人工草地水资源可持续利用对策研究

论文题目: 人工草地水资源可持续利用对策研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 农业水土工程

作者: 贾德彬

导师: 朝伦巴根

关键词: 人工草地,地下水,有限差分,蒸发蒸腾量,多目标遗传算法,可持续发展

文献来源: 内蒙古农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文是以国家自然科学基金重点项目“京蒙沙源区植被建设中水资源优化配置研究”为依托,正蓝旗恒州域遗址的人工饲草料基地为研究区,重点研究人工饲草料基地建设中水资源可持续发展对策,优化人工牧草种植结构,保护生态环境。本论文主要包括以下内容: 第一、利用前人资料和水文物探技术勘察了研究区水文地质实体,利用WYS2004 系统对实测物探曲线进行了拟合,推求了研究区内含水层的地电参数及其厚度,并绘制了反映含水层平面分布规律的视电阻率等直线图和含水层厚度等值线图。选择了与水文地质实体相一致含水层系统概念模型。第二、利用 s—lnr 直线图解法、基于加速遗传算法的博尔顿模型和卡尔曼滤波法推求了研究区含水层系统的水文地质参数。第三、分析了研究区内裸露土壤的实测蒸发资料与其影响因素的响应关系,建立了多元回归方程,利用回归方程和二阶段模型法分别计算了青贮玉米生长初始阶段的土壤蒸发量,二者得到相一致的结果。第四、利用湍流扩散理论和能量平衡理论建立了青贮玉米的双涌源模型,利用此模型计算了青贮玉米在生育期的蒸腾蒸发量,并利用光合作用仪的实测蒸腾速率对其进行了检验。第五、利用隐式交替有限差分数值方法计算了非齐次初始、边界条件的含水层系统影响函数矩阵。第六、结合研究区实际情况,建立了地下水多目标管理模型,利用多目标加速遗传算法对此模型进行了求解,寻求了地下水资源可持续利用对策,优化了人工饲草料基地的种植结构,致使生态环境进入了良性循环发展的轨道。

论文目录:

1 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 水文地质参数研究动态

1.3 农田蒸散发研究动态

1.3.1 估算农田蒸散的理论和方法

1.3.2 估算法研究农田蒸散的展望

1.4 水资源优化配置研究动态

1.5 本论文研究内容

2 研究区概述

3 研究区水文地质条件

3.1 水文地质勘探

3.1.1 地下水赋存条件与分布规律

3.1.2 地下水补给和排泄条件

3.1.3 含水层描述

3.2 水文物探

3.2.1 物探概述

3.2.2 直流电阻率的基本原理

3.3 水文地质实体及含水层概念模型

3.3.1 水文地质实体

3.3.2 含水层系统的概念模型

4 水文地质参数推求

4.1 抽水试验的设计

4.2 含水层系统参数率定

4.2.1 潜水非稳定井流公式

4.2.2 试验基本数据

4.2.3 S - lnt直线图解法计算含水层系统参数

4.2.4 博尔顿模型——GA 求参法

4.2.5 卡尔曼滤波理论求参法

4.3 结论

5 青贮玉米蒸腾蒸发量的分析计算

5.1 试验基地概况

5.1.1 基本情况

5.1.2 试验观测项目

5.2 土壤蒸发与气象因子的响应关系

5.2.1 试验数据采集

5.2.2 土壤蒸发的物理机制及蒸发过程

5.2.3 土壤蒸发的影响因素分析

5.2.4 研究区裸露土壤蒸发与其影响因素的响应关系

5.3 青贮玉米蒸发蒸腾量计算

5.3.1 青贮玉米生长初期的土壤蒸发量计算

5.3.2 利用能量平衡原理计算青贮玉米的腾发量

5.4 结论

6 利用有限差分法计算影响函数矩阵

6.1 有限差分网格剖分

6.2 水文水利参数确定

6.2.1 降雨入渗系数

6.2.2 潜水蒸发系数

6.2.3 灌溉回归系数

6.3 初始条件及边界条件的确定

6.3.1 初始条件

6.3.2 边界条件

6.4 影响函数矩阵

6.4.1 叠加原理与线性系统

6.4.2 单位脉冲响应函数

6.4.3 利用有限差分法计算影响函数过程

6.4.4 影响函数矩阵计算结果

7 人工饲草料基地水资源管理模型研究

7.1 饲草料基地基本情况及决策要求

7.1.1 饲草料基地基本情况

7.1.2 决策要求

7.2 决策模型

7.2.1 抽水井抽水量

7.2.2 抽水井降深

7.2.3 模型表达式

7.3 模型求解

7.3.1 参数确定

7.3.2 求解

7.3.3 模型结果

8 结论与讨论

致谢

参考文献

作者简介

发布时间: 2005-07-18

人工草地水资源可持续利用对策研究

猜你喜欢