《三江平原井灌區:水資源系統分析與可持續利用》

《三江平原井灌區:水資源系統分析與可持續利用》可供從事農業水土工程、水文水資源、環境工程、系統工程、管理科學及其他相關專業的教學、科研及管理人員學習參考。

基本信息

內容簡介

《三江平原井灌區:水資源系統分析與可
封面封面
持續利用》以我國重要商品糧基地黑龍江省三江平原井灌區為例,以保障區域水安全及糧食安全為出發點,在分析三江平原基本情況基礎上,針對該區域地下水資源開發利用中存在的問題,採用多種數據處理方法與最佳化技術,對三江平原井灌區水資源動態變化趨勢進行了耦合分析;對三江平原地下水脆弱性、地下水補給及井灌區水安全狀況進行了分析與評價;對井灌區水稻灌溉制度及主要糧食作物種植結構進行了最佳化;進而對該區域糧食增產潛力進行了分析預測,為三江平原井灌區水資源可持續利用提供了科學依據。《三江平原井灌區:水資源系統分析與可持續利用》結合大量的實證分析,對各種數據處理方法進行了詳細的介紹,對於解決三江平原井灌區的水資源問題具有較強的理論指導意義。

作者簡介

劉東男,1972年12月生,漢族,中共黨員,博士,副教授。1995年7月、2004年1月、2008年1月在東北農業大學分別獲得工學學士、碩士及博士學位。2008年4月起在東北農業大學農林經濟管理博士後流動站從事博士後研究工作。這些年來主要從事農業水土資源系統分析與最佳化利用方面的研究。先後主持和參加了國家及省部級各類科研項目10餘項,發表學術論文20餘篇,獲科研獎勵2項。主編及參編各類教材4部。出版學術專著2部。付強男,1973年6月生,漢族,中共黨員,博士,教授,博士生導師。1995年7月、1997年7月、2000年7月在東北農業大學分別獲得工學學士、碩士及博士學位。2002年5月在四川大學水利工程博士後流動站完成博士後研究工作,2007年3月在北大荒農墾集團公司博士後科研工作站完成二站博士後研究工作。這些年來主要從事節水灌溉理論與技術、農業水土資源最佳化利用與管理等方面的研究。主持國家及省部級科研項目10餘項,發表學術論文100餘篇,其中被SCI、EI、ISTP收錄40餘篇。出版學術專著5部。主編及副主編教材4部。獲科研獎勵10餘項。馬永勝男,1949年6月生,漢族,中共黨員,博士,教授,博士生導師。1975年8月、1986年8月、1994年6月分別在大連理工大學、義大利BARI地中海農學院、東北農業大學獲得工學學士、碩士及博士學位。1999-2003年在美國密西根州立大學水資源研究所作訪問學者。主要從事流域水環境保護與水資源管理方面的研究。先後主持和參加了國家及省部級各類科研項目10餘項,發表學術論文40餘篇,獲科研獎勵2項。主編及參編各類教材4部。出版學術專著2部。郎景波男,1964年2月生,滿族,中共黨員,學士,高級工程師。2004年7月在東北農業大學獲得工學學士學位。主要從事節水灌溉和農村飲水安全技術、研究、規劃設計、項目管理及水資源水環境方面研究工作。先後主持與參加省部級科研項目7項,發表學術論文10餘篇,獲科研和工程諮詢成果獎勵7項。主持完成規劃設計90餘項、省部級調查評價及專題研究4項。

目錄

前言第一章三江平原基本情況第一節
插圖插圖
氣象第二節水文第三節土壤第四節地形地貌第五節地下水資源開發利用第六節三江平原農業發展帶來的環境問題參考文獻第二章井灌區降水動態變化趨勢分析第一節基於小波消噪的三江平原降水時間序列預測模型第二節三江平原降水小波最近鄰抽樣回歸耦合預測模型第三節三江平原降水小波pcnn預測模型第四節基於小波神經網路的三江平原降水混沌預測模型第五節三江平原井灌區降水時間序列多時間尺度變化特徵分析參考文獻第三章三江平原地下水脆弱性分第一節地下水脆弱性基本概念第二節地下水脆弱性評價指標體系第三節三江平原地下水脆弱性評價參考文獻第四章井灌區地下水動態變化趨勢分析第一節三江平原地下水埋深小波隨機耦合預測模型第二節基於關聯度的三江平原地下水埋深局域加權線性回歸預測模型第三節基於蟻群算法的三江平原地下水埋深小波神經網路預測模型第四節基於raga的三江平原地下水埋深等維灰色遞補BP神經網路預測模型第五節三江平原井灌區地下水補給初步研究參考文獻第五章井灌水稻需水量預測與灌溉制度最佳化第一節井灌水稻需水量多變數自回歸預測模型第二節井灌水稻需水量自激勵門限自回歸預測模型第三節基於RAGA的PPC模型在井灌水稻最佳化灌溉中的套用研究第四節非充分灌溉下三江平原井灌水稻灌溉制度最佳化的遺傳動態規劃模型參考文獻第六章井灌區水安全評價第一節區域水資源安全評價方法探析第二節改進PCNN模型在三江平原井灌區水安全評價中的套用第三節水匱乏指數在三江平原井灌區水安全評價中的套用第四節基於集對分析與GIs技術的三江平原水資源承載力評價第五節物元模型在三江平原井灌區地下水資源承載力綜合評價中的套用參考文獻第七章井灌區主要糧食作物種植結構最佳化第一節種植結構最佳化調整模型相關因素分析預測第二節紅興隆分局主要糧食作物單目標種植結構最佳化模型第三節紅興隆分局主要糧食作物多目標種植結構最佳化模型參考文獻第八章基於可持續發展的井灌區糧食增產潛力分析第一節水稻最佳化灌溉定額、耗水量與產量的關係第二節基於GIS與屬性識別模型的三江平原土壤肥力綜合評價第三節基於粒子群最佳化屬性均值聚類的土壤養分管理分區研究第四節糧食主產區尺度下紅興隆分局糧食增產潛力分析與預測參考文獻

前言

黑龍江省三江平原是我國重要的商品糧基地,對於保障全國糧食安全發揮了重要作用。據有關資料預測,到2030年我國人口將達到16億,糧食缺口約4億t。目前,我國西北地區有地沒有水,西南地區有水沒有地,只有東北地區特別是三江平原地區水土資源基本平衡。因此,要解決4億t糧食缺口問題,三江平原具有義不容辭的責任。三江平原地勢低平,大部分地區土壤質地黏重,排水能力差,再加上農田基本建設薄弱,治理措施不得力,很容易形成澇災而減產。因此,為了改良低濕地,從20世紀80年代開始,三江平原開始種植水稻,實行“以稻治澇”,並取得了顯著的效益。由於水田面積的迅速增加,地下水開採量也迅速增加,使得三江平原地下水位普遍下降,“吊泵”和局部超采現象時有發生,並引發了一系列水環境問題,三江平原地下水資源的動態平衡受到了嚴重的破壞,引起了各界的高度關注。本書對三江平原水資源可持續利用進行了深入系統的研究,希望能為保障我國的糧食安全以及水安全提供決策依據,並為國內學者進行相關研究提供一定參考。全書共分八章:第一章介紹了三江平原的氣象、水文、土壤、地形地貌、地下水資源開發利用等基本情況,由劉東、李偉業、馬永勝負責撰寫;第二章以三江平原別拉洪河水文站、853農場為例,介紹了目前國內較為先進的降水預測模型以及降水序列多時間尺度分析方法,由劉東、付強、馮艷、李國良負責撰寫;第三章介紹了地下水脆弱性基本概念,構建了地下水脆弱性評價指標體系,並採用改進投影尋蹤等先進方法對三江平原地下水脆弱性進行了綜合評價,由付強、劉仁濤、張少坤負責撰寫;第四章以三江平原創業農場、853農場為例,介紹了目前國內較為先進的地下水動態預測模型,並以紅興隆分局為例,對三江平原地下水補給進行了初步研究,由劉東、付強、李國良、馮艷、劉仁濤負責撰寫;第五章以三江平原富錦市為例,介紹了目前國內較為先進的井灌水稻需水量預測模型以及井灌水稻灌溉制度最佳化方法,由付強負責撰寫;第六章總結了國內水資源安全評價方法,並以三江平原為例,介紹了目前國內較為先進的井灌區水安全評價方法及水資源承載力評價模型,由劉東、付強、馮艷、張少坤負責撰寫;第七章以三江平原紅興隆分局為例,構建了主要糧食作物種植結構單目標及多目標最佳化模型,由劉東、馬永勝負責撰寫。

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