降雨-径流条件下土壤溶质迁移机制及其模拟

第1章 绪论

1.1 土壤溶质迁移过程的研究背景和意义

1.1.1 非点源污染的特点及其危害

1.1.2 坡面土壤溶质迁移

1.2 土壤溶质迁移过程的研究进展

1.2.1 土壤溶质迁移的研究

1.2.2 坡面水沙迁移的研究

1.2.3 坡面溶质迁移过程临界因子研究

1.3 土壤溶质迁移过程研究的不足之处

第2章 土壤溶质迁移过程的试验方法

2.1 土壤溶质迁移过程的室内试验方法

2.1.1 供试材料

2.1.2 试验设施

2.2 土壤溶质迁移过程的试验设计

2.2.1 地表径流条件下土壤溶质迁移的试验设计

2.2.2 降雨-径流条件下土壤溶质迁移的试验设计

2.2.3 模拟不同降雨-径流条件试验设计

2.2.4 模拟不同土壤特性试验设计

2.2.5 模拟不同地形条件试验设计

2.2.6 混合层深度的研究

2.3 土壤溶质迁移过程试验步骤

2.3.1 径流产沙导致溴化物流失模拟试验

2.3.2 地表径流造成溴化物流失模拟试验

2.3.3 降雨径流模拟试验

2.4 主要仪器设备及数据分析软件

第3章 土壤溶质迁移过程理论分析

3.1 土壤溶质迁移到地表径流的4种途径

3.1.1 对流

3.1.2 扩散

3.1.3 伯努利效应

3.1.4 土壤侵蚀

3.2 理论分析及数值模拟方法

3.2.1 径流模拟试验中总溴化物流失量

3.2.2 降雨径流模拟试验中总溴化物流失量

3.2.3 对流扩散作用导致溴化物流失量

3.2.4 临界降雨-径流因子

3.2.5 临界土壤因子

3.2.6 临界地形因子

第4章 土壤溶质迁移过程预试验

4.1 径流条件下土壤溶质迁移的预试验

4.1.1 土壤饱和导水系数的确定

4.1.2 扩散系数

4.1.3 径流中溴化物浓度和通量的理论值

4.2 降雨径流条件下溴分子扩散系数和土壤侵蚀预试验

4.2.1 预试验理论

4.2.2 试验设计

4.2.3 试验结果与分析

第5章 模拟地表径流条件下土壤溶质的迁移过程

5.1 径流条件下土壤溶质迁移及其定量研究

5.1.1 不同水文条件下土壤溶质迁移规律

5.1.2 土壤溶质迁移过程的定量研究

5.2 地表径流流量和流速对土壤溶质迁移过程的影响

5.2.1 不同地表径流流量对土壤溶质迁移的影响

5.2.2 不同地表径流流量对土壤溶质迁移的影响

5.3 地表径流条件下土壤溶质流失量

第6章 模拟降雨-径流条件下土壤溶质的迁移过程

6.1 降雨-径流条件下土壤溶质的迁移规律及其定量研究

6.1.1 不同水文条件下不同降雨强度对溶质迁移的影响

6.1.2 降雨-径流条件下土壤溶质的迁移规律研究

6.1.3 降雨-径流条件下土壤溶质迁移途径的定量研究

6.2 降雨强度对土壤溶质迁移的影响

6.2.1 试验结果与分析

6.2.2 土壤溶质迁移途径的定量分析

6.3 土壤溶质迁移过程中分子扩散系数

6.3.1 扩散系数实测值分析

6.3.2 理论值与实测值比较

6.4 土壤溶质迁移模拟

6.5 降雨-径流条件下土壤溶质流失量

第7章 临界降雨-径流因子

7.1 降雨因子对土壤溶质迁移临界现象的影响

7.1.1 降雨因子对水沙迁移临界现象的影响

7.1.2 降雨因子对溶质迁移临界现象的影响

7.2 径流因子对土壤溶质迁移临界现象的影响

7.2.1 薄层水流侵蚀

7.2.2 细沟水流侵蚀

7.3 临界降雨-径流因子影响分析

第8章 临界土壤因子

8.1 地表粗糙度

8.1.1 地表粗糙度的研究

8.1.2 地表粗糙度提取方法

8.1.3 地表粗糙度对土壤溶质流失过程的影响

8.2 土壤供水状态

8.2.1 径流条件下土壤供水条件

8.2.2 降雨条件下土壤供水条件

8.3 临界土壤因子影响分析

第9章 临界地形因子

9.1 临界坡度

9.2 临界坡长

9.2.1 坡长与土壤侵蚀的关系受雨强效应的影响

9.2.2 坡长对土壤溶质迁移过程的影响

9.3 临界地形因子影响分析

第10章 土壤溶质迁移混合层深度

10.1 通过率定模型参数计算地表径流条件下混合层深度

10.1.1 径流条件下指数函数、幂函数和线性函数拟合混合层深度

10.1.2 地表径流条件下混合层深度模型

10.2 通过率定模型参数计算降雨-径流条件下混合层深度

10.2.1 降雨-径流条件下指数函数、幂函数和线性函数拟合混合层深度

10.2.2 降雨-径流条件下混合层深度模型

10.3 混合层深度分析

参考文献

土壤溶质迁移是降雨径流过程中导致土壤溶质的复杂过程。本书采用室内试验模拟降雨径流过程和理论分析相结合的方法，开展对土壤溶质的迁移过程的研究，通过对比分析室内试验数据和理论分析值，探讨4种迁移机制(对流、扩散、伯努利效应和土壤侵蚀)对土壤溶质迁移的贡献率。同时，研究不同影响因素组合下溶质迁移过程发生的临界现象及其机制，阐明降雨径流交互作用机制的变化过程、雨滴溅蚀和地表漫流剥蚀的水动力作用机制及其交互作用机制，定量描述空间不同位置坡面溶质迁移过程，为农业面源污染的准确预报提供数据支持。本书可供土壤物理、水文水资源、生态环境、农业科学、农业水土工程等专业的研究生学习，也可供从事土壤中物质迁移研究的人员参考使用。