由實驗室許迪、章少輝、白美健、李益農(nóng)研究團(tuán)隊撰寫的學(xué)術(shù)專著《畦田施肥灌溉地表水流溶質(zhì)運動理論與模擬》日前由科學(xué)出版社出版發(fā)行。該專著基于試驗觀測與理論分析相結(jié)合的思路,豐富發(fā)展了畦田施肥灌溉地表水流溶質(zhì)運動理論與模擬方法,創(chuàng)建了基于全水動力學(xué)方程數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)改性的地表非恒定流運動模擬技術(shù)與方法,構(gòu)建了畦田撒(液)施肥料灌溉地表水流溶質(zhì)運動全耦合模型,開展了畦田撒(液)施肥料灌溉性能模擬評價與技術(shù)要素優(yōu)化組合分析,取得了如下四個方面的主要創(chuàng)新成果:
(1)基于基礎(chǔ)物理學(xué)與幾何學(xué)新視角,豐富了現(xiàn)有畦田施肥灌溉地表水流溶質(zhì)運動理論與方法,改進(jìn)完善了地表水流溶質(zhì)運動模擬模型及其數(shù)值模擬方法,為科學(xué)表征和數(shù)值求解畦田施肥灌溉地表水流溶質(zhì)遷移運動提供了數(shù)理基礎(chǔ)與模擬方法。
(2)基于改變偏微分方程組數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)類型思路,創(chuàng)建了基于雙曲-拋物型守恒-非守恒全水動力學(xué)方程的地面灌溉模型及其數(shù)值模擬方法,構(gòu)建了各向異性畦面糙率模型,攻克了初始地表水深、干濕邊界、糙率各向同性等前提假設(shè)條件不合理的技術(shù)難題,為模擬地面灌溉地表非恒定流運動提供了可靠的數(shù)值求解工具與手段。
(3)基于跨越典型特征尺度構(gòu)思,創(chuàng)立了畦田撒施肥料灌溉地表水流溶質(zhì)運動全耦合模型,突破了迄今為止無法模擬撒施肥料灌溉地表水流溶質(zhì)運動的技術(shù)瓶頸,構(gòu)建了畦田液施肥料灌溉地表水流溶質(zhì)運動全耦合模型,為畦田施肥灌溉地表水流溶質(zhì)運動數(shù)值模擬以及工程優(yōu)化設(shè)計與性能評價提供了可靠的支撐條件。
(4)基于肥料非均勻撒施系數(shù)定義,采用建立的畦田施肥灌溉地表水流溶質(zhì)運動全耦合模型,系統(tǒng)開展了撒施和液施肥料灌溉性能模擬評價以及技術(shù)要素優(yōu)化組合分析,確定給出了施肥灌溉技術(shù)要素優(yōu)化組合方案及其空間區(qū)域,為畦田施肥灌溉工程優(yōu)化設(shè)計與運行管理提供了參數(shù)選擇依據(jù)。
本書具備理論性、前沿性和適用性,可供從事農(nóng)業(yè)水土工程、農(nóng)田水利工程等學(xué)科的科研人員、教師、設(shè)計人員及管理者參考,也可作為相關(guān)專業(yè)研究生和本科生的學(xué)習(xí)參考書。來自:流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國家重點實驗室網(wǎng)站