目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài) 3
1.2.1 農(nóng)田排水指標(biāo) 3
1.2.2 農(nóng)田排水與生態(tài)環(huán)境 5
1.2.3 農(nóng)田控制排水技術(shù) 6
1.2.4 農(nóng)田生態(tài)排水溝 8
1.3 研究方法與技術(shù)路線 9
1.4 主要的科學(xué)問題與研究內(nèi)容 11
1.5 支撐條件 15
1.5.1 依托的研究課題 16
1.5.2 科研平臺 17
第2章 澇漬脅迫的作物和環(huán)境響應(yīng)與農(nóng)田生態(tài)排水 21
2.1 農(nóng)田生態(tài)排水綜述 21
2.1.1 水的生態(tài)功能 21
2.1.2 排水對農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的影響 25
2.1.3 農(nóng)田生態(tài)排水的內(nèi)涵與指標(biāo) 36
2.2 農(nóng)作物生長與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系 37
2.2.1 農(nóng)作物生產(chǎn)與環(huán)境相互作用的關(guān)系 37
2.2.2 農(nóng)作物生長對環(huán)境因子的要求 42
2.2.3 農(nóng)作物的水分脅迫 46
2.3 農(nóng)作物的澇漬機理與響應(yīng)規(guī)律 57
2.3.1 澇漬成因與機理 57
2.3.2 農(nóng)作物的澇漬抗逆性 61
2.3.3 農(nóng)作物的澇漬響應(yīng)規(guī)律 66
2.4 農(nóng)田生態(tài)排水指標(biāo)與技術(shù) 80
2.4.1 土壤溶質(zhì)運移規(guī)律與農(nóng)田排水調(diào)度 80
2.4.2 農(nóng)田生態(tài)地下水位 86
2.4.3 排水溝道生態(tài)水位 92
2.4.4 農(nóng)田生態(tài)排水指標(biāo)及其技術(shù) 96
2.5 小結(jié) 100
第3章 農(nóng)田排水溝系及其氮磷阻控機制 102
3.1 農(nóng)田排水系統(tǒng)組成及其功能 102
3.1.1 農(nóng)田排水系統(tǒng)組成 102
3.1.2 農(nóng)田排水方式及其功能 103
3.1.3 農(nóng)田排水溝系的環(huán)境生態(tài)功能 106
3.2 農(nóng)田排水溝氮磷滯留效應(yīng)的水文作用機制 108
3.2.1 模型與方法 109
3.2.2 氮磷吸收速度估算 111
3.2.3 水文頻率分布與氮磷滯留模擬 112
3.2.4 頻率加權(quán)滯留率模擬 113
3.2.5 最有效流量與等效流量估算 114
3.2.6 討論 114
3.3 農(nóng)田排水溝蘆葦?shù)鬃杩匦?yīng)及機制 115
3.3.1 模型與方法 116
3.3.2 模型參數(shù)估值 119
3.3.3 氮磷滯留的蘆葦阻控效應(yīng) 121
3.3.4 主流區(qū)與暫存區(qū)滯留貢獻比率 122
3.3.5 討論 123
3.4 農(nóng)田排水溝氮磷滯留的水文與生物協(xié)同作用機制 124
3.4.1 模型與方法 124
3.4.2 水動力學(xué)特征 127
3.4.3 阻控滯留貢獻估算 128
3.4.4 討論 130
3.5 農(nóng)田排水溝氮素吸收動力學(xué)特征及機制 132
3.5.1 模型與方法 133
3.5.2 氨氮吸收動力學(xué)特征及模擬 135
3.5.3 硝態(tài)氮吸收動力學(xué)特征及模擬 140
3.6 農(nóng)田排水溝底質(zhì)磷的生物、非生物吸收機制 147
3.6.1 材料與方法 147
3.6.2 生物、非生物吸收潛力 149
3.6.3 生物、非生物吸收貢獻率 151
3.6.4 討論 152
3.7 農(nóng)田生態(tài)排水溝 153
3.7.1 農(nóng)田生態(tài)排水溝主要特征 153
3.7.2 農(nóng)田排水溝的生態(tài)環(huán)境效應(yīng) 154
3.7.3 農(nóng)田生態(tài)排水溝結(jié)構(gòu)類型 159
3.7.4 農(nóng)田生態(tài)排水溝設(shè)計 163
3.8 小結(jié) 176
第4章 農(nóng)田控制排水及其生態(tài)效應(yīng) 179
4.1 農(nóng)田控制排水概述 179
4.2 田間控制排水技術(shù)與裝置 180
4.2.1 研究方法 180
4.2.2 定水位調(diào)控影響的水分運動與水旱緩解效應(yīng) 187
4.2.3 時序動態(tài)調(diào)控影響的水分運動與水旱緩解效應(yīng) 210
4.2.4 田間控制排水裝置研發(fā) 221
4.3 干溝控制排水技術(shù) 223
4.3.1 試驗區(qū)概況及試驗布置 224
4.3.2 干溝控制排水效應(yīng) 229
4.3.3 干溝控制水位方案優(yōu)選 263
4.4 控制排水技術(shù)體系 267
4.4.1 控制排水工程類型及結(jié)構(gòu)組成 267
4.4.2 主要技術(shù)參數(shù) 269
4.4.3 控制運用技術(shù)與管理 269
4.5 小結(jié) 271
第5章 農(nóng)田生態(tài)排水仿真模擬及其指標(biāo)優(yōu)選 274
5.1 模擬計算區(qū)概化 274
5.2 模型構(gòu)建 275
5.2.1 一維水力學(xué)模型 275
5.2.2 分布式水文模型 277
5.2.3 水量平衡方程 279
5.3 目標(biāo)函數(shù)與約束 281
5.3.1 目標(biāo)函數(shù) 282
5.3.2 約束條件 282
5.4 模型求解 283
5.4.1 一維水力學(xué)模型求解 283
5.4.2 分布式水文模型求解 287
5.5 模型率定與驗證 288
5.5.1 基礎(chǔ)資料與參數(shù)擬定 288
5.5.2 參數(shù)率定驗證 298
5.6 農(nóng)田生態(tài)排水指標(biāo)及其優(yōu)選 301
5.6.1 模擬方案設(shè)計 301
5.6.2 模擬結(jié)果分析 302
5.6.3 農(nóng)田生態(tài)排水指標(biāo)優(yōu)選 317
5.7 小結(jié) 326
第6章 農(nóng)田生態(tài)排水技術(shù)應(yīng)用與實施效果 328
6.1 在行業(yè)發(fā)展與管理方面的應(yīng)用 328
6.1.1 區(qū)域水利治理思路調(diào)整 328
6.1.2 區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善 329
6.1.3 行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定 330
6.1.4 區(qū)域水利相關(guān)規(guī)劃、工程建設(shè)及運行管理 330
6.2 應(yīng)用實例 331
6.2.1 區(qū)域性控制排水與蓄水工程規(guī)劃 331
6.2.2 控制排水示范項目 343
參考文獻 348
后記 353