基于RS的近代黄河三角洲地区灌排模式研究

论文摘要

黄河是黄河三角洲农业生产最主要的淡水资源,近年来黄河断流日趋严重,并表现出断流时间逐年延长和断流时间提前的特点,并且黄河三角洲农业灌溉方式多采用大田漫灌,由于粗放的农业用水方式和落后的灌溉技术,使得水资源利用方面存在严重的浪费,因此在黄河三角洲地区需要施行节水灌溉的方式来解决淡水资源匮乏和水资源浪费的问题;同时黄河三角洲地区蒸发量大于降水量,春秋两季尤甚,形成全年两次有规律的返盐高峰,加之该区地处海滨,浅层地下水矿化度高,而造成土壤严重盐渍化,不适当的开发极易导致新生土壤次生盐渍化,要治理该地区的盐碱地,就需要降低地下水位和土壤含盐量,暗管排水能很好的解决这个问题。本文首先运用遥感图像处理中的缨帽变换、非监督分类、监督分类以及分类后处理等综合分类的方法,将黄河三角洲的土地利用类型划分成9类,并将盐碱地分成轻度盐碱地、中度盐碱地、重度盐碱地、光板地四个级别,经过精度评价,这种综合分类法在精度上有了较大的提高,总体分类精度从82.67%提高到89.00%;然后分析了黄河三角洲的水资源状况、自然条件、基础设施和现有节水灌溉方式(滴灌、喷灌、低压管道灌溉)的优缺点及适用条件,在此基础上提出了适合近代黄河三角洲的节水灌溉方式——低压管道灌溉方式,这种灌溉方式能克服黄河水泥沙含量大以及黄河三角洲地区风力大的缺点,并且具有投资较少的优势;在分析黄河三角洲地区的盐渍化现状的基础上,提出了适合该地区的排水方式——暗管排水方式,运用“盐随水来,盐随水去”的原理,将土壤中的盐分随水排出,从而降低地下水位和土壤含盐量,对黄河三角洲的盐碱地进行改良;最后,对典型示范区进行了低压管道灌溉系统和暗管排水系统的设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 土壤盐渍化遥感监测研究进展
• 1.3.2 节水灌溉技术研究进展
• 1.3.3 暗管排水技术研究进展
• 1.4 研究的主要内容和技术路线
• 第二章 基于RS 的黄河三角洲地区盐碱地分布监测
• 2.1 研究方法和技术路线
• 2.2 信息源的选取
• 2.3 数据预处理
• 2.3.1 数据的转化和组合
• 2.3.2 影像的裁剪
• 2.3.3 影像的几何配准
• 2.3.4 缨帽变换
• 2.4 图像的目视判读及分类方案
• 2.5 黄河三角洲土地利用遥感分类
• 2.5.1 遥感图像自动识别分类方法
• 2.5.2 影像的非监督分类
• 2.5.3 影像的监督分类
• 2.6 分类后处理
• 2.7 精度评价
• 第三章 黄河三角洲地区的灌溉方式
• 3.1 黄河三角洲水资源现状
• 3.2 目前常用的节水灌溉方式
• 3.2.1 滴灌方式简介
• 3.2.2 喷灌方式简介
• 3.2.3 低压管道灌溉方式简介
• 3.2.4 各种节水灌溉方式在黄河三角洲的适应性
• 3.3 低压管道灌溉系统的设计
• 3.3.1 低压管道灌溉系统的类型
• 3.3.2 灌溉制度
• 3.3.3 管网规划布置
• 3.3.4 田间灌水系统布置
• 3.3.5 水力计算
• 3.3.6 水泵扬程计算
• 3.3.7 不同盐碱度土壤的灌溉方式
• 第四章 黄河三角洲地区的排水方式
• 4.1 黄河三角洲土壤盐碱化现状
• 4.2 暗管排水改碱技术的基本原理
• 4.3 暗管排水系统的设计
• 4.3.1 暗管埋深的确定
• 4.3.2 暗管间距的确定
• 4.3.3 管材的选择
• 4.3.4 管径的选择和比降的确定
• 4.3.5 滤料和包裹料的组成
• 4.3.6 暗管排水系统的布设形式
• 4.3.7 不同盐碱度土壤的暗管排水方式
• 第五章 示范区的灌排系统规划设计
• 5.1 示范区概况
• 5.2 低压管道灌溉系统设计
• 5.2.1 灌溉制度
• 5.2.2 管网布置方案
• 5.2.3 管道水力计算
• 5.2.4 设计扬程计算
• 5.3 暗管改碱系统设计
• 5.3.1 暗管埋深与间距的确定
• 5.3.2 管材与滤料设计
• 5.3.3 检查井的设计
• 5.3.4 暗管改碱系统布设形式
• 第六章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢