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第1章 绪论1

1.1 土壤溶质迁移过程的研究背景和意义1

1.1.1 非点源污染的特点及其危害1

1.1.2 坡面土壤溶质迁移3

1.2 土壤溶质迁移过程的研究进展5

1.2.1 土壤溶质迁移的研究5

1.2.2 坡面水沙迁移的研究7

1.2.3 坡面溶质迁移过程临界因子研究9

1.3 土壤溶质迁移过程研究的不足之处16

第2章 土壤溶质迁移过程的试验方法18

2.1 土壤溶质迁移过程的室内试验方法18

2.1.1 供试材料18

2.1.2 试验设施18

2.2 土壤溶质迁移过程的试验设计20

2.2.1 地表径流条件下土壤溶质迁移的试验设计20

2.2.2 降雨-径流条件下土壤溶质迁移的试验设计20

2.2.3 模拟不同降雨-径流条件试验设计21

2.2.4 模拟不同土壤特性试验设计21

2.2.5 模拟不同地形条件试验设计22

2.2.6 混合层深度的研究22

2.3 土壤溶质迁移过程试验步骤22

2.3.1 径流产沙导致溴化物流失模拟试验22

2.3.2 地表径流造成溴化物流失模拟试验22

2.3.3 降雨-径流模拟试验24

2.4 主要仪器设备及数据分析软件24

第3章 土壤溶质迁移过程理论分析27

3.1 土壤溶质迁移到地表径流的4种途径27

3.1.1 对流28

3.1.2 扩散28

3.1.3 伯努利效应29

3.1.4 土壤侵蚀31

3.2 理论分析及数值模拟方法32

3.2.1 径流模拟试验中总溴化物流失量32

3.2.2 降雨-径流模拟试验中总溴化物流失量34

3.2.3 对流-扩散作用导致溴化物流失量34

3.2.4 临界降雨-径流因子36

3.2.5 临界土壤因子36

3.2.6 临界地形因子36

第4章 土壤溶质迁移过程预试验38

4.1 径流条件下土壤溶质迁移的预试验38

4.1.1 土壤饱和导水系数的确定38

4.1.2 扩散系数38

4.1.3 径流中溴化物浓度和通量的理论值41

4.2 降雨-径流条件下溴分子扩散系数和土壤侵蚀预试验43

4.2.1 预试验理论43

4.2.2 试验设计43

4.2.3 试验结果与分析44

第5章 模拟地表径流条件下土壤溶质的迁移过程50

5.1 径流条件下土壤溶质迁移及其定量研究50

5.1.1 不同水文条件下土壤溶质迁移规律50

5.1.2 土壤溶质迁移过程的定量研究54

5.2 地表径流流量和流速对土壤溶质迁移过程的影响56

5.2.1 不同地表径流流量对土壤溶质迁移的影响56

5.2.2 不同地表径流流量对土壤溶质迁移的影响58

5.3 地表径流条件下土壤溶质流失量59

第6章 模拟降雨-径流条件下土壤溶质的迁移过程62

6.1 降雨-径流条件下土壤溶质的迁移规律及其定量研究62

6.1.1 不同水文条件下不同降雨强度对溶质迁移的影响62

6.1.2 降雨-径流条件下土壤溶质的迁移规律研究66

6.1.3 降雨-径流条件下土壤溶质迁移途径的定量研究68

6.2 降雨强度对土壤溶质迁移的影响70

6.2.1 试验结果与分析71

6.2.2 土壤溶质迁移途径的定量分析72

6.3 土壤溶质迁移过程中分子扩散系数73

6.3.1 扩散系数实测值分析73

6.3.2 理论值与实测值比较76

6.4 土壤溶质迁移模拟77

6.5 降雨-径流条件下土壤溶质流失量81

第7章 临界降雨-径流因子84

7.1 降雨因子对土壤溶质迁移临界现象的影响84

7.1.1 降雨因子对水沙迁移临界现象的影响84

7.1.2 降雨因子对溶质迁移临界现象的影响87

7.2 径流因子对土壤溶质迁移临界现象的影响90

7.2.1 薄层水流侵蚀90

7.2.2 细沟水流侵蚀91

7.3 临界降雨-径流因子影响分析92

第8章 临界土壤因子93

8.1 地表粗糙度93

8.1.1 地表粗糙度的研究93

8.1.2 地表粗糙度提取方法94

8.1.3 地表粗糙度对土壤溶质流失过程的影响100

8.2 土壤供水状态103

8.2.1 径流条件下土壤供水条件103

8.2.2 降雨条件下土壤供水条件105

8.3 临界土壤因子影响分析109

第9章 临界地形因子110

9.1 临界坡度110

9.2 临界坡长112

9.2.1 坡长与土壤侵蚀的关系受雨强效应的影响112

9.2.2 坡长对土壤溶质迁移过程的影响116

9.3 临界地形因子影响分析117

第10章 土壤溶质迁移混合层深度118

10.1 通过率定模型参数计算地表径流条件下混合层深度120

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120

10.1.2 地表径流条件下混合层深度模型123

10.2 通过率定模型参数计算降雨-径流条件下混合层深度125

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125

10.2.2 降雨-径流条件下混合层深度模型125

10.3 混合层深度分析128

参考文献130