本书对灌溉用水效率及效益评价指标与节水潜力评价方法、灌区分布式水文模型开发及应用等进行了系统研究。全书共10章，主要内容包括：考虑回归水重复利用的灌溉用水评价新指标体系及节水潜力计算新方法;适合灌区特性的改进SWAT模型开发;基于改进SWAT模型与MODFLOW模型的灌区地表水\|地下水耦合模型构建;基于SWAP模型开展灌区适宜灌溉下限标准和适宜地下水埋深范围研究;基于分布式水文模型开展灌区适宜井渠灌溉比和井渠结合灌溉时间研究;典型灌区不同情景、不同计算方法下灌溉用水效率、灌溉用水效益、节水潜力变化规律及其原因分析等。
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前言
第1章绪论1
1.1研究背景及意义1
1.2灌溉用水评价指标及节水潜力研究进展3
1.2.1灌溉用水评价指标3
1.2.2节水潜力评价方法7
1.2.3灌溉用水评价存在问题及研究展望10
1.3灌区水文模型研究进展11
1.3.1不同尺度水文模型11
1.3.2地表水-地下水耦合模型14
1.3.3灌区水文模型研究展望15
1.4主要内容及技术路线16
1.4.1主要内容16
1.4.2技术路线17
第2章灌溉用水效率及效益评价指标19
2.1水资源利用率19
2.1.1概念及公式推导19
2.1.2应用指标注意事项21
2.2考虑回归水重复利用的灌溉用水效率指标24
2.2.1基于水量平衡的净灌溉效率25
2.2.2基于回归水重复利用的净灌溉效率32
2.3灌溉用水效益评价指标34
2.3.1灌溉水分生产率35
2.3.2净灌溉水分生产率35
2.3.3净灌溉用水效益36
2.4本章小结36
第3章灌区节水潜力计算方法41
3.1传统节水潜力计算方法41
3.2基于ET管理的节水潜力计算方法42
3.3新水源节水潜力计算方法43
3.4基于排水重复利用的节水潜力计算方法45
3.5本章小结45
第4章灌溉标准和地下水位控制标准模拟47
4.1SWAP模型概述47
4.1.1SWAP模型发展历程47
4.1.2SWAP模型功能模块48
4.2SWAP模型建模49
4.2.1SWAP模型建立49
4.2.2SWAP模型率定51
4.2.3SWAP模型验证54
4.3SWAP模型模拟灌溉标准57
4.4SWAP模型模拟地下水埋深控制标准59
4.5本章小结61
第5章灌区地表水-地下水耦合模型构建63
5.1SWAT模型概述63
5.1.1SWAT模型发展历程63
5.1.2SWAT模型水文结构64
5.1.3SWAT模型主要功能模块64
5.2基于SWAT的灌区分布式地表水模型构建66
5.2.1SWAT模型计算结构改进67
5.2.2稻田模拟模块改进67
5.2.3灌溉渠道渗漏改进70
5.2.4旱作物模拟模块改进70
5.2.5蒸发蒸腾量计算改进71
5.2.6自动灌溉模块改进71
5.2.7灌溉水源改进72
5.3MODFLOW模型概述72
5.4灌区地表水-地下水耦合模型关键技术74
5.4.1模型耦合难点74
5.4.2模型耦合关键技术74
5.5本章小结76
第6章灌区地表水-地下水耦合模型适用性检验77
6.1研究区域概况及资料搜集77
6.1.1研究区域介绍77
6.1.2研究区域基础资料78
6.2改进SWAT-MODFLOW耦合模型建模79
6.2.1改进SWAT模型建模79
6.2.2HRU空间位置确定82
6.2.3地下水模型建模83
6.3灌区地表水-地下水耦合模型适用性检验85
6.3.1耦合模型率定参数选取85
6.3.2耦合模型评价指标86
6.3.3灌区地表水-地下水耦合模型率定87
6.3.4灌区地表水-地下水耦合模型验证92
6.4本章小结95
第7章柳园口灌区灌溉用水效率及效益评价96
7.1柳园口灌区蒸发蒸腾量分项分析96
7.1.1不同土地利用类型蒸发蒸腾量分析96
7.1.2柳园口灌区蒸发蒸腾量空间分布97
7.1.3不同灌溉模式下蒸发蒸腾量分析99
7.2不同灌溉模式组合下水量要素及产量模拟103
7.3基于水量平衡的柳园口灌区灌溉用水评价110
7.3.1灌溉用水评价指标化简110
7.3.2基于水量平衡的柳园口灌区灌溉用水效率评价113
7.3.3基于水量平衡的柳园口灌区灌溉用水效益评价117
7.4基于回归水利用的柳园口灌区灌溉用水效率评价121
7.5柳园口灌区灌溉用水效率评价指标对比分析123
7.6井渠结合调控模式确定125
7.6.1用水方案拟订126
7.6.2适宜井渠灌溉比与井渠灌溉时间127
7.7井渠结合调控模式下灌溉用水评价131
7.7.1井渠结合调控模式下灌溉用水效率指标分析132
7.7.2井渠结合调控模式下灌溉用水效益指标分析135
7.7.3井渠结合调控模式与原模式灌溉用水效率对比137
7.7.4井渠结合调控模式与原模式灌溉用水效益对比141
7.8本章小结144
第8章柳园口灌区节水潜力分析评价148
8.1基于ET管理的柳园口灌区节水潜力148
8.2柳园口灌区新水源节水潜力157
8.2.1不同措施下灌溉用水效率比较157
8.2.2基于水量平衡的柳园口灌区新水源节水潜力158
8.2.3基于净灌溉效率简化指标的柳园口灌区新水源节水潜力162
8.3柳园口灌区传统节水潜力166
8.4传统节水潜力与新水源节水潜力对比分析167
8.5灌溉用水效率阈值及节水潜力临界标准169
8.5.1灌溉用水效率阈值及节水潜力标准的内涵169
8.5.2柳园口灌区灌溉用水效率阈值170
8.5.3柳园口灌区节水潜力临界标准171
8.6本章小结171
第9章漳河灌区灌溉用水效率及节水潜力评价174
9.1研究区概况及改进SWAT模型构建174
9.1.1研究区概况174
9.1.2改进SWAT模型构建174
9.2基于蒸发蒸腾量管理的节水潜力177
9.2.1区域蒸发蒸腾量变化规律177
9.2.2基于区域蒸发蒸腾量管理的节水潜力179
9.3基于排水重复利用的节水潜力180
9.3.1不同尺度排水比变化规律181
9.3.2不同塘堰用水管理制度下排水比变化规律182
9.3.3基于蒸发蒸腾量管理和排水管理的节水潜力比较183
9.4灌溉水分生产率随尺度变化规律及其尺度提升方法184
9.4.1灌溉水分生产率尺度变化特征及其原因184
9.4.2灌溉水分生产率尺度转换模式185
9.4.3小结187
9.5不同环节灌溉用水效率及节水潜力分析187
9.5.1研究方法187
9.5.2不同环节灌溉用水效率计算189
9.5.3灌溉水利用系数提高阈值及节水潜力分析191
9.5.4小结194
9.6本章小结194
第10章总结与展望196
10.1主要结论196
10.1.1灌区灌溉用水评价及水文模型存在问题及展望196
10.1.2灌溉用水评价新指标197
10.1.3灌区节水潜力计算新方法197
10.1.4柳园口灌区灌溉标准及适宜地下水埋深197
10.1.5灌区地表水地下水耦合模型构建198
10.1.6灌区地表水地下水耦合模型适用性检验198
10.1.7柳园口灌区灌溉用水评价指标计算分析199
10.1.8柳园口灌区节水潜力计算分析201
10.1.9柳园口灌区灌溉用水效率阈值及节水潜力临界标准202
10.1.10漳河灌区灌溉用水效率及节水潜力评价202
10.2特点与创新203
10.3展望204
参考文献206
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