区 面积/km2 所占比例/ %  
北京市 16 800  5.. 25  
天津市 11 920  3.. 72  
河北省 171624 53.. 63  
河南省 15 336  4.. 79  
山东省 30 942  9.. 67  
山西省 59 133  18.. 48  
内蒙古自治区 12 576  3.. 93  
辽宁省 1 710  0.. 53  
流域合计 320041 100  
资料来源:任宪韶.2007
海河流域总体地势呈西北高东南低.全流域大致分为高原、山地及平原三种地貌类型.其中西部为山西高原和太行山区.北部为内蒙古高原和燕山山区.东部和东南部为平原.山区和平原几近直交.丘陵过渡带很窄.平原区按成因可分为山前平原、中部平原和滨海平原.总体地势由西南、西、北三个方向向渤海湾倾斜.其坡降由山前平原的1/2000～1/300渐变为东部平原的1/15000～1/10000.主要山脉有西部的五台山和太行山、北部的燕山山脉、西北的军都山.海拔均在1000m以上.最高的五台山达3058m.这些山脉像一道高耸的屏障环抱着平原(水利部海河水利委员会.2003.任宪韶.2007).图1-2是空间分辨率为1000m×1000m的海河流域数字高程模型.
第1 章 概　　述
图1-2　海河流域数字高程模型
1..2..2　气候特征
海河流域地处温带半湿润、半干旱大陆性季风气候区.流域年平均气温为1..5～14℃.从平原到山地、南部到北部呈递减的趋势.一年当中6月、7月温度最高.1月、2月温度最低.全流域最冷的地区位于五台山.最暖区位于漳河平原南部.五台山1958年极端最低气温低至-44..8℃.山东省高唐1934年7月14日极端最高气温达45..8℃(任宪韶.2007).
全流域多年平均降水量仅539mm.是我国东部沿海降水最少的地区.且降水时空分布不均.冬季寒冷少雪.盛行北风和西北风.春季气候干燥.多风沙.夏季暴雨集中.洪涝时有发生.多东南风.秋季降雨量较少.年平均日照时数2500～3000小时.年平均相对湿度50%～70%.年平均陆面蒸发量470mm.水面蒸发量1100mm.蒸发量山区比平原小.随气温上升而增加.随纬度增加而减小.无霜期随海拔和纬度的减小而增大.平原地区比山区大.沿海地区最大.达200天以上(水利部海河水利委员会.2003.任宪韶.2007).
1..2..3　河流水系
海河流域包括海河、滦河、徒骇马颊河三大水系.发源于内蒙古高原、黄土高原、燕
海河流域水循环演变机理与水资源高效利用丛书
海河流域农田水循环过程与农业高效用水机制
山、太行山.呈扇形分布汇入渤海湾(图1-3).
图1-3　海河流域水系图
海河水系是最大的水系.由北三河、永定河、大清河、子牙河、漳卫南运河五大河及黑龙港水系和海河干流组成.北三河又包括蓟运河、潮白河和北运河.北三河与永定河统称海河北系.大清河、子牙河与漳卫南运河统称海河南系.海河水系总面积23..25万km2.各支流分别发源于内蒙古高原、黄土高原和燕山、太行山迎风坡(任宪韶.2007.水利部海河水利委员会.2003).
滦河水系包括滦河和冀东沿海诸河.流域总面积5..45万km2.其中滦河发源于坝上高原.干流全长888km.流域面积4..407万km2.冀东沿海诸河发源于燕山南麓.流域面积1..046万km2 (任宪韶.2007.水利部海河水利委员会.2003).
徒骇马颊河水系处于海河流域最南端.位于漳卫南运河以南、黄河以北.由徒骇河、马颊河、德惠新河及滨海诸小河等组成.全长428km.流域面积3..30万km2 (任宪韶.2007.水利部海河水利委员会.2003).
1..2..4　土壤与生态植被
海河流域土壤划分为三个区.分别为华北山地棕壤褐土区、海河平原黄垆土潮土盐土区以及内蒙古高原粟钙土绵土区.土壤类型多样.主要为褐土、潮土和盐碱土(魏彦昌.2003).海河流域各省级行政区主要土壤类型统计见表1-2.
第1 章
概　　述
表1-2　海河流域各省级行政区主要土壤类型统计表(单位:万hm2) 
土壤 行政区 合计 
北京 天津 河北 河南 山东 山西 
褐土 98.. 19  8.. 42  473.. 66  28.. 11  ―  296.. 59  904.. 97  
潮土 58.. 31  41.. 33  357.. 77  102.. 97  146.. 41  8.. 12  714.. 91  
粟钙土 ―  ―  260.. 28  ―  ―  116.. 53  376.. 81  
盐土 ―  30.. 27  74.. 25  1.. 32  74.. 62  2.. 39  182.. 85  
棕壤 7.. 56  ―　 98.. 04  0.. 53  ―  9.. 86  115.. 99  
　　资料来源:庄亚辉.1996
海河流域绝大部分地区的天然植被遭到破坏.仅有少量的自然植被分布在海拔较高的山区.原生植被已消失殆尽.剩余大部分为次生植被.天然次生林主要分布在海拔高于1000m的山峰和山脉.滦河上游的内蒙古高原植被较好.中游1000m以上山地有成片森林.下游的燕山丘陵水区植被较差.山西高原降水少而集中.除高山地区有少量森林分布外.植被很差.燕山、太行山背风坡.植被稀疏.生态系统脆弱.燕山、太行山迎风坡.山高坡陡.降雨充沛.原来植被生长良好.但大部分遭到砍伐破坏.经过封山育林.天然次生植被得到一定恢复.海河流域植被覆盖情况如图1-4所示.
图1-4　海河流域植被覆盖图资料来源:郑泽.2008
　　　　5 
海河流域水循环演变机理与水资源高效利用丛书
海河流域农田水循环过程与农业高效用水机制
1..2..5　社会经济概况
海河流域是我国政治、经济、文化和交通中心.在我国经济发展中占有非常重要的战略地位.流域内有京、津、唐经济区.秦皇岛对外开放区.山西能源基地.华北平原产粮区.大中城市众多.包括首都北京、直辖市天津.以及石家庄、唐山、秦皇岛、廊坊、张家口、承德、保定、邯郸、邢台、沧州、衡水、大同、朔州、忻州、阳泉、长治、安阳、新乡、焦作、鹤壁、濮阳、德州、聊城、滨州等26座大中城市.
海河流域人口密集.1998年总人口1..22亿人.约占全国总人口的10%.其中城镇人口3365万.农村人口8846万.城镇化率27..5%.平均人口密度约为384人/km2.其中平原地区608人/km2.人口增长较快.2000年总人口由1990年的1..17亿增长到了1..26亿.占全国的近10%.其中城镇人口4513万.城镇化率35..8%.到2005年.总人口达到1..34亿.约占全国总人口的10..2%.其中城镇人口5023万.农村人口8396万.城镇化率37..4%.平均人口密度为419人/km2.其中山区183人/km2.平原高达747人/km2 (任宪韶.2007.魏彦昌.2003).新中国成立以来海河流域人口发展情况见表1-3.从表中可以看出.近年来海河流域城镇化率在不断提高.
表1-3　海河流域人口发展情况
年份 总人口/ 亿 城镇/ 万 农村/ 万 城镇化率/ %  
1952  0.. 57  900  4805  15.. 8  
1957  0.. 66  1300  5326  19.. 6  
1962  0.. 75  1452  6031  19.. 4  
1965  0.. 79  1549  6365  19.. 6  
1970  0.. 86  1459  7137  17.. 0  
1975  0.. 93  1724  7553  18.. 6  
1980  0.. 98  2016  7779  20.. 6  
1985  1.. 05  2361  8182  22.. 4  
1990  1.. 17  2673  8999  22.. 9  
1995  1.. 20  3050  8906  25.. 5  
1998  1.. 22  3365  8846  27.. 5  
2000  1.. 26  4513  8087  35.. 8  
2005  1.. 34  5023  8396  37.. 4  
　　资料来源:任宪韶.2007.魏彦昌.2003
海河流域是我国电子、冶金、化工、机械、煤炭等重要工业基地.工业部门齐全.技术水平较高.已形成了以京津塘以及京广、京沪铁路沿线城市为中心的工业生产布局.海河流域经济社会得到较快的发展.国内生产总值(GDP)从1952年的185亿元猛增到2006年的2..8万亿元.增长了150倍.其中2005年GDP(2..58万亿元)比1980年(1592亿元)

精彩内容
海河流域水资源匮乏，而且与人口和耕地分布、生产力布局极不匹配，该地区水量供需情况及变化趋势历来受人关注。农业是该流域用水大户，发展节水高效农业是必然选择。康绍忠编著的《海河流域农田水循环过程与农业高效用水机制(精)》共分6章，包括概述、农田土壤水分运移转化规律与作物一水分响应机理研究、用水竞争型缺水地区作物高效用水理论与技术研究、水分利用效率的尺度效应与计算方法、“作物生理一农田一农业”节水潜力计算方法与海河流域农业节水潜力评价、海河流域农业高效用水标准与模式。

《海河流域农田水循环过程与农业高效用水机制(精)》可供农田水利、水文水资源、生态环境等领域的生产、教学、科研、管理及决策者使用和参考。

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