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绪论1

1.1 水资源现状及节水潜力1

1.1.1 我国水资源现状及节水潜力1

1.1.2 辽宁水资源现状及节水潜力2

1.2 节水灌溉的内涵及其途径2

1.2.1 节水灌溉的内涵2

1.2.2 节水灌溉的途径2

1.3 水稻节水灌溉的高产机理及潜力3

1.3.1 水稻节水灌溉的高产机理3

1.3.2 水稻节水灌溉的节水潜力4

1.4 辽宁中部地区水稻节水技术研究的意义4

1.4.1 研究目标4

1.4.2 研究内容4

1.4.3 研究方法5

1.4.4 研究意义5

水稻高效用水与水分生理调控技术研究7

2.1 水稻田间节水灌溉研究进展7

2.1.1 水稻需水规律研究现状7

2.1.2 水稻节水灌溉技术和模式研究进展9

2.1.3 水稻节水灌溉亟待解决的问题11

2.2 水稻调亏灌溉控制指标12

2.2.1 试验材料与方法12

2.2.2 试验结果与分析16

2.3 水稻的高效灌溉制度28

2.3.1 总体思路28

2.3.2 辽宁中部地区降水量频率分析28

2.3.3 水稻灌溉制度制定30

2.4 小结32

附图2-1水稻高效用水与生理调控技术研究照片33

灌溉水质对水稻品质影响研究41

3.1 灌溉水质对水稻品质影响研究进展41

3.2 辽宁中部水稻灌区水质评价44

3.2.1 试验方法44

3.2.2 灌溉水质健康评价原则46

3.2.3 灌溉水质健康评价指标体系46

3.2.4 评价结果52

3.3 灌溉水质对稻米品质影响54

3.3.1 材料与方法54

3.3.2 结果与分析66

3.3.3 灌溉水质对稻米品质影响规律72

3.4 优质水稻灌溉水质控制指标研究73

3.4.1 影响优质水稻品质的主要控制指标73

3.4.2 主控因子对稻米品质影响的控制指标74

3.5 小结74

3.5.1 辽宁中部水稻灌区水质评价结果74

3.5.2 灌溉水质对水稻稻米品质的影响75

3.5.3 优质水稻灌溉水质各因子控制指标75

附录3-1引用的标准指标76

附图3-1灌溉水质对水稻品质影响研究照片81

新型渠道防渗技术研究96

4.1 渠道防渗技术研究进展96

4.2 渠道冻胀机理与破坏特征98

4.2.1 渠道冻胀机理98

4.2.2 渠道破坏特征及原因分析98

4.3 试验方案101

4.3.1 试验选址101

4.3.2 试验设计处理102

4.3.3 观测内容及方法102

4.4 苯板在渠道衬砌中的应用研究106

4.4.1 苯板材料机理、性能106

4.4.2 各试验段苯板材料设计试验方案106

4.4.3 东港试验段苯板保温结构观测107

4.4.4 盘锦试验段苯板保温结构观测129

4.4.5 各试验段渠基土含水率特征136

4.4.6 各试验段地下水位变化138

4.4.7 渠道冻胀有限元数值模拟139

4.4.8 苯板保温结构施工控制要点147

4.4.9 苯板保温衬砌试验结果148

4.5 土工格室在渠道衬砌中的应用研究149

4.5.1 土工格室概述149

4.5.2 土工格室材料物理力学性能149

4.5.3 各试验段土工格室设计试验方案150

4.5.4 东港试验段土工格室结构观测150

4.5.5 辽阳试验段土工格室结构观测154

4.5.6 沈阳试验段土工格室结构观测159

4.5.7 各试验段渠基土含水率特征165

4.5.8 各试验段地下水位变化167

4.5.9 土工格室结构施工控制要点168

4.5.10 土工格室渠道衬砌试验结论169

4.6 预制混凝土板在渠道衬砌中的应用研究169

4.6.1 预制混凝土板护坡试验方案169

4.6.2 沈阳试验段预制混凝土板护坡结构观测170

4.6.3 开原试验段预制混凝土板护坡结构观测174

4.6.4 东港试验段预制混凝土板护坡结构观测180

4.6.5 开原试验段渠基土含水率特征180

4.6.6 开原试验段地下水位变化181

4.6.7 预制混凝土板护坡结构施工控制要点181

4.6.8 预制混凝土板渠道衬砌试验结果182

4.7 其他渠道衬砌结构应用研究182

4.7.1 其他结构设计与观测结果182

4.7.2 观测结果汇总分析185

4.8 渠道衬砌结构效益综合分析186

4.8.1 各结构经济效益比较186

4.8.2 综合分析188

4.9 小结188

4.9.1 苯板保温结构189

4.9.2 土工格室结构189

4.9.3 自行研制的预制护坡板结构190

附表各试验点渠道衬砌结构形式汇总191

附图4-1渠道断面194

附图4-2新型渠道防渗技术研究照片207

水稻自动控制灌溉与用水自动计量系统研究222

5.1 自动灌溉技术研究进展222

5.1.1 自动灌溉技术的国外研究现状222

5.1.2 自动灌溉技术的国内研究现状222

5.1.3 自动灌溉技术的研究发展趋势223

5.2 系统总体框架与决策流程224

5.2.1 系统总体框架结构224

5.2.2 系统决策流程226

5.3 渠系信息监测技术研究228

5.3.1 区域布置与监测参数确定228

5.3.2 闸门监测技术研究230

5.3.3 泵站监控技术研究235

5.3.4 渠系流量监测技术研究240

5.3.5 视频监控系统技术研究245

5.4 水稻田间信息监测技术研究249

5.4.1 田间观测目标与任务249

5.4.2 田间土壤墒情及田间水位监测251

5.4.3 渠道流量监测系统254

5.4.4 地下水位系统监测255

5.4.5 田间气象环境监测256

5.4.6 水稻长势监测258

5.4.7 水稻田间信息监测系统平台研发259

5.5 系统通信与网络构建技术研究260

5.5.1 系统构建概述260

5.5.2 组网方式选择260

5.5.3 技术方案实现263

5.6 灌溉模型技术研究264

5.6.1 来水预测模型264

5.6.2 灌溉需水量预测模型264

5.6.3 灌溉制度模拟模型265

5.6.4 渠系配水模型265

5.6.5 综合预警模型265

5.6.6 灌溉效益评价模型266

5.7 灌溉信息化决策支持系统技术研究266

5.7.1 系统总体结构266

5.7.2 灌区数据库构建技术研究269

5.7.3 灌区实时信息管理系统271

5.7.4 灌区管理业务专业支持系统273

5.7.5 灌区信息服务及办公自动化支持系统276

5.7.6 功能程序及界面的设计与实现277

5.8 渠道量水自动计量设备及防护措施研究与开发285

5.8.1 渠道量水自动计量与监测系统开发285

5.8.2 田间定位自动供水与流量计量闸门设计293

5.8.3 田间墒情观测井设计295

5.9 自动控制灌溉与用水计量系统关键技术示范与推广295

5.9.1 推广目标与任务295

5.9.2 系统总体推广与应用299

5.10 自动控制灌溉与用水计量系统成果及建议301

5.10.1 主要系统成果301

5.10.2 建议302

附图5-1水稻控制灌溉与用水自动计量系统研究照片303

主要成果及效益分析334

6.1 主要成果334

6.2 效益分析336

6.2.1 经济效益336

6.2.2 社会效益337

6.2.3 应用情况337

附图6-1申请专利证书338

参考文献342