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第1章 绪论 1

1.1 地面灌溉的研究意义 1

1.2 沟畦灌溉设计的基本概念与理论 3

1.2.1 基本概念 3

1.2.2 灌水质量评价 5

1.2.3 田面水流运动的模拟 6

1.3 沟畦灌溉设计的国内外研究动态 7

1.3.1 灌水质量影响因素的变异规律 7

1.3.2 地面灌溉模拟模型及其应用 12

1.3.3 灌水技术要素的优化模型研究 13

1.3.4 稳健设计理论研究及应用现状 15

1.4 沟畦灌溉田间试验设计 19

1.4.1 试验区概况 19

1.4.2 田间试验布置 20

1.4.3 田间试验观测 21

第2章 基于损失模型的稳健设计基本理论 25

2.1 质量损失函数 25

2.1.1 望小特性的质量损失函数 25

2.1.2 望大特性的质量损失函数 26

2.1.3 望目特性的质量损失函数 26

2.2 信噪比计算 27

2.2.1 望小特性的信噪比 27

2.2.2 望大特性的信噪比 27

2.2.3 望目特性的信噪比 28

2.3 参数设计 28

2.3.1 参数设计原理 28

2.3.2 影响因素分类水平值确定 29

2.3.3 正交试验设计 30

2.3.4 稳健技术参数的确定 31

2.4 容差设计 33

2.4.1 容差设计原理 33

2.4.2 容差设计方法 34

第3章 沟畦灌溉影响因素的变异规律 35

3.1 入渗参数的空间变异规律 35

3.1.1 田间试验设计与入渗参数估算方法 36

3.1.2 入渗参数的变异性分析 38

3.2 田面糙率的空间变异规律 41

3.2.1 糙率的估算方法 41

3.2.2 糙率的变异性分析 42

3.3 微地形的空间变异规律 43

3.3.1 田面平整精度指标的统计规律 44

3.3.2 纵坡的统计特征 45

3.4 沟畦规格误差的变异特征 46

3.4.1 畦宽误差 46

3.4.2 沟断面形状的变异特征 48

3.5 灌溉流量的变异特征 50

3.5.1 井间出流量的变异特征 50

3.5.2 井内出流量的变异特征 51

3.6 改水成数控制误差的统计特征 53

第4章 影响因素的变异性对灌水质量的影响 56

4.1 入渗参数变异性对灌水质量的影响 56

4.1.1 入渗参数对灌水质量的影响 56

4.1.2 入渗参数变异性对灌水质量的影响 58

4.2 糙率变异性对灌水质量的影响 60

4.3 田面微地形变异性对灌水质量的影响 62

4.3.1 田面平整精度对灌水质量的影响 62

4.3.2 纵坡变异性对灌水质量的影响 64

4.4 流量变异性对灌水质量的影响 66

4.5 改水成数变异性对灌水质量的影响 68

4.6 沟断面形状的变异性对灌水质量的影响 69

第5章 基于稳健理论的灌水技术要素设计 70

5.1 沟畦灌溉系统影响因素分类 70

5.1.1 可控因素 70

5.1.2 不可控因素 70

5.2 灌水质量评价目标函数 71

5.3 灌溉水流计算机模拟的正交试验设计 72

5.3.1 可控因素的内表设计 72

5.3.2 噪声因素的外表设计 72

5.4 模拟结果分析 74

5.4.1 信噪比计算结果 74

5.4.2 灌水技术要素对信噪比的影响 75

5.5 稳健灌水技术方案 75

5.6 稳健灌水技术方案的验证 75

5.6.1 一般优化计算结果 76

5.6.2 稳健灌水技术方案与一般优化计算结果的对比 76

第6章 灌水技术要素的容差分析 77

6.1 误差因素水平选取及试验设计 77

6.1.1 误差因素水平确定 77

6.1.2 模拟正交试验设计 77

6.2 模拟结果分析 78

6.2.1 方差分析辅助表 78

6.2.2 总偏差平方和 78

6.2.3 灌水质量的均方差及纯波动平方和 79

6.2.4 方差分析结果 79

6.3 各影响因素对灌水质量的贡献率 80

6.4 灌水技术要素容差的确定 81

6.4.1 灌水技术要素设计值的修正 81

6.4.2 灌水技术要素容差的确定 82

6.5 容差设计结果验证 82

第7章 沟畦灌溉稳健设计实例 83

7.1 畦灌稳健设计 83

7.1.1 畦灌系统影响因素分类及目标函数的确定 83

7.1.2 畦灌计算机模拟的正交试验设计 83

7.1.3 畦灌模拟结果分析 86

7.1.4 稳健灌水技术方案 100

7.1.5 稳健灌水技术方案的验证 100

7.1.6 稳健灌水技术方案的容差分析 103

7.2 沟灌技术要素的稳健设计 112

7.2.1 沟灌系统影响因素分类及目标函数的确定 112

7.2.2 沟灌计算机模拟的正交试验设计 112

7.2.3 沟灌模拟结果分析 117

7.2.4 稳健灌水技术方案 131

参考文献 132