地面灌溉優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù)一體化模型研究.pdf

1、地面灌溉方法主要包括畦灌、溝灌、淹灌、漫灌等，其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，管理成本低；缺點(diǎn)是灌溉效率低，灌水過(guò)程中水量損失大。目前，較先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)如噴灌、滲灌、滴灌、微噴灌等得到了一定程度的發(fā)展，但由于其基本建設(shè)投資與管理費(fèi)用高以及不易被農(nóng)民掌握等原因，還難以進(jìn)行大面積發(fā)展。因此地面灌溉仍是目前應(yīng)用最廣的灌溉方式，全球采用地面灌水方法的灌溉面積占總灌溉面積的90％左右，我國(guó)灌溉面積的95％以上采用地面灌溉方法。面對(duì)我國(guó)乃至全球的水資源供需情

2、勢(shì)，如何提高地面灌溉的灌水質(zhì)量和灌水效果便成為國(guó)內(nèi)外水利學(xué)者研究的重心。地面灌溉優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù)一體化模型研究對(duì)全面提高地面灌溉的灌水質(zhì)量和灌水效果具有重要意義。
　　 提高地面灌溉的灌水質(zhì)量和灌水效果的關(guān)鍵在于合理地確定畦田灌水技術(shù)參數(shù)。但畦田灌水技術(shù)參數(shù)的合理確定是個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的過(guò)程。它涉及到灌溉土壤入滲參數(shù)的準(zhǔn)確獲取、灌水過(guò)程的模擬控制和灌水質(zhì)量和灌水效果的評(píng)估等。目前，獲取合理的灌水技術(shù)參數(shù)的方法有試驗(yàn)法和數(shù)值模擬的方法。

3、采用試驗(yàn)的方法獲取灌水技術(shù)參數(shù)理論簡(jiǎn)單，但是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，研究成果的可移植性差，幾十年來(lái)的研究效果甚微。數(shù)值模擬的方法可以快速獲得灌水技術(shù)參數(shù)，且具有很好的移植性。隨著人們對(duì)土壤入滲參數(shù)、灌水過(guò)程的模擬、灌水質(zhì)量和灌水效果的評(píng)估研究的深入和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)值模擬集成技術(shù)方法獲取地面優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù)已成為其主導(dǎo)方法。
　　 本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，基于土壤水分入滲參數(shù)預(yù)報(bào)模型、地面灌水過(guò)程模擬模型以及灌溉效果優(yōu)化模型，

4、以侯馬市為區(qū)域性研究對(duì)象，建立了地面灌溉優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù)一體化模型。模型以常規(guī)土壤物理參數(shù)為起點(diǎn)，通過(guò)Visual Basic語(yǔ)言及Fortran語(yǔ)言將以上三個(gè)模型集成于一體，實(shí)現(xiàn)了地面灌溉優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù)全過(guò)程模擬和可視化圖表輸出，并為研究區(qū)提供了不同質(zhì)地、不同土壤入滲能力情況下的優(yōu)化灌水技術(shù)參數(shù)。該模型具有很好的可移植性，可以廣泛應(yīng)用于其他地區(qū)。
　　 本一體化模型基于零慣量模型和運(yùn)動(dòng)波模型實(shí)現(xiàn)了地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)過(guò)程數(shù)值模擬