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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