本文關(guān)鍵詞：土壤入滲模型參數(shù)的線性預(yù)報(bào)模型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：土壤水分入滲是指在灌溉或者降雨的條件下,水分經(jīng)過地表滲入土壤并儲(chǔ)存在土壤中,形成土壤水的過程,土壤水分入滲的過程實(shí)質(zhì)上是將地表水轉(zhuǎn)化成土壤水供植物根系吸收利用的過程。對(duì)土壤水分入滲參數(shù)的研究可為科學(xué)進(jìn)行農(nóng)田灌溉提供技術(shù)支撐,也可為地下水資源的合理評(píng)價(jià)提供指導(dǎo)。目前對(duì)于表征土壤入滲過程的土壤入滲模型的研究已基本成熟,但對(duì)于如何準(zhǔn)確、迅速地獲取土壤入滲模型參數(shù)還存在一定的困難。以往人們主要是采用試驗(yàn)法來獲取土壤水分入滲參數(shù),從精度的要求看,試驗(yàn)的方法能夠滿足農(nóng)業(yè)灌溉水管理的需求,但存在試驗(yàn)技術(shù)難度大、設(shè)備復(fù)雜、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力等問題。為解決上述問題,本文試圖采用土壤傳輸函數(shù)法,基于區(qū)域規(guī)模尺度上的土壤入滲參數(shù)和土壤常規(guī)物理化學(xué)參數(shù)試驗(yàn)大樣本,建立土壤入滲參數(shù)的線性預(yù)報(bào)模型,為進(jìn)一步完善土壤傳輸理論和指導(dǎo)農(nóng)田灌溉提供幫助。本文基于土壤入滲試驗(yàn)以及土壤理化性質(zhì)試驗(yàn)樣本數(shù)據(jù),首先根據(jù)單因素分析法的原理分別分析了Kostiakov三參數(shù)入滲模型入滲系數(shù)K、入滲指數(shù)a、相對(duì)穩(wěn)定入滲率f0與土壤容重、土壤體積含水量、土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤含鹽量、土壤溫度等理化參數(shù)的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上建立了非凍結(jié)非鹽堿土壤、鹽堿土壤、凍結(jié)土壤的Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)的線性預(yù)報(bào)模型。通過對(duì)灌溉造成的土壤結(jié)構(gòu)變形前后入滲模型參數(shù)線性預(yù)報(bào)模型的對(duì)比分析,提出了考慮土壤結(jié)構(gòu)變形對(duì)提高模型預(yù)測(cè)精度的必要性,建立了能夠適用于整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)周期的kostiakov二參數(shù)以及kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)的線性預(yù)報(bào)模型,并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明預(yù)測(cè)精度能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的要求。此外,通過對(duì)kostiakov三參數(shù)入滲模型以及philip入滲模型參數(shù)預(yù)測(cè)精度的對(duì)比發(fā)現(xiàn),kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)的預(yù)測(cè)精度明顯高于philip入滲模型參數(shù)的預(yù)測(cè)精度,選用kostiakov三參數(shù)入滲模型作為研究對(duì)象建立不同類型土壤入滲參數(shù)的預(yù)報(bào)模型,提出了利用容易獲取的土壤基本理化參數(shù)預(yù)測(cè)土壤kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)的線性方法。研究發(fā)現(xiàn):影響非凍結(jié)非鹽堿土壤入滲模型參數(shù)的主要因素是土壤容重、含水量(體積含水量)、有機(jī)質(zhì)含量、質(zhì)地等土壤理化參數(shù);影響鹽堿土壤入滲模型參數(shù)的主要因素除上述理化參數(shù)外,含鹽量的影響不容忽視;影響凍結(jié)土壤入滲模型參數(shù)的主要因素除土壤容重、含水量、有機(jī)質(zhì)含量、質(zhì)地這幾個(gè)理化參數(shù)外土壤溫度也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生較大的影響�；谏鲜鲅芯拷Y(jié)論建立了考慮土壤結(jié)構(gòu)變形條件下的非凍結(jié)非鹽堿土壤kostiakov入滲模型參數(shù)的線性預(yù)報(bào)模型,各參數(shù)平均相對(duì)誤差能夠達(dá)到12%以下,預(yù)測(cè)精度較高;建立的鹽堿土壤kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)線性預(yù)報(bào)模型各參數(shù)的平均相對(duì)誤差在15%以下,預(yù)測(cè)精度能夠滿足要求;建立的凍結(jié)土壤kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)預(yù)報(bào)模型各參數(shù)的平均相對(duì)誤差在19%以下,基本能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的要求。本文建模時(shí)僅考慮了土壤入滲模型參數(shù)的主要影響因素,而對(duì)農(nóng)業(yè)耕作措施、表土結(jié)皮和板結(jié)、地下水埋深等因素未加考慮,在進(jìn)一步的研究中考慮引入次要影響因素,對(duì)這些因素的影響機(jī)理進(jìn)行深層次的探索,以進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)精度。本文建立的預(yù)測(cè)凍結(jié)土壤Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)的預(yù)報(bào)模型精度較低,可對(duì)凍結(jié)土壤進(jìn)行更深層次的研究,從影響因子的量化指標(biāo)入手進(jìn)行研究,以建立更高精度的多元線性預(yù)報(bào)模型。
【關(guān)鍵詞】：線性預(yù)測(cè)模型 Kostiakov入滲模型 土壤理化參數(shù) 土壤結(jié)構(gòu)變形
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S152.7
【目錄】：

• 摘要3-6
• abstract6-14
• 第一章 引言14-24
• 1.1 問題的提出與研究意義14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)15-21
• 1.2.1. 土壤水分入滲理論與模型研究15-17
• 1.2.2. 土壤水分入滲參數(shù)獲取方法的研究17-18
• 1.2.3 土壤傳遞函數(shù)研究動(dòng)態(tài)18-19
• 1.2.4 線性預(yù)報(bào)模型在土壤參數(shù)預(yù)測(cè)中的發(fā)展與應(yīng)用19-20
• 1.2.5 土壤入滲參數(shù)及土壤入滲能力影響因素研究動(dòng)態(tài)20-21
• 1.3 研究的技術(shù)方案21-24
• 1.3.1 研究目標(biāo)21-22
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容22
• 1.3.3 研究的技術(shù)路線22-24
• 第二章 樣本數(shù)據(jù)建立的室內(nèi)外試驗(yàn)條件與方法24-34
• 2.1 試驗(yàn)區(qū)氣候條件24-26
• 2.2 土壤條件26-28
• 2.2.1 非凍結(jié)試驗(yàn)區(qū)土壤條件26-28
• 2.2.2 凍結(jié)試驗(yàn)區(qū)土壤條件28
• 2.3 試驗(yàn)儀器與設(shè)備28-29
• 2.4 試驗(yàn)方案與方法29-34
• 2.4.1 試驗(yàn)方案29-30
• 2.4.2 試驗(yàn)方法30-32
• 2.4.3 數(shù)據(jù)樣本32-33
• 2.4.4 線性預(yù)測(cè)模型建立方法與過程33-34
• 第三章 影響土壤入滲參數(shù)的主導(dǎo)因素及其定量模型關(guān)系34-60
• 3.1 土壤含水量34-38
• 3.1.1 土壤含水量對(duì)土壤入滲能力的影響34-35
• 3.1.2 土壤含水量對(duì)各土壤入滲模型參數(shù)的影響35-37
• 3.1.3 土壤入滲能力及各入滲參數(shù)與土壤含水量的定量關(guān)系37-38
• 3.2 土壤結(jié)構(gòu)38-43
• 3.2.1 土壤結(jié)構(gòu)對(duì)土壤入滲能力的影響38-39
• 3.2.2 土壤容重對(duì)各土壤入滲模型參數(shù)的影響39-42
• 3.2.3 土壤入滲能力及各入滲參數(shù)與土壤容重的定量關(guān)系42-43
• 3.3 土壤質(zhì)地43-48
• 3.3.1 土壤質(zhì)地對(duì)土壤入滲能力的影響43-44
• 3.3.2 土壤質(zhì)地對(duì)各土壤入滲模型參數(shù)的影響44-47
• 3.3.3 土壤入滲能力及各入滲參數(shù)與土壤質(zhì)地的定量關(guān)系47-48
• 3.4 土壤有機(jī)質(zhì)48-53
• 3.4.1 土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤入滲能力的影響48-49
• 3.4.2 土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)各土壤入滲模型參數(shù)的影響49-52
• 3.4.3 土壤入滲能力及各入滲參數(shù)與土壤有機(jī)質(zhì)的定量關(guān)系52-53
• 3.5 土壤溫度53-56
• 3.5.1 土壤溫度對(duì)土壤入滲能力的影響53-54
• 3.5.2 土壤溫度對(duì)各土壤入滲模型參數(shù)的影響54-56
• 3.5.3 土壤入滲能力及各入滲參數(shù)與土壤溫度的定量關(guān)系56
• 3.6 土壤含鹽量56-57
• 3.7 影響土壤入滲參數(shù)主導(dǎo)因素、次要因素分析57-60
• 第四章 Kostiakov與Philip入滲模型參數(shù)預(yù)測(cè)模型精度比較60-70
• 4.1Kostiakov和Philip入滲模型60
• 4.1.1Kostiakov入滲模型60
• 4.1.2 Philip入滲模型60
• 4.2 入滲參數(shù)影響因素的初步選定60-61
• 4.3 入滲模型參數(shù)結(jié)構(gòu)61-66
• 4.3.1 Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)結(jié)構(gòu)61-64
• 4.3.2Philip入滲模型參數(shù)結(jié)構(gòu)64-66
• 4.4 入滲模型參數(shù)線性預(yù)報(bào)模型66-68
• 4.4.1 Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)線性預(yù)報(bào)模型66-67
• 4.4.2 Philip入滲模型參數(shù)線性預(yù)報(bào)模型67-68
• 4.5 預(yù)測(cè)模型精度分析68-69
• 4.5.1 入滲模型參數(shù)預(yù)報(bào)模型平均相對(duì)誤差分析68-69
• 4.5.2 預(yù)報(bào)參數(shù)下的入滲模型的平均相對(duì)誤差69
• 4.6 本章小結(jié)69-70
• 第五章 考慮土壤結(jié)構(gòu)變形的Kostiakov入滲模型參數(shù)的預(yù)報(bào)模型70-90
• 5.1 備耕頭水地三參數(shù)入滲模型參數(shù)的預(yù)報(bào)模型70-78
• 5.1.1 輸入輸出變量的分析與確定70-71
• 5.1.2 備耕頭水地Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)結(jié)構(gòu)71-75
• 5.1.3 備耕頭水地Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)的線性預(yù)報(bào)模型75-76
• 5.1.4 備耕頭水地Kostiakov三參數(shù)入滲模型預(yù)測(cè)精度分析76-78
• 5.2 考慮結(jié)構(gòu)變形的土壤入滲模型參數(shù)的線性預(yù)報(bào)模型78-87
• 5.2.1 Kostiakov三參數(shù)入滲模型預(yù)測(cè)參數(shù)的影響因素分析79
• 5.2.2 Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)結(jié)構(gòu)79-83
• 5.2.3 Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)的線性預(yù)報(bào)模型83-84
• 5.2.4 Kostiakov二參數(shù)入滲模型參數(shù)的線性預(yù)報(bào)模型84-86
• 5.2.5 預(yù)測(cè)模型精度分析86-87
• 5.2.6 Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)預(yù)測(cè)模型實(shí)例驗(yàn)證87
• 5.3 本章小結(jié)87-90
• 第六章 鹽堿及凍結(jié)土壤Kostiakov入滲模型參數(shù)線性預(yù)報(bào)模型90-102
• 6.1 鹽堿土壤Kostiakov三參數(shù)入滲模型參數(shù)線性模型90-95
• 6.1.1 預(yù)測(cè)參數(shù)的影響因素的初步選定90-91
• 6.1.2 預(yù)測(cè)模型結(jié)構(gòu)91-92
• 6.1.3 入滲模型參數(shù)的線性模型92-93
• 6.1.4 預(yù)測(cè)模型精度分析93-94
• 6.1.5 鹽堿土壤入滲模型預(yù)測(cè)實(shí)例94-95
• 6.2 凍結(jié)土壤Kostikov三參數(shù)入滲模型參數(shù)預(yù)報(bào)模型95-100
• 6.2.1 預(yù)測(cè)參數(shù)的影響因素分析95-96
• 6.2.2 預(yù)測(cè)模型結(jié)構(gòu)96-97
• 6.2.3 入滲模型參數(shù)的線性模型97-98
• 6.2.4 預(yù)測(cè)模型精度分析98-99
• 6.2.5 凍結(jié)土壤入滲模型預(yù)測(cè)實(shí)例99-100
• 6.3 本章小結(jié)100-102
• 第七章 入滲參數(shù)線性預(yù)報(bào)模型的應(yīng)用舉例102-106
• 7.1 入滲參數(shù)線性預(yù)報(bào)模型的輸入理化參數(shù)的分析與獲取102
• 7.2 入滲參數(shù)線性預(yù)報(bào)模型應(yīng)用實(shí)例102-104
• 7.3 本章小結(jié)104-106
• 第八章 結(jié)論與展望106-110
• 8.1 結(jié)論106-108
• 8.2 創(chuàng)新點(diǎn)108-109
• 8.3 展望109-110
• 參考文獻(xiàn)110-114
• 致謝114-116
• 碩士期間所獲得的成果116

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本文編號(hào)：412389