灌溉用水效率是体现灌区管理水平及工程条件、灌水技术等综合表征指标之一，科学合理地测试与评价灌区渠系水、田间水、灌溉水利用效率，为国家实施最严格水资源管理制度中“三条红线”的控制提供重要参考依据。本书以内蒙古自治区引黄灌区的四个大型灌区为研究对象，在对各灌区典型渠道、典型田块系统测试的基础上，系统地分析典型渠道的渠道水利用系数、田间水利用系数及不同尺度灌溉水利用系数，并对不同尺度灌溉水利用系数及灌区节水潜力进行初步分析与评估。全书共包括两部分内容，即测试分析评估方法理论基础和测试分析评估实践应用，分8章进行阐述，主要包括灌溉水利用效率总论、灌溉水利用效率测试布置与测定方法以及灌溉水利用效率分析与节水潜力评估方法、基于遥感技术的灌溉面积及种植结构测算、作物蒸发蒸腾量与有效降雨量的模拟计算、灌溉水利用效率计算分析与评估、基于历史资料的灌溉水效率估算与节水潜力分析、基于Horton分形的河套灌区渠系水利用效率分析等内容。
样章试读
目录
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第1章 绪论 1
1.1 背景及意义 1
1.1.1 背景来源 1
1.1.2 意义 3
1.2 国内外研究进展 5
1.2.1 国内研究进展 5
1.2.2 国外研究进展 6
1.3 本书内容及理论架构 7
1.4 内蒙古大型引黄灌区概述 8
1.4.1 河套灌区 10
1.4.2 黄河南岸灌区 11
1.4.3 镫口扬水灌区 12
1.4.4 麻地壕扬水灌区 12
第2章 灌溉水利用效率测试布置原则、测定方法及典型测试渠道与田块选取 13
2.1 灌溉水利用效率测试布置原则 13
2.1.1 典型测试渠道选取原则 13
2.1.2 典型测试田块选取原则13
2.2 灌溉水利用效率测定方法 14
2.2.1 渠道水利用系数测试方法 14
2.2.2 田间水利用系数测定方法 17
2.3 典型测试渠道与田块选取 22
2.3.1 河套灌区 22
2.3.2 黄河南岸灌区 26
2.3.3 镫口扬水灌区 27
2.3.4 麻地壕扬水灌区 29
2.3.5 引黄灌区气象站点分布 31
第3章 灌溉水利用效率分析与节水潜力估算方法 33
3.1 基于遥感技术的灌区种植面积及种植结构测算方法 33
3.1.1 影像数据获取 33
3.1.2 测算方法 36
3.2 变异性评价与置信区间估计 38
3.2.1 统计参数 38
3.2.2 误差处理 39
3.2.3 变异性评价 39
3.2.4 置信区间估计 39
3.2.5 相容性检验 40
3.2.6 流量损失的回归分析 40
3.2.7 标准流量的改正效率 41
3.3 灌溉水利用效率分析方法 41
3.3.1 首尾测算分析法 42
3.3.2 典型渠段测算分析法 45
3.4 灌区节水潜力估算方法 49
3.4.1 整体法 49
3.4.2 分项法 50
第4章 基于遥感技术的种植面积及种植结构测算结果分析 52
4.1 灌区种植面积及种植结构测算 52
4.1.1 灌区控制面积测算 52
4.1.2 灌区种植面积测算 53
4.1.3 种植结构测算及其种植比例分析 53
4.1.4 测算结果验证 58
4.1.5 灌区种植面积及种植结构演变分析 60
4.2 小结 60
第5章 作物蒸发蒸腾量与有效降雨量的模拟计算 62
5.1 引黄灌区作物蒸发蒸腾量的计算 62
5.1.1 参考作物蒸发蒸腾量的计算 62
5.1.2 作物蒸发蒸腾量的计算 70
5.2 引黄灌区有效降雨量的试验模拟 77
5.2.1 有效降水量试验设计 77
5.2.2 有效降雨量的计算 78
5.3 引黄灌区降雨量的频率分析 80
第6章 不同尺度灌溉水利用效率测算分析与节水潜力评估 82
6.1 河套灌区灌溉水利用系数计算分析与评估 82
6.1.1 典型测试渠道水利用系数 82
6.1.2 田间水利用系数 109
6.1.3 不同尺度灌溉水利用系数 117
6.1.4 渠系水利用系数 123
6.2 黄河南岸灌区灌溉水利用系数计算分析与评估 125
6.2.1 典型测试渠道水利用系数 125
6.2.2 田间水利用系数 140
6.2.3 灌溉水利用系数 144
6.2.4 渠系水利用系数 150
6.2.5 黄河南岸灌区用水效率分析与评估 151
6.3 镫口扬水灌区灌溉水利用系数计算分析与评估 155
6.3.1 测试渠道水利用系数 155
6.3.2 渠系水利用系数 159
6.3.3 田间水利用系数 159
6.3.4 灌溉水利用系数 164
6.3.5 镫口扬水灌区用水效率分析与评估 165
6.4 麻地壕扬水灌区灌溉水利用系数计算分析与评估 170
6.4.1 测试渠道水利用系数 170
6.4.2 渠系水利用系数 172
6.4.3 田间水利用系数 173
6.4.4 灌区灌溉水利用系数 177
6.4.5 麻地壕扬水灌区用水效率分析与评估 179
6.5 引黄灌区灌溉水利用效率计算与分析 181
6.6 小结 183
6.6.1 河套灌区 183
6.6.2 黄河南岸灌区 183
6.6.3 镫口扬水灌区 184
6.6.4 麻地壕扬水灌区 185
6.6.5 引黄灌区 185
第7章 基于历史资料的灌溉水效率估算与节水潜力分析 186
7.1 河套灌区基于历史资料的灌溉水效率估算与分析 186
7.1.1 河套灌区多年引水量与节水工程改造效果分析评估 186
7.1.2 河套灌区基于历史资料的灌溉水效率估算与分析 188
7.1.3 河套灌区节水潜力分析与灌溉水效率估算 192
7.1.4 河套灌区灌溉水利用系数阈值估算与节水潜力分析 192
7.1.5 节水工程投资与灌溉水效率的关系分析 195
7.2 黄河南岸灌区基于历史资料的灌溉水效率估算与分析 206
7.2.1 黄河南岸灌区上游杭锦旗自流灌区多年资料收集与整理 206
7.2.2 不同年份净灌溉定额的估算 207
7.2.3 不同年份灌溉水利用系数估算 207
7.2.4 灌溉水效率变化与节水工程投资关系的初步分析 208
7.3 镫口扬水灌区基于历史资料的灌溉水效率估算与分析 209
7.3.1 镫口扬水灌区多年资料收集与整理 209
7.3.2 不同年份净灌溉定额的估算 210
7.3.3 不同年份灌溉水利用系数的估算 210
7.3.4 灌溉水效率变化与节水工程投资关系的初步分析 211
7.4 麻地壕扬水灌区基于历史资料的灌溉水效率估算与分析 212
7.4.1 根据长系列降水资料分析计算全生育期水文年 212
7.4.2 麻地壕扬水灌区历年资料收集与整理 212
7.4.3 不同年份净灌溉定额的估算 213
7.4.4 不同年份灌溉水利用系数的估算 214
7.4.5 灌溉水效率变化与节水工程投资关系的初步分析 215
7.5 小结 216
7.5.1 河套灌区 216
7.5.2 黄河南岸灌区 217
7.5.3 镫口扬水灌区 217
7.5.4 麻地壕扬水灌区 217
第8章 基于Horton分形的河套灌区渠系水利用效率分析 218
8.1 渠系水利用效率与分维数的计算方法 218
8.1.1 渠系结构评价——水系分形理论 218
8.1.2 灌区渠系系统与河流水系的共性和差异 219
8.1.3 渠系级别的划分 220
8.1.4 Horton河系定律特征参数计算 220
8.1.5 渠系结构分维数的计算 220
8.2 渠系水利用效率推求与渠系结构评价 221
8.2.1 河套灌区渠系水利用效率推求 221
8.2.2 河套灌区渠系结构评价 221
8.3 小结 227
参考文献 229
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