灌区水均衡演算与农田面源污染模拟 9787030345035 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王康 著

图书标签:

• 灌区水均衡
• 农田面源污染
• 水资源管理
• 农业水利
• 环境模拟
• 水文模型
• 农业环境
• 污染控制
• 流域管理
• 水资源优化

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030345035

商品编码：29660353004

包装：精装

出版时间：2012-06-01

基本信息

书名:灌区水均衡演算与农田面源污染模拟

定价：80.00元

售价：54.4元,便宜25.6元,折扣68

作者:王康

出版社：科学出版社

出版日期：2012-06-01

ISBN：9787030345035

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：12k

商品重量：0.599kg

编辑推荐

我国的现代农业主要取决于灌溉农业的快速发展，在灌溉农业持续地向集约、高效、多样运行一体化模式转变的趋势下，建立与之相适应的资源节约型生产方式迫在眉睫，而灌溉农业生产过程中对水肥资源的高效利用可达到促进农业增产、减少面源污染物的重要作用。由于农田灌溉排水系统受到人类生产活动和调控措施的强烈干预，因此，研究灌排条件下农田氮磷转化、运移的规律及相关的控制措施，对提高化肥利用效率、减轻农业带来的面源污染程度、缓解水资源危机具有非常重要的理论意义和实际应用价值。作者王康针对农业灌区水资源和水环境问题开展了多年的研究工作，研究成果在灌区的应用也都取得了一定的效果，《灌区水均衡演算与农田面源污染模拟》是对于灌区水资源高效利用及农业面源污染控制理论与方法的总结和提升。

内容提要

《灌区水均衡演算与农田面源污染模拟》以农业灌区水资源和水环境为研究对象，以内蒙古黄河河套灌区和吉林省松花江前郭灌区为背景，系统地总结了灌区水均衡计算理论与方法，灌区地下水资源量分析方法，灌区地下水模拟方法，灌区面源污染迁移、转化汇集机理及模拟方法，灌区水环境评价理论。《灌区水均衡演算与农田面源污染模拟》是作者所主持和主要参加的多项国家自然科学基金等基础性研究项目成果的系统总结和提升。全书共6章，章为绪论，对农业灌区水资源及水环境问题进行了系统的综述；第2章以内蒙古河套灌区为背景，阐述了灌区水均衡分析资料收集、水均衡要素计算和灌区供需水平衡分析方法；第3章和第4章分别讨论了灌区地下水资源和土壤水资源类型、可开发利用潜力及灌区地下水模拟方法；第5章和第6章以吉林省松花江前郭灌区为背景，重点对灌区水环境问题进行分析，在灌区面源污染迁移、转化及汇集过程试验的基础上，模拟灌区排水及污染物入河过程。对灌区水环境现状和环境评价体系进行了分析。
《灌区水均衡演算与农田面源污染模拟》可供水利水电工程、农业水利工程、水环境等相关专业本科生、研究生及相关技术人员参考，也可作为农田水利学参考教材。

目录

作者介绍

文摘

序言

灌区水均衡演算与农田面源污染模拟 内容概述： 本书深入探讨了灌区水均衡演算与农田面源污染模拟两个核心领域，旨在为水资源管理、农业可持续发展以及环境保护提供科学的理论指导和技术支撑。全书共分为十二章，结构严谨，逻辑清晰，内容涵盖了从基础理论到实际应用的全过程，力求全面、系统地解析灌区水资源演变规律及其与面源污染之间的相互作用。 第一章：引言 本章首先阐述了灌区在现代农业生产中的重要地位，强调了优化水资源配置和控制农业面源污染对于保障国家粮食安全、维护生态环境健康的关键作用。接着，详细介绍了当前灌区水资源管理面临的主要挑战，例如水资源短缺、水质恶化、灌溉效率低下以及面源污染的日益严峻等问题。在此基础上，引出了本书的研究目的和意义，即通过科学的水均衡演算和精准的面源污染模拟，为灌区水资源的可持续利用和环境的有效保护提供决策依据。最后，对本书的研究内容、章节安排以及研究方法进行了简要概述，为读者构建了整体的阅读框架。 第二章：水均衡基本理论与方法 本章是本书的理论基础。首先，系统梳理了水均衡的基本概念，包括降水、蒸发蒸腾、地表径流、地下径流、入渗、库蓄等各种水文要素的定义及其相互关系。在此基础上，详细介绍了水均衡方程的推导过程及其在不同尺度上的应用。重点阐述了灌区水均衡演算的关键环节，包括水量平衡方程的构建、各水文要素的量化以及数据采集与处理的要求。同时，引入了多种常用的水均衡计算模型，如水量平衡法、能量平衡法、水量-水量法等，并对各种模型的原理、适用范围、优缺点进行了深入分析和比较，为后续的应用奠定理论基础。 第三章：灌区水文过程分析 本章聚焦于灌区水文过程的实际分析。首先，深入剖析了影响灌区水文过程的主要因素，包括气候条件（降雨、气温、湿度、风速等）、地形地貌、土壤特性（质地、结构、含水量等）、植被覆盖以及人类活动（灌溉、排水、耕作措施等）。其次，详细介绍了灌区水量监测技术，包括雨量站、蒸发皿、流量计、水位计、土壤水分传感器等的布设、运行与数据采集。随后，着重讲解了如何基于监测数据，对灌区降水、蒸发蒸腾、地表径流、地下水补给与排泄等关键水文要素进行量化分析。最后，讨论了灌区水量过程的时空变化特征及其驱动机制，为后续的水均衡演算提供数据支持和分析依据。 第四章：灌区水分输移规律 本章深入探讨灌区土壤中的水分输移规律。首先，从物理学角度出发，阐述了土壤水势、基质势、重力势等概念，以及影响土壤水分运动的驱动力。接着，详细介绍了土壤水分在竖直方向和水平方向上的运动机制，包括重力渗漏、毛管作用、扩散作用等。在此基础上，重点讲解了灌溉过程中土壤水分的入渗、扩散与再分配过程，以及排水条件下土壤水分的淋溶与蒸发过程。最后，分析了不同灌溉方式（如漫灌、喷灌、滴灌）和不同土壤质地对水分输移规律的影响，为优化灌溉策略提供了理论参考。 第五章：农田面源污染概述 本章引入了农田面源污染的概念、来源与危害。首先，明确了面源污染与点源污染的区别，并重点阐述了农田面源污染的主要特征，如分散性、偶发性、时变性等。接着，详细列举了农田面源污染的四大主要类型：营养物污染（氮、磷）、农药污染、重金属污染和病原菌污染。对每种类型的污染物的来源、形态、迁移转化途径进行了深入分析。随后，阐述了农田面源污染对水体（河流、湖泊、水库、地下水）和生态环境造成的严重影响，包括富营养化、水体富营养化、水生生物毒性、地下水污染等。最后，强调了控制农田面源污染的紧迫性和重要性，为本书后续的模拟研究铺平道路。 第六章：农田面源污染的主要物源与输移 本章聚焦于农田面源污染物的具体来源和在环境中的迁移转化。首先，针对营养物污染，详细分析了氮、磷在农田中的主要来源，如化肥施用、有机肥施用、畜禽养殖粪便、农作物秸秆分解等，并阐述了它们在土壤中的吸附、解吸、矿化、硝化、反硝化等过程。其次，针对农药污染，讲解了农药的种类、施用方式、在土壤中的降解、吸附、挥发以及在径流中的携带。再次，针对重金属污染，分析了其在土壤中的来源（如农药、化肥、灌溉用水、大气沉降等）及其在土壤中的形态转化和迁移。最后，对病原菌的来源、在土壤和水体中的存活与传播进行了探讨。 第七章：农田面源污染的产流与汇流 本章将面源污染物的迁移转化与水文过程相结合。首先，深入分析了农田面源污染物的产流过程，即污染物如何从土壤中释放并进入地表径流和地下径流。重点阐述了降雨强度、历时、土壤饱和度、地表坡度、植被覆盖等因素对产流过程的影响。接着，详细讲解了地表径流和地下径流的汇流过程，即污染物如何随水流在沟渠、河流系统中进行迁移和混合。在此基础上，分析了农田地块、灌溉沟渠、排水沟渠、自然河流等不同尺度上的产流与汇流机制，为后续的面源污染模拟奠定基础。 第八章：农田面源污染模拟模型概述 本章介绍了用于模拟农田面源污染的各种模型。首先，对现有面源污染模拟模型进行了分类，包括经验模型、概念模型和物理模型。接着，详细介绍了不同类型模型的原理、适用范围、数据需求和优缺点。重点讲解了水量平衡模型在污染模拟中的应用，如 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)、APEX (Agricultural Policy Environmental eXtender)、AnnAGNPS (Annualized Agricultural Non-Point Source Pollution Model) 等经典模型。同时，也介绍了基于GIS（地理信息系统）平台的地表径流和地下径流模拟模型。最后，讨论了模型选择的关键因素，如研究目标、数据可获得性、计算效率等。 第九章：灌区水均衡演算与面源污染模拟的集成 本章是本书的核心内容，将水均衡演算和面源污染模拟进行有机结合。首先，阐述了水均衡过程对面源污染模拟的重要性，即准确的水量预测是进行污染物迁移模拟的前提。接着，详细介绍了如何将水均衡模型与面源污染模型进行耦合，实现水量和水质的联合模拟。重点讲解了水量与污染物浓度的耦合方式，以及不同时间尺度和空间尺度上的耦合策略。在此基础上，通过典型灌区的实例，演示了如何构建包含水均衡模块和面源污染模块的集成模型。 第十章：模型参数率定与验证 本章是模型应用的关键环节，旨在提高模型的准确性。首先，详细阐述了模型参数率定的概念和重要性，以及不同参数的敏感性分析方法。接着，介绍了常用的参数率定方法，包括手动率定、自动率定（如遗传算法、粒子群优化算法等）以及基于统计学的方法。随后，重点讲解了模型验证的意义和方法，包括独立验证、交叉验证等。最后，通过实际算例，展示了如何对灌区水均衡演算与面源污染模拟模型进行参数率定和验证，并评估模型的模拟精度。 第十一章：模拟结果分析与应用 本章将模型模拟的成果进行深入分析，并探讨其应用价值。首先，对模型模拟的灌区水均衡结果进行分析，揭示不同因素对水量平衡的影响，如灌溉量、降雨量、蒸发蒸腾等。接着，对模型模拟的农田面源污染负荷、输移浓度、水体污染物累积量等进行深入剖析。通过空间可视化和时间序列分析，揭示污染物在灌区的时空分布特征及其驱动因素。最后，重点探讨了模型模拟结果在灌区水资源管理和环境保护中的应用，包括：为优化灌溉调度提供依据、评估不同农田管理措施（如测土配方施肥、保护性耕作）对减污增效的效果、预测不同情景下的水环境质量变化、为制定流域水污染控制对策提供科学支撑等。 第十二章：结论与展望 本章对全书的研究成果进行总结，并对未来研究方向进行展望。首先，系统回顾了本书在灌区水均衡演算和农田面源污染模拟方面所取得的主要进展和发现。接着，指出了当前研究存在的不足之处，例如模型的不确定性、数据获取的难度、特定污染物的模拟精度有待提高等。最后，对未来研究进行了展望，包括：发展更高精度的模型，深入研究特定污染物的迁移转化机制，加强多尺度、多过程的耦合模拟，以及将模型应用与决策支持系统相结合，为实现灌区的可持续发展贡献力量。 本书理论与实践相结合，内容丰富，图文并茂，适合从事水利工程、农业工程、环境工程、生态学等相关领域的研究人员、工程师、管理者以及高等院校相关专业师生阅读。

评分☆☆☆☆☆

最近翻阅了一本名为《灌区水均衡演算与农田面源污染模拟》的书，虽然我并非此领域的专业人士，但书中探讨的一些宏观思路和实际案例，还是给了我不少启发。 我尤其被书中对于“水均衡”这一概念的深入剖析所吸引。在我的认知里，水资源的管理通常停留在宏观层面的水量调配，比如大坝蓄水、河流流量控制等。但这本书则将视角深入到灌区这个更细微的层面，探讨了灌区内部的水是如何在降雨、灌溉、蒸发、渗透等多个环节之间进行动态平衡的。这种精细化的分析，让我意识到了在有限的水资源下，如何通过科学的演算来优化灌溉策略，最大程度地提高水资源利用效率，减少不必要的浪费。书中通过大量的计算模型和图表，将抽象的水文过程具象化，使得我这样一个外行也能大致理解其中的逻辑。虽然具体的数学公式和算法对我来说有些晦涩，但其背后所蕴含的“精打细算、因地制宜”的水资源管理理念，却是我能够领会并深以为然的。它让我重新审视了我们习以为常的“水”，认识到其背后隐藏的复杂性和管理的重要性。

评分☆☆☆☆☆

这本书让我对“灌区水均衡”有了全新的认识。过去，我总是认为灌溉就是把水送到田里，然后作物生长，水就用完了。然而，这本书却让我看到了这个过程的复杂性。它详细地介绍了灌区的水是如何在不同的环节中流动的，包括降雨、灌溉、蒸发、渗透，甚至是地下水的补充。作者通过复杂的数学模型，对这些过程进行了量化和模拟，让我看到了一个灌区的水量变化如同一个精密的计算器。书中强调了“水均衡”的重要性，即在保证作物正常生长的前提下，最大限度地减少水的浪费，并尽可能地将水资源循环利用。这种精细化的管理思路，不仅可以提高水资源的利用效率，还可以帮助我们更好地应对干旱等水资源短缺的挑战。虽然书中涉及大量的专业知识和计算公式，但其核心思想——“精打细算、科学管理”——却是我能够深刻理解并深受启发的。这本书让我看到了水资源管理在现代农业中的关键作用。

评分☆☆☆☆☆

我对书中关于“灌区水均衡演算”的部分感到十分惊叹。它不仅仅是对现有水资源的简单记录，而是通过一系列复杂的数学模型，对灌区的水量进行全方位的计算和预测。这包括了降雨量对土壤水分的影响，灌溉用水如何分配才能满足作物需求，蒸发和渗透又会带走多少水分，以及这些水分最终流向何方。书中详细地介绍了各种演算方法，从简单的水量平衡方程到复杂的数值模拟技术，让我看到了水文计算的科学性和严谨性。它让我明白，一个成功的灌区管理，绝非仅仅依靠经验，更需要科学的计算和数据支撑。这种精细化的管理，不仅可以提高灌溉效率，减少水资源浪费，还可以帮助我们更好地预测和应对干旱、洪涝等极端天气事件。虽然书中充斥着公式和图表，但其核心思想——用科学的方法管理水资源，用数据来指导决策——却是我能够清晰捕捉到的，并且给我留下了深刻的印象。

评分☆☆☆☆☆

这本书的另一个亮点在于它将农业生产活动与水环境污染紧密联系起来，进行了一次“面源污染模拟”。过去，我对于环境污染的认知，更多集中在工业排放、生活污水等点源污染上，对于农田可能产生的面源污染，了解甚少。书中通过建立模型，模拟了农田中化肥、农药等农业投入品，在灌溉和降雨的作用下，如何沿着地表径流或土壤渗透进入地表水和地下水，造成水体富营养化、重金属超标等一系列问题。这种模拟的直观性和可视化，让我对农田面源污染的严峻性有了更深刻的认识。它不仅仅是科学研究的需要，更是关乎我们“舌尖上的安全”以及饮用水源的健康。书中提出的一些控制面源污染的建议，比如精准施肥、高效灌溉、生态缓冲带建设等，都给我留下了深刻的印象。虽然我无法完全理解其模拟的精确度，但其提出的“源头控制、过程管理”的思路，对于我们今后的农业发展和环境保护，无疑具有重要的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

在阅读《灌区水均衡演算与农田面源污染模拟》一书的过程中，我对“农田面源污染模拟”的章节尤其感兴趣。它提供了一种全新的视角来审视农业活动对水环境的影响。书中详细阐述了农田面源污染的来源、迁移转化过程以及对水体质量的影响。通过构建各种模型，作者模拟了农田中化肥、农药等物质如何随着降雨和灌溉水进入地表径流和土壤，最终汇入河流湖泊，造成水体富营养化、水生生物多样性下降等一系列环境问题。这种模拟的可视化和量化，使得我能够清晰地看到农业生产行为对水环境造成的潜在危害。书中提出的诸如优化施肥技术、推广高效低毒农药、建设生态过滤带等一系列控制措施，不仅具有科学性和可行性，更体现了作者对环境保护的责任感和对农业可持续发展的深刻思考。虽然我并非农业或环境专业的学生，但这本书让我对“绿色农业”有了更深层次的理解，也认识到在追求粮食安全的同时，保护我们赖以生存的水环境同样至关重要。