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第1章 绪论1

1.1 研究背景1

1.2 研究目的及意义2

1.3 国内外研究进展3

1.3.1 灌溉用水效率指标研究3

1.3.2 灌溉水有效利用系数测算和计算方法研究6

1.3.3 灌溉水有效利用系数的尺度转换方法研究8

1.3.4 分形理论方法研究11

1.3.5 灌溉节水潜力研究14

1.3.6 行业用水结构及农业用水结构调整研究15

1.3.7 国内外研究评述19

1.4 研究内容及方法20

1.4.1 技术路线20

1.4.2 研究内容20

1.4.3 研究方法22

第2章 研究区域概况24

2.1 地理位置24

2.2 地形地貌24

2.3 气候特征25

2.4 土壤植被25

2.5 河流水系26

2.6 土地资源26

2.7 水利工程26

2.8 水文水资源27

2.9 农业生产28

2.10 灌溉状况28

2.11 社会经济29

第3章 灌溉水有效利用系数测算分析工作及结果分析31

3.1 引言31

3.2 灌溉水有效利用系数测算分析过程32

3.2.1 灌溉水有效利用系数测算方法32

3.2.2 灌溉水有效利用系数测算技术路线36

3.2.3 样点灌区灌溉水有效利用系数测算36

3.2.4 省级区域灌溉水有效利用系数推算44

3.3 全省灌溉水有效利用系数测算结果分析46

3.3.1 全省各年度灌溉水有效利用系数测算结果46

3.3.2 不同规模灌区灌溉水有效利用系数的变化47

3.4 影响灌溉水有效利用系数的因素分析48

3.4.1 地形地貌对灌溉水有效利用系数影响48

3.4.2 渠系特征对灌溉水有效利用系数影响49

3.4.3 土壤质地对灌溉水有效利用系数影响52

3.4.4 工程状况对灌溉水有效利用系数影响54

3.4.5 供用水量对灌溉水有效利用系数影响55

3.4.6 耕作面积对灌溉水有效利用系数影响56

3.4.7 水利投资对灌溉水有效利用系数影响56

3.4.8 工程效益对灌溉水有效利用系数影响57

3.5 灌溉水有效利用系数的年度空间分布58

3.6 灌溉水有效利用系数的区域点面转化59

3.7 本章小结60

第4章 灌溉水有效利用系数时空尺度变异的分形理论分析61

4.1 引言61

4.2 分维理论计算方法61

4.2.1 周长-面积法61

4.2.2 盒维数法62

4.2.3 位序-规模法62

4.2.4 城市首位度法64

4.2.5 Horton河系定律法64

4.2.6 河流水系结构参数及计算66

4.3 灌区体系的分维识别67

4.3.1 分维识别及原理67

4.3.2 灌区体系分维特征识别68

4.4 灌溉水有效利用系数的分形理论分析70

4.4.1 数据及处理70

4.4.2 分维值计算72

4.4.3 两种分形计算方法的比较79

4.5 灌区渠系形态分维分析80

4.5.1 利用Horton河系定律的灌区渠系形态分维分析80

4.5.2 利用Horton河系定律的灌区渠系分维数计算82

4.5.3 渠系分维结构与灌溉水有效利用系数关联性分析86

4.5.4 灌区渠系分形结构的现实指导意义89

4.6 灌区分形的空间尺度变异分析89

4.6.1 尺度变异的研究思路89

4.6.2 不同灌区面积尺度分维值分析90

4.6.3 灌溉水有效利用系数的空间尺度变异分析93

4.6.4 灌溉水有效利用系数的空间自相关分析95

4.6.5 灌溉水有效利用系数与空间影响因素关联分析98

4.7 灌区分形的时间（年度）尺度变异分析103

4.7.1 年度灌溉水有效利用系数变化分析103

4.7.2 年度灌区首位度法分析107

4.8 本章小结108

第5章 影响灌溉用水量的相关主导驱动因素变化趋势分析110

5.1 引言110

5.1.1 分析思路110

5.1.2 数据来源111

5.2 广东省水资源及用水量变化趋势分析112

5.2.1 水资源状况分析112

5.2.2 供水量变化分析116

5.2.3 用水结构变化分析117

5.2.4 农业用水变化分析122

5.3 广东省耕地及灌溉面积变化趋势分析123

5.3.1 耕地及灌溉面积变化分析123

5.3.2 各市灌溉面积变化趋势分析126

5.4 广东省行业经济产值变化趋势分析130

5.4.1 国内生产总值及三次产业结构变化分析130

5.4.2 农业产值结构变化分析134

5.5 广东省农业种植结构变化趋势分析138

5.5.1 广东省农业种植结构概述138

5.5.2 全省农业种植结构变化分析138

5.5.3 种植结构调整的变动速度测评141

5.5.4 各市农业种植结构分析142

5.6 广东省农业水利工程主要指标变化趋势分析145

5.6.1 广东省农业水利工程主要指标变化分析145

5.6.2 各市农业水利工程主要指标变化分析148

5.6.3 农业水利工程主要指标空间分布特征149

5.7 广东省用水效率主要指标变化趋势分析152

5.7.1 广东省主要用水指标变化趋势分析152

5.7.2 广东省单位用水效率变化趋势分析154

5.7.3 各市单位增加值农业用水效率变化分析156

5.8 本章小结158

第6章 影响灌溉水有效利用系数的不同措施驱动力分析160

6.1 引言160

6.2 概念界定161

6.3 种植结构调整对灌溉水有效利用系数影响163

6.3.1 灌溉用水量的计算方法163

6.3.2 基于水量平衡法的农业种植结构调整下灌溉用水量计算166

6.3.3 基于彭曼方程的农业种植结构调整下作物需水量计算178

6.3.4 农田灌溉回归水的分析计算182

6.4 灌区工程措施对灌溉水有效利用系数影响188

6.4.1 渠道防渗改造对灌溉水有效利用系数的影响分析188

6.4.2 节水灌溉面积对灌溉水有效利用系数的影响分析192

6.5 工程状况与管理措施对灌溉水有效利用系数影响193

6.5.1 工程状况与管理措施对灌溉水有效利用系数的作用193

6.5.2 工程状况与管理措施对灌溉水有效利用系数的影响分析195

6.6 节水灌溉技术措施对灌溉水有效利用系数影响196

6.6.1 灌溉方式和技术对灌溉水有效利用系数的作用196

6.6.2 灌溉方式和技术对灌溉水有效利用系数的影响分析197

6.6.3 田间灌水技术对灌溉水有效利用系数的影响分析198

6.7 农作栽培措施对灌溉水有效利用系数影响198

6.7.1 灌溉制度对灌溉水有效利用系数的影响分析198

6.7.2 水稻灌水方式对灌溉水有效利用系数的影响分析201

6.8 不同措施对灌溉水有效利用系数驱动力贡献分析203

6.8.1 通径分析法203

6.8.2 优势分析法207

6.9 本章小结212

第7章 灌溉水有效利用系数主要影响因子筛选和组合预测213

7.1 引言213

7.2 灌溉水有效利用系数主要影响因子筛选方法214

7.2.1 因子筛选方法概述214

7.2.2 主要因子筛选方法214

7.3 灌溉水有效利用系数主要影响因子筛选结果217

7.3.1 主要影响因子构成217

7.3.2 主成分分析法筛选218

7.3.3 灰色关联度分析法筛选220

7.3.4 主要因子筛选结果分析220

7.4 灌溉水有效利用系数预测220

7.4.1 预测的基本原则220

7.4.2 预测的基本方法221

7.4.3 选用的预测方法222

7.4.4 最优加权组合预测模型226

7.4.5 预测结果与验证227

7.5 灌溉水有效利用系数中长期变化趋势分析229

7.5.1 阶段变化趋势229

7.5.2 变化原因分析230

7.6 本章小结231

第8章 目标年灌溉水有效利用系数不同措施情景值预测232

8.1 引言232

8.2 多目标线性规划方法233

8.2.1 模型概述233

8.2.2 约束性指标的确定233

8.2.3 多目标线性规划模型234

8.2.4 模型特点235

8.3 不同目标年预期指标值预测236

8.3.1 现状基准年各项指标值的确立236

8.3.2 预测目标年各项指标值的确立237

8.4 不同措施对提高灌溉水有效利用系数的作用贡献预测分析239

8.4.1 种植结构调整措施对提高灌溉水有效利用系数的预测结果239

8.4.2 节水灌溉制度措施对提高灌溉水有效利用系数的预测结果240

8.4.3 渠道防渗改造措施对提高灌溉水有效利用系数的预测结果240

8.4.4 节水灌溉面积措施对提高灌溉水有效利用系数的预测结果242

8.4.5 工程状况与管理措施对提高灌溉水有效利用系数的预测结果243

8.4.6 节水灌溉技术措施对提高灌溉水有效利用系数的预测结果244

8.5 提高灌溉有效利用系数的措施优化配置预测结果245

8.6 提高灌溉水有效利用系数的主要途径和建议248

第9章 结语252

9.1 主要结论252

9.2 后续展望254

参考文献256