海河流域农田水循环过程与农业高效用水机制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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康绍忠 等 著

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• 海河流域
• 农田水循环
• 农业用水
• 水资源
• 节水灌溉
• 水文过程
• 农业气象
• 生态水文
• 流域管理
• 高效用水

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030368010

版次：01

商品编码：11213744

包装：精装

开本：16开

出版时间：2013-03-01

用纸：胶版纸

页数：330

字数：626000

正文语种：中文

内容简介

海河流域水资源匮乏，而且与人口和耕地分布、生产力布局极不匹配，该地区水量供需情况及变化趋势历来受人关注。农业是该流域用水大户，发展节水高效农业是必然选择。《海河流域农田水循环过程与农业高效用水机制》共分6章，包括概述、农田土壤水分运移转化规律与作物-水分响应机理研究、用水竞争型缺水地区作物高效用水理论与技术研究、水分利用效率的尺度效应与计算方法、“作物生理-农田-农业”节水潜力计算方法与海河流域农业节水潜力评价、海河流域农业高效用水标准与模式。

目录

目录
总序
序
前言
第1章 概述 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 海河流域基本概况 1
1.2.1 自然地理与行政区划 1
1.2.2 气候特征 3
1.2.3 河流水系 3
1.2.4 土壤与生态植被 4
1.2.5 社会经济概况 6
1.3 海河流域水资源状况 7
1.3.1 降水资源 7
1.3.2 地表水资源 8
1.3.3 地下水资源 9
1.3.4 水资源总量 9
1.3.5 水质状况 10
1.4 海河流域水资源开发利用现状 10
1.4.1 水利工程建设现状 10
1.4.2 供用水现状 11
1.4.3 水资源开发利用现状 12
1.5 海河流域农业节水现状 13
1.5.1 农业用水现状 13
1.5.2 农业节水现状 13
第2章 农田土壤水分运移转化规律与作物-水分响应机理研究 15
2.1 冬小麦根系水分吸收与土壤水分动态模拟 15
2.1.1 引言 15
2.1.2 苗期冬小麦根系吸水机理 17
2.1.3 土壤水分动态模拟 23
2.1.4 总结 36
2.2 不同地下水埋深条件下非充分灌溉农田水分运动试验研究 36
2.2.1 地下水深埋条件下冬小麦-夏玉米农田水循环试验及模拟研究 37
2.2.2 地下水浅埋条件下冬小麦农田水循环试验及模拟研究 41
2.3 土壤饱和水力传导度的多尺度数据整合方法与应用 52
2.3.1 引言 53
2.3.2 方法 56
2.3.3 示范算例 61
2.3.4 数值研究与讨论 69
2.3.5 结语 82
第3章 用水竞争型缺水地区作物高效用水理论与技术研究 84
3.1 海河流域华北高产农业区主要作物节水高效灌溉机理与技术研究 84
3.1.1 小麦玉米周年农田耗水和灌溉需水规律 85
3.1.2 作物节水高效灌溉调控机理 87
3.1.3 针对不同目标的灌溉制度 95
3.1.4 主要结论 102
3.2 海河流域中原高产农业区主要作物节水高效灌溉机理与技术研究 103
3.2.1 水分调控对中原高产农业区主要作物形态指标的影响 103
3.2.2 水分调控对中原高产农业区主要作物生理特性的影响 109
3.2.3 水分调控对中原高产农业区主要作物产量和品质性状的影响 114
3.2.4 水分调控对中原高产农业区主要作物耗水量和水分利用效率的影响 121
3.2.5 中原高产农业区主要作物节水高效灌溉技术 130
第4章 水分利用效率的尺度效应与计算方法 138
4.1 水分利用效率的研究思路和方法 138
4.2 海河流域农业用水特征 139
4.2.1 农业种植 139
4.2.2 农业水源 139
4.2.3 用水方式和效率 140
4.2.4 农业节水措施 140
4.3 海河农业用水效率尺度效应研究思路和指标选择 140
4.3.1 研究思路 140
4.3.2 农业用水效率指标选择 141
4.3.3 不同尺度农业用水效率资料收集与整理分析 143
4.4 不同尺度农业用水效率研究 145
4.4.1 灌区及灌区以下尺度农业用水效率的试验研究 145
4.4.2 灌区及灌区以下尺度农业用水效率的调查研究 157
4.4.3 灌区以上尺度农田灌溉用水效率的统计分析研究 163
4.4.4 海河流域尺度农业用水效率的遥感分析研究 168
4.4.5 海河流域农业用水效率的尺度效应 174
4.5 农业用水效率尺度效应机理分析与转换方法研究 177
4.5.1 尺度效应机理研究思路 177
4.5.2 尺度效应机理研究的具体方法 179
4.5.3 结果分析 185
4.6 主要结论与存在的主要问题 202
4.6.1 主要结论 202
4.6.2 存在的主要问题 203
第5章 “作物生理-农田-农业” 节水潜力计算方法与海河流域农业节水潜力评价 204
5.1 不同尺度农业节水潜力的概念及计算方法 204
5.1.1 不同尺度农业节水潜力 204
5.1.2 灌溉节水潜力和资源节水潜力 206
5.1.3 不同尺度农业节水潜力评价框架 206
5.1.4 不同尺度农业节水潜力评价方法 207
5.2 徒骇马颊河流域农业节水潜力 212
5.2.1 WACM参数设置与模型验证 212
5.2.2 WACM模型现状模拟 225
5.2.3 徒骇马颊河流域不同尺度农业节水潜力 235
5.3 海河流域农业节水潜力评估 247
5.3.1 海河流域农业耗用水与节水现状 247
5.3.2 海河流域农业节水基本思路 250
5.3.3 海河流域农业节水潜力预测 252
第6章 海河流域农业高效用水标准与模式 258
6.1 海河流域作物需水量和冬小麦产量反应系数的空间分异规律 258
6.1.1 海河流域参考作物需水量与冬小麦和夏玉米需水量的空间分异规律 258
6.1.2 作物产量反应系数(Ky)及其空间分异规律 261
6.2 海河流域不同灌溉分区的农业高效用水标准与模式 268
6.2.1 海河流域节水灌溉分区 268
6.2.2 海河流域不同分区的作物经济耗水量与经济灌溉定额研究 278
6.2.3 基于冬小麦生长与产量模拟的经济灌溉制度设计 286
6.3 海河流域作物需水信息查询和灌溉决策支持系统 289
6.3.1 技术开发流程 290
6.3.2 系统体系结构 291
6.3.3 系统总体设计 291
6.3.4 数据库设计 291
6.3.5 技术特点 310
参考文献 312
索引 330

前言/序言

《水与文明：透视中国古代水利工程的智慧与遗产》 内容简介 在中国悠久的历史长河中，水始终扮演着至关重要的角色，它不仅是生命的源泉，更是文明发展的驱动力。从黄河的咆哮到长江的奔腾，从江南的婉约到北方的粗犷，中国的地理格局与水息息相关，深刻地塑造了其独特的文化、经济和社会形态。本书《水与文明：透视中国古代水利工程的智慧与遗产》并非聚焦于某个特定区域的农田水循环，而是将目光投向了更为宏大而深邃的历史维度，深入探讨中国古代文明如何认识、利用和改造水资源，以及由此诞生的一系列辉煌的水利工程成就。 本书的开篇，我们将沿着历史的脉络，回溯中国早期文明与水的不解之缘。从新石器时代的原始灌溉尝试，到夏商周时期初步的水土管理观念，我们会发现，早在文字记载尚不发达的年代，古人已经开始认识到水的双重性——既能滋养万物，也可能带来灭顶之灾。这一早期阶段的探索，为后世宏大的水利工程奠定了朴素的认知基础。 随着文明的进步，尤其是进入春秋战国时期，诸侯争霸，国力竞争日趋激烈，水利工程的建设也进入了一个崭新的时代。本书将重点剖析这一时期涌现的标志性工程，例如都江堰和郑国渠。都江堰，这座在岷江上修建的无坝引水工程，至今仍滋养着成都平原，是古代人民与自然和谐共处的典范。我们将详细解读其“深淘滩，低作堰”的科学原理，探讨李冰父子如何凭借对水流动力学的深刻理解，创造出了一套能够枯水不缺、洪水不淹的神奇体系。其设计理念的超前性，对现代水利工程仍有重要的启示意义。郑国渠，作为秦国统一六国的重要战略工程，则展现了国家力量在大型水利建设中的作用。本书将分析其在连接关中与关东地区的交通和经济发展中的关键作用，以及它如何改变了秦国的农业生产格局，为其统一战争提供了坚实的物质基础。 秦汉时期，统一的帝国对水利的需求更为迫切，也拥有了更强大的组织能力。本书将深入考察这一时期的水利建设，特别是北方地区的灌溉系统和南方地区的漕运工程。黄河流域在这一时期经历了大规模的堤防和灌溉工程的建设，旨在控制黄河的泛滥，保障粮食生产。我们将探讨汉代“井渠法”等创新技术在干旱地区的 ứng dụng，以及这些工程如何支撑起庞大的帝国运作。同时，南方地区的大运河雏形开始显现，其战略意义和经济价值将在书中得到详细阐述。 魏晋南北朝时期，虽然政权更迭频繁，但水利工程的建设并未停滞，反而呈现出区域性的发展特色。南方士族开始大规模开发江南水乡，兴建圩田、沟渠，发展水稻种植，这构成了本书分析的重点之一。我们会看到，这一时期江南地区的水利技术，如“圩田”的修建，是如何适应当地湿润多雨的气候特点，并成为后来南方经济繁荣的重要基石。 隋唐时期，大运河的最终形成是本书浓墨重彩描绘的篇章。本书将详细梳理大运河从南北朝时期的零散航道，到隋朝大肆修建，再到唐朝完善的全过程。我们将分析大运河在连接南北经济、巩固国家统一、促进文化交流方面所发挥的不可替代的作用，以及其对中国古代商品经济和城市化进程的深远影响。此外，本书还将探讨唐朝在水力利用方面的其他成就，如水磨、水车的广泛应用，以及对水力动力的初步认识。 宋朝是中国历史上经济和文化高度发达的时期，其水利工程也取得了举世瞩目的成就。本书将重点分析宋朝在农业水利方面的创新，如水车的改良与推广，以及各种节水灌溉技术的应用。我们将探讨宋代先进的农业技术如何得益于其发达的水利设施，以及这些技术如何极大地提高了粮食产量，支撑了当时庞大的人口和繁荣的经济。同时，本书也将审视宋朝在水运管理和城市给排水系统方面的成就。 元明清时期，在继承前代水利遗产的基础上，又有了新的发展。本书将分析元朝开凿的会通河、通惠河等工程，以及明清两朝在黄河治理、海运和运河管理方面所进行的巨大努力。我们将探讨这一时期水利工程的特点，如规模的宏大、管理的复杂以及技术上的继承与创新。特别是对于黄河治理，我们将回顾历代王朝的治黄策略，分析其成败得失，以及由此积累的宝贵经验。 在对具体工程进行深入剖析的同时，本书还将关注贯穿始终的几个重要主题。首先是“人与自然的关系”。古代水利工程的建设，无不体现了中国人对自然的敬畏与改造的辩证统一。从“因势利导”的设计理念，到“三分建，七分管”的管理智慧，本书将展现古人如何在尊重自然规律的基础上，发挥创造力，以适应和利用水资源。其次是“科技与智慧的传承”。本书将追溯中国古代水利技术的演进，从简单的工具到复杂的系统，展现出古代劳动人民的勤劳智慧和科学探索精神，以及这些技术是如何在实践中不断积累和传承下来的。再次是“制度与管理的力量”。大型水利工程的建设和维护，离不开强大的国家组织和完善的管理制度。本书将考察不同时期国家在水利建设中的角色，以及由此形成的各类管理机构和法律法规。最后是“水利工程的文化与社会影响”。本书不仅关注工程本身，更着眼于其对中国古代社会、经济、文化、政治产生的深远影响。水利工程的兴修，往往伴随着移民、城市发展、漕运体系的建立，乃至民族文化的融合，这些都将是本书探讨的重点。 本书并非停留在对古代水利工程的赞美，而是力求在史料分析和考古发现的基础上，进行客观、深入的学术探讨。我们希望通过对这些宏伟工程的“解剖”，透视出中国古代社会经济发展的脉络，理解中华民族在与水搏斗和和谐共处中形成的独特智慧，并为当下如何更好地处理人与水、人与自然的关系提供历史的借鉴和启示。本书将为读者呈现一幅波澜壮阔的中国古代水利画卷，让人们重新认识那段辉煌的历史，感受其中蕴含的宝贵遗产。

评分☆☆☆☆☆

作为一名研究农业工程的学生，我原以为市面上的书籍大多停留在介绍先进灌溉设备的层面，但这本著作的层次明显要高出一个量级。它聚焦于“过程”，强调的是动态的、随时间变化的系统。书中关于土壤水势梯度与作物根系吸水速率匹配的数理模型非常严谨，对于理解作物在不同生长阶段的“水分压力”反应机制，起到了极大的启发作用。我特别喜欢它用大量的历史数据拟合曲线，来预测未来几十年海河径流量的可能变化，这种前瞻性分析对于制定长远的农业基础设施投资规划至关重要。坦率地说，一开始我被那些复杂的公式有些劝退，但一旦掌握了核心逻辑，就会发现这些模型是理解为什么某些地方节水效果显著而另一些地方却收效甚微的关键。它把原本‘玄学’的节水变成了一门可计算的科学。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性，简直是超出了我对一本学术专著的预期。它对我最大的改变在于，让我彻底理解了“高效用水”的真正含义——它不是指单位面积上用水量最少，而是指在保证或提升产量的基础上，实现水资源利用效率的最大化，并且要考虑到对区域生态系统的最小负面影响。书中对不同灌溉技术在实际农田管理中的操作细节和潜在风险的分析非常到位，比如如何避免过度灌溉导致的养分淋失问题。特别是它提供了一套评估区域水资源承载力的指标体系，这套体系的构建逻辑清晰，数据来源可靠，完全可以作为我们制定地方性农业政策的蓝本。读完这本书，我不再将节水看作是单纯的“省水”，而是视为一种精细化的、对整个农业系统进行优化配置的复杂管理艺术。

评分☆☆☆☆☆

这本关于海河流域农田水循环的书，简直是为我们这些常年与土地打交道的人量身定做的。我本来以为会是一本枯燥的教科书，没想到它深入浅出地剖析了当地复杂的水文现象。读完后，我才明白，我们过去那种“靠经验”的灌溉方式是多么的低效和不可持续。书中对不同土壤类型下的水分蒸发、下渗和回流进行了细致的建模和分析，这一点非常实用。特别是它提到了不同季节的作物需水差异与地下水补给之间的微妙平衡，这在海河地区这种水资源紧张的区域尤为关键。我记得有章节详细对比了传统漫灌和现代滴灌技术在实际应用中的节水效果，并结合了当地的经济成本进行权衡，而不是一味地推崇技术。这种务实的态度让我非常欣赏。它不仅仅是理论的堆砌，更像是老把式与新科学的完美结合，提供了切实可行的方案，让我对未来农田管理充满了信心。这本书让我学会了“看水下功夫”，而不是只盯着地表那点水。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格非常独特，兼具严谨的学术规范和一种近乎散文诗的地域情怀。它没有使用太多冷冰冰的术语，而是用非常生动的语言描述了海河两岸农民与水搏斗的千年历史。例如，书中对“旱涝急转”现象的描述，那种从绝望的干旱到瞬间的洪涝的切换，让读者感同身受。这种人文关怀使得技术性的探讨不再是空中楼阁。更重要的是，它清晰地阐释了如何将传统生态智慧融入现代节水技术。书中提到的一些古老的蓄水、保墒方法，在现代高科技手段的辅助下，竟然展现出了惊人的可持续性。这本书记载的不仅仅是水循环的物理定律，更是这片土地上人与自然关系的变迁史，读起来非常有温度和厚重感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角宏大却又不失细节的深度，给我一种“站在卫星上看河流，再俯身到田埂边观察蚯蚓”的震撼体验。它巧妙地将气候变化、流域管理政策与微观的田间水肥运动编织在一起，构成了一幅完整的生态经济图景。我尤其欣赏它对“水权”和“用水效率”的哲学探讨。在海河流域这种多方争水的背景下，如何界定高效用水的标准，不仅仅是工程问题，更是社会公平问题。书中对不同用水户（从大型国营农场到个体小农户）的用水行为差异进行了社会学层面的分析，这大大拓宽了我的认知边界。它没有简单地给出“节水就是王道”的口号，而是探讨了在特定经济约束下，如何实现系统整体的最优解。阅读过程中，我几次停下来，思考我们当地的灌溉渠系设计是否真的考虑到了河流的生态基流需求，这本书提供了一个审视我们工作方式的全新标尺。