本書共6章,對土壤水分運動參數的預測方法進行了全面、系統的闡述,構建了土壤水分特征曲線、非飽和導水率和擴散率的預測模型,在模型優(yōu)選的基礎上給出了適用于黃土區(qū)水分運動參數獲取的最優(yōu)預測模型,并建立了畦灌水分管理一體化模型。
本書具有較強的專業(yè)性與參考價值,可供水力運動、水土環(huán)境控制、農業(yè)灌溉等方面的科研人員、技術人員、管理人員參考,也可供高等學校生態(tài)環(huán)境類、水文地質類、農業(yè)類及相關專業(yè)師生參閱。
秦文靜,女,1989年生,山西省孝義市人,工學博士,講師。現于太原理工大學經濟管理學院任教,長期從事水利工程管理方面的教學和科學研究工作。主持、參與國家級、教育部、省科技廳、省水利廳、省教育廳科研項目十余項,發(fā)表論文十余篇。
第1章 概述 1
1.1 土壤水力運動參數研究背景 2
1.2 水力運動參數預測的意義 2
1.3 水力運動參數研究動態(tài) 3
1.3.1 土壤非飽和導水率獲取方法研究進展 5
1.3.2 土壤水分特征曲線獲取方法研究進展 6
1.3.3 水力運動參數影響因素研究進展 12
1.3.4 壤傳遞函數研究進展 15
1.3.5 非飽和土壤水力運動參數傳遞函數需完善和解決的問題 20
1.4 構建水力運動參數土壤傳遞函數的方案 20
1.4.1 研究內容 20
1.4.2 術路線 21
第2章 試驗條件與方法 24
2.1 取樣點布設 25
2.2 研究區(qū)試驗條件 26
2.2.1 供試材料 26
2.2.2 試驗儀器設備與測定方法 29
2.3 試驗方案設計 33
第3章 樣本數據庫創(chuàng)建及參數預測方法 35
3.1 樣本數據庫創(chuàng)建 36
3.1.1 非飽和導水率樣本數據庫創(chuàng)建 36
3.1.2 土壤水分特征曲線樣本數據庫創(chuàng)建 37
3.1.3 擴散率樣本數據庫創(chuàng)建 38
3.2 參數預測方法 38
3.2.1 多元非線性模型 38
3.2.2 基于遺傳算法的BP神經網絡模型 39
3.2.3 基于粒子群優(yōu)化算法的支持向量機模型 43
3.3 模型優(yōu)選標準 46
第4章 預測模型 49
4.1 非飽和導水率預測模型 50
4.1.1 主導因素分析 50
4.1.2 自變量的確定 58
4.1.3 GA-BP預測模型 59
4.1.4 PSO-SVM預測模型 66
4.1.5 預測模型優(yōu)選 72
4.2 土壤水分特征曲線預測模型 76
4.2.1 主導因素分析 77
4.2.2 自變量的確定 86
4.2.3 非線性模型預測 87
4.2.4 GA-BP預測模型 93
4.2.5 PSO-SVM預測模型 99
4.2.6 預測模型優(yōu)選 105
4.3 擴散率預測模型 111
4.3.1 自變量的確定 111
4.3.2 GA-BP預測模型 112
4.3.3 PSO-SVM預測模型 114
4.3.4 預測模型優(yōu)選 116
第5章 溫度對土壤水力運動參數的影響 120
5.1 溫度對土壤非飽和導水率的影響 121
5.1.1 影響分析及其數量關系的確定 121
5.1.2 預測模型優(yōu)選 123
5.2 溫度對土壤水分特征曲線的影響 125
5.2.1 影響分析及其數量關系的確定 125
5.2.2 預測模型優(yōu)選 130
第6章 畦灌水分管理一體化模型 132
6.1 材料與方法 134
6.2 畦灌水分管理一體化模型構建 135
6.2.1 土壤水力參數預測模型 135
6.2.2 地面畦灌灌水過程模擬 138
6.2.3 灌水技術參數優(yōu)化模型 141
6.2.4 模型耦合 143
6.3 應用實例 145
參考文獻 148