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第1章 研究背景与研究内容 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 土壤水力学参数估计研究现状 2

1.2.2 水资源研究现状 4

1.2.3 地下水动态的研究进展 7

1.2.4 土壤水与地下水运动转化关系研究现状 8

1.3 主要研究内容 9

1.3.1 研究目标 9

1.3.2 研究内容 9

第2章 研究区概况 11

2.1 地理位置 11

2.2 气象条件 12

2.2.1 气温 12

2.2.2 降水 12

2.2.3 蒸发 12

2.3 水文条件 13

2.4 地质构造 13

2.5 水文地质条件 14

第3章 青岛市大沽河流域土壤信息数据库 15

3.1 大沽河流域土壤理化性质数据获取 15

3.2 基于ArcGIS数据库系统构建 17

3.2.1 数据库构建过程 18

3.2.2 数据库查询和管理 22

3.3 基于SQL Server土壤信息管理数据库构建 27

3.3.1 系统简介 27

3.3.2 系统技术及运行环境 27

3.3.3 土壤数据管理系统需求分析 28

3.3.4 基本性能 28

3.3.5 功能设计 29

第4章 土壤理化性质的空间分布特征 31

4.1 土壤理化性质的统计特征 31

4.2 土壤理化性质的空间变异特征 33

4.2.1 地统计学空间变异理论 33

4.2.2 土壤理化性质的空间变异结构分析 34

第5章 土壤转换函数（PTFs）的构建 56

5.1 点估计模型 56

5.2 参数估计模型 57

5.2.1 线性回归模型 58

5.2.2 非线性回归模型 59

5.2.3 人工神经网络模型 60

5.3 模型验证 62

第6章 大沽河流域土壤水／地下水时空变化特征 65

6.1 土壤水分观测点取样概况 65

6.2 大沽河流域土壤水分时空变化特征 67

6.2.1 作物不同生长阶段土壤含水量变化特征 67

6.2.2 土壤含水量年际变化特征 68

6.2.3 土壤含水量垂向变化特征 69

6.2.4 大沽河流域不同区域土壤含水量分布特征 71

6.3 大沽河流域地下水的时空变化 76

6.3.1 地下水动态变化特征 76

6.3.2 地下水空间分布特征 82

第7章 大沽河流域土壤水资源评价 83

7.1 土壤水资源特性及评价指标 84

7.1.1 土壤水实际储存量 85

7.1.2 土壤水最大储存量 85

7.1.3 土壤水无效库容 85

7.1.4 土壤水资源量 86

7.2 基于GIS土壤水储存量的计算 86

7.3 基于Hydrus-1D土壤水资源量的计算 88

7.3.1 Hydrus-1D软件简介 88

7.3.2 作物生长条件下土壤水分运动模型 88

7.3.3 模型离散化 90

7.3.4 模型相关参数的确定 91

7.3.5 结果分析 92

第8章 田块尺度土壤水／地下水运动的数值模拟 93

8.1 土壤水／地下水运动耦合模型 94

8.1.1 模型空间离散 95

8.1.2 模型时间离散 96

8.1.3 输入输出文件 97

8.2 示范区的基本情况 98

8.2.1 试验区概况 98

8.2.2 抽水试验及渗透系数的求取 99

8.2.3 土样采集及处理 105

8.3 示范区水文地质概念模型 105

8.4 示范区模型离散化 105

8.4.1 空间离散 105

8.4.2 时间离散 106

8.5 模型相关参数及初边值条件的确定 106

8.6 模型的检验 108

8.7 结果分析 111

第9章 大沽河流域土壤水／地下水运动的数值模拟 113

9.1 土壤水／地下水运动模型和GIS集成过程 113

9.2 大沽河流域水文地质概念模型 116

9.3 模型离散化 116

9.3.1 空间离散 116

9.3.2 时间离散 120

9.4 模型相关参数及初边值条件的确定 121

9.5 结果分析 124

第10章 大沽河流域土壤水／地下水转化研究及优化配置 128

10.1 农田土壤水分转化的数值模拟（地下水深埋区） 129

10.1.1 试验点布置 129

10.1.2 模型相关参数及初边值条件 129

10.1.3 模型校验 129

10.1.4 结果分析 131

10.2 地下水位影响下土壤水与地下水转化关系研究 134

10.2.1 土壤水储量变化情况 135

10.2.2 土壤剖面水分含量与地下水动态分析 137

10.2.3 土壤水与地下水交换量的计算 139

10.3 不同降水水平年的节水灌溉模式研究 142

10.3.1 不同降水水平年的划分 142

10.3.2 不同作物的土壤水分调节标准 143

10.3.3 节水灌溉条件下农田土壤水分运动的数值模拟 143

第11章 结论与建议 146

11.1 主要结论 146

11.2 建议 148

参考文献 150