農業(yè)高效用水技術研究與創(chuàng)新

內容概要

　　《農業(yè)高效用水技術研究與創(chuàng)新》主要依據作者“十五”期間承擔的國家重大科技專項（863計劃）“現(xiàn)代節(jié)水農業(yè)技術體系及新產品研究與開發(fā)”部分研究成果編著而成。全書共分10章，重點從工程節(jié)水與用水管理節(jié)水有機結合的思路出發(fā)，對農業(yè)高效用水關鍵技術開展創(chuàng)新研究與產品創(chuàng)制，相關內容包括1）農業(yè)高效用水技術發(fā)展趨勢與需求及技術進步障礙；2）灌溉發(fā)展與糧食安全需求預測；3）污水灌溉土地處理復合系統(tǒng)；4）灌排條件下農田氮污染預測與控制技術；5）灌區(qū)渠系水量監(jiān)控與水管理技術及產品；6）灌溉管網輸配水調（量）控技術與產品；7）噴灌水分高效利用技術與產品；8）低壓高效微灌技術與產品；9）精細地面灌溉技術與產品；10）精量控制灌溉預報與決策支持系統(tǒng)?！　　掇r業(yè)高效用水技術研究與創(chuàng)新》可供從事農業(yè)高效用水技術研究與推廣應用的科技人員和大專院校有關專業(yè)師生參考。

書籍目錄

第1章 農業(yè)高效用水技術發(fā)展趨勢與需求及技術進步障礙1．1 農業(yè)高效用水技術發(fā)展趨勢與研究重點1．1．1 研究進展1．1．2 發(fā)展趨勢與主要特征1．1．3 科技創(chuàng)新成效1．1．4 研究重點與內容1．2 農業(yè)高效用水技術發(fā)展目標與需求1．2．1 科技發(fā)展目標1．2．2 技術發(fā)展目標1．2．3 節(jié)水潛力1．2．4 分區(qū)發(fā)展目標與重點1．2．5 技術與產品市場需求1．3 農業(yè)高效用水技術進步障礙1．3．1 政策與機制1．3．2 技術創(chuàng)新與標準化1．3．3 研發(fā)平臺與基礎設施建設1．3．4 成果轉化與服務體系第2章 灌溉發(fā)展與糧食安全需求預測2．1 概　述2．1．1 研究背景與目的2．1．2 國內外研究概況2．1．3 研究內容2．2 研究方法與模擬模型2．2．1 糧食與灌溉發(fā)展需求預測模型2．2．2 水與糧食生產決策支持模型2．3 糧食與灌溉發(fā)展需求預測分析2．3．1 糧食增長需求預測2．3．2 灌溉用水供需平衡預測2．3．3 灌溉與糧食發(fā)展需求關系2．3．4 結　論2．4 水與糧食生產決策支持預測分析2．4．1 研究區(qū)域概況2．4．2 模型校驗2．4．3 模型應用2．4．4 結果分析2．4．5 結　論2．5 不同尺度灌溉水利用率的關系2．5．1 灌溉水利用率2．5．2 灌溉水利用率間的關系2．5．3 提高灌溉水利用率的途徑與措施第3章 污水灌溉土地處理復合系統(tǒng)3．1 概　述3．1．1 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢3．1．2 研發(fā)必要性3．2 污水灌溉土地處理系統(tǒng)去污效果的土柱實驗3．2．1 實驗裝置3．2．2 實驗過程及觀測內容3．2．3 實驗結果分析3．2．4 結　論3．3 污水灌溉土地處理復合系統(tǒng)的田間試驗3．3．1 復合系統(tǒng)結構3．3．2 試驗區(qū)布設與系統(tǒng)運行3．3．3 試驗結果分析3．3．4 結　論3．4 污水灌溉土地處理復合系統(tǒng)的應用效果3．4．1 溫室大棚灌溉3．4．2 城鎮(zhèn)生活污水處理3．4．3 公廁污水處理第4章 灌排條件下農田氮污染預測與控制技術4．1 概　述4．1．1 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢4．1．2 研究必要性4．2 農田氮轉化運移模型4．2．1 模型研究綜述4．2．2 有機或無機肥料氮轉化運移模型4．2．3 無機肥料氮轉化運移模型4．2．4 氮轉化運移模型參數(shù)4．3 有機或無機肥料氮轉化運移模型參數(shù)的敏感性4．3．1 有機氮的凈礦化4．3．2 NH3的揮發(fā)4．3．3 NH4+?N的硝化4．3．4 NO3-?N的反硝化4．3．5 地表徑流氮損失4．3．6 地下排水NO3-?N 損失4．3．7 作物的氮吸收4．3．8 根區(qū)20cm內的NO3-?N動態(tài)4．4 一維與準二維農田氮轉化運移模擬結果4．4．1 土壤水熱動態(tài)4．4．2 模擬結果對比4．5 農田氮流失量模擬預測與控制措施4．5．1 地下水位控制方式、耕作措施和作物種植模式對氮流失影響的預測4．5．2 不同施肥類型下的氮流失量預測評價4．5．3 控制農田氮流失量的水土管理措施第5章 灌區(qū)渠系水量監(jiān)控與水管理技術及產品5．1 概　述5．1．1 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢5．1．2 研發(fā)必要性5．1．3 技術與產品構成5．2　渠系水位（量）監(jiān)測技術與產品5．2．1 壓力式水位計5．2．2 浮子式水位計5．2．3 智能型量水計5．2．4 水位計安裝方式5．3 渠系閘門控制技術與產品5．3．1 自記式閘門開度儀5．3．2 渠系閘門太陽能自控系統(tǒng)5．4 灌區(qū)用水管理信息傳輸技術與產品5．4．1 信息采集需求5．4．2 動態(tài)信息點類別5．4．3 智能IC卡信息轉儲技術與設備5．4．4 無線移動網GSM信息傳輸技術與設備5．5 渠系水管理模擬技術與軟件5．5．1 灌溉渠系用戶可視化搭建系統(tǒng)5．5．2 灌區(qū)渠系水流模擬仿真系統(tǒng)5．6 灌區(qū)水管理信息系統(tǒng)5．6．1 系統(tǒng)架構與程序設計5．6．2 系統(tǒng)模塊功能5．7 灌區(qū)渠系水量監(jiān)控與用水管理技術及產品應用5．7．1 甘肅景泰川電力提灌區(qū)5．7．2 甘肅張掖西俊灌區(qū)5．7．3 甘肅黑河草灘莊水利樞紐5．7．4 山東簸箕李引黃灌區(qū)5．7．5 四川都江堰人民渠二處灌區(qū)5．7．6 經濟、社會和環(huán)境效益第6章 灌溉管網輸配水調（量）控技術與產品6．1 概　述6．1．1 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢6．1．2 研發(fā)必要性6．2 灌溉管網輸配水系統(tǒng)運行安全性與模擬仿真6．2．1 管網輸配水系統(tǒng)安全性水力評價6．2．2 管道進口空氣吸入臨界水深試驗6．2．3 管網輸配水系統(tǒng)模擬仿真6．3 灌溉管網輸水量控技術與產品6．3．1 管道灌溉用水管理信息系統(tǒng)6．3．2 管道波涌灌溉控制系統(tǒng)6．3．3 多功能調壓分水控制裝置6．4 新型低壓灌溉輸水管材（道）與管件6．4．1 竹-塑高分子復合管材（道）6．4．2 地埋管道附件6．4．3 復合管卡第7章 噴灌水分高效利用技術與產品7．1 概　述7．1．1 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢7．1．2 研發(fā)必要性7．2 噴灌水利用率7．2．1 試驗方法與設計7．2．2 噴灑水利用系數(shù)在灌溉季節(jié)內的變化趨勢7．2．3 噴灑水利用系數(shù)與環(huán)境因子的關系7．2．4 作物灌溉季節(jié)的平均噴灑水利用系數(shù)7．2．5 結　論7．3 噴灌均勻系數(shù)7．3．1 試驗方法與設計7．3．2 噴灌均勻性對土壤水分布特性的影響7．3．3 噴灌均勻系數(shù)與噴灌分布均勻系數(shù)的關系7．3．4 噴灌均勻系數(shù)對作物產量的影響7．3．5 結　論7．4 異形噴嘴噴頭7．4．1 異形噴嘴噴體與噴嘴尺寸7．4．2 方形噴嘴設計原理及方法7．4．3 雙長方形噴嘴設計原理及方法7．4．4 三角形噴嘴設計原理及方法7．4．5 異形噴嘴噴頭水力性能比較7．5 短流道噴頭7．5．1 噴頭結構特點7．5．2 壓力流量關系7．5．3 能量轉化率7．5．4 轉動均勻性7．5．5 單噴頭水量分布7．5．6 耐久性試驗7．6 地埋升降式噴灌裝置7．6．1 噴頭結構參數(shù)設計7．6．2 散射升降式噴頭水力性能7．6．3 齒輪傳動升降式噴頭水力性能7．6．4 渦輪驅動升降式噴頭水力性能第8章 低壓高效微灌技術與產品8．1 概　述8．1．1 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢8．1．2 研發(fā)必要性8．2 低壓微灌灌水器8．2．1 流道結構形式對滴頭水力性能的影響8．2．2 流道結構參數(shù)對滴頭水力和抗堵塞性能的影響8．2．3 低壓灌水器流道結構設計與性能指標8．2．4 應用效果8．3 滴灌管生產線8．3．1 生產線構成與工藝流程8．3．2 設備的引進、研發(fā)及配套8．3．3 主要性能特點8．4 低壓壓力調節(jié)器8．4．1 影響壓力調節(jié)器性能的結構參數(shù)8．4．2 結構參數(shù)對壓力調節(jié)器性能的影響8．4．3 低壓壓力調節(jié)器結構設計與性能指標8．4．4 應用效果8．5 微灌施肥裝置8．5．1 壓差式施肥罐水力性能試驗8．5．2 文丘里式施肥器水力性能試驗8．5．3 可調比例式施肥泵水力性能試驗8．5．4 水動式施肥泵結構與性能的改進及完善第9章 精細地面灌溉技術與產品9．1 概　述9．1．1 精細地面灌溉技術體系構成9．1．2 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢9．2 激光控制土地精細平整技術9．2．1 基于三維GPS設備的地面高程測量技術與方法9．2．2 土地精平施工適宜高程測量網格間距9．2．3 土地精細平整工程優(yōu)化設計與評價軟件9．2．4 土地精細平整鏟運設備及液壓伺服控制裝置9．2．5 激光控制土地精細平整技術規(guī)?；瘧?．3 地面灌溉過程精量控制技術9．3．1 基于SGA和SRFR的畦灌入滲參數(shù)與糙率系數(shù)優(yōu)化反演模型9．3．2 地面灌溉水深測量儀9．3．3 田間閘管灌溉系列化產品9．4 畦面微地形和土壤入滲時空變異性9．4．1 田間試驗與分析方法9．4．2 畦面相對高程空間分布相關結構9．4．3 畦面微地形時空變異性9．4．4 土壤入滲參數(shù)時空變異性9．5 微地形空間變異性對畦灌系統(tǒng)影響的數(shù)值模擬9．5．1 隨機模擬畦面微地形的方法9．5．2 微地形起伏位置空間分布差異對畦灌性能的影響9．5．3 隨機生成的畦面相對高程最小樣本容量9．5．4 微地形空間變異性對畦灌系統(tǒng)影響的數(shù)值模擬9．6 考慮微地形和入滲時空變異的畦灌系統(tǒng)模擬效果田間驗證9．6．1 田間試驗與模擬方法9．6．2 畦灌過程9．6．3 畦灌性能9．6．4 結　論第10章 精量控制灌溉預報與決策支持系統(tǒng)10．1 概　述10．1．1 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢10．1．2 研發(fā)必要性10．2 作物缺水診斷指標10．2．1 試驗設計與觀測方法10．2．2 冬小麥缺水診斷指標10．2．3 春玉米和夏大豆缺水診斷指標10．3 作物需水量預報模型10．3．1 參照騰發(fā)量實時預報模型10．3．2 作物系數(shù)計算模型10．3．3 作物需水量預報模型檢驗10．4 智能化灌溉預報與決策支持系統(tǒng)10．4．1 系統(tǒng)框架結構10．4．2 系統(tǒng)支撐平臺10．4．3 灌溉預報與決策支持方法10．4．4 控制界面與運行10．5 作物水分信息采集與精量控制灌溉系統(tǒng)10．5．1 總體結構10．5．2 作物水分信息采集系統(tǒng)10．5．3 精量控制灌溉系統(tǒng)10．5．4 應用效果

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