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第1章 绪论 1

1.1 土壤入渗性能研究的重要性 1

1.2 土壤入渗理论研究进展 2

1.2.1 土壤水入渗定义 2

1.2.2 入渗过程的三个阶段 2

1.2.3 土壤入渗率影响因素 3

1.2.4 入渗率随时间逐步降低的原因 6

1.2.5 土壤入渗的模型表达 7

1.3 土壤入渗测量方法研究进展 11

1.3.1 双环入渗仪法 11

1.3.2 人工模拟降雨法 12

1.3.3 圆盘入渗仪法 13

1.3.4 产流-入流-积水测量方法 14

1.3.5 降雨径流-入流-产流测量方法 14

1.3.6 线源入流测量方法 15

1.4 土壤入渗测量新方法研究意义 16

第2章 环式入渗仪测量效果研究 18

2.1 环式入渗仪测量效果分析 18

2.2 优先流对初始入渗过程影响的试验验证 20

2.2.1 试验装置与方法 21

2.2.2 试验材料与方法 22

2.2.3 试验结果分析 24

2.3 数值计算对初始入渗影响的理论分析 28

2.4 数值计算对初始入渗影响的试验验证 30

2.4.1 试验材料与方法 30

2.4.2 试验结果与讨论 31

2.4.3 结论 36

第3章 优先流对测量结果影响试验方法 38

3.1 可视化试验装置与测量方法 38

3.1.1 试验方法 39

3.1.2 数据采集 39

3.2 土壤剖面湿润土体几何分析 39

3.2.1 入渗水分在环内土壤中的运动过程 39

3.2.2 土壤入渗率计算 41

第4章 产流积水测量方法 43

4.1 测量原理与计算模型 43

4.1.1 产流积水法试验原理 43

4.1.2 产流积水法试验模型 44

4.2 试验材料与方法 45

4.2.1 试验材料 45

4.2.2 试验方案 46

4.3 试验结果与模型误差分析 47

4.3.1 试验结果 47

4.3.2 模型误差分析 49

4.4 入渗率与累积入渗量动态变化过程 52

4.4.1 不同坡位入渗率变化过程 52

4.4.2 不同坡位累积入渗量变化过程 52

第5章 产流排水测量方法 55

5.1 测量原理与计算模型 55

5.1.1 产流排水法测量原理 56

5.1.2 产流排水法试验模型 57

5.2 试验材料与方法 58

5.2.1 产渗流入渗仪设计及参数测定 58

5.2.2 试验材料 61

5.2.3 试验方案 62

5.3 试验结果与模型误差分析 62

5.3.1 试验结果 62

5.3.2 误差分析 64

5.4 入渗性能的模型表达与比较 65

5.4.1 产流积水方法 65

5.4.2 产流排水方法 66

5.5 降雨强度和初始含水率对土壤入渗性能的影响 67

5.5.1 降雨强度对土壤入渗性能的影响 69

5.5.2 初始含水量对土壤入渗性能的影响 72

5.6 不同植被土壤入渗性能比较 76

5.6.1 研究地区与研究方法 77

5.6.2 结果与分析 79

5.7 耕作对土壤入渗性能的影响 82

5.7.1 研究区域概况 83

5.7.2 入渗产流模型及试验方法 83

5.7.3 结果与分析 84

5.8 半干旱典型草原区退耕地土壤结构特征对入渗的影响 87

5.8.1 材料和方法 87

5.8.2 结果与分析 89

第6章 点源和线源入流测量方法 94

6.1 模型原理与数值方法 94

6.2 试验材料与方法 97

6.3 试验结果与误差分析 98

6.3.1 入渗性能数值计算结果 98

6.3.2 入渗性能测量结果的模型表达 99

6.3.3 误差分析 102

第7章 点源和线源入流测量方法的近似解析模型 104

7.1 理论背景 105

7.2 近似解析模型推导 106

7.2.1 解析模型Ⅰ 106

7.2.2 解析模型Ⅱ 107

7.2.3 累积入渗量计算模型 109

7.3 模型验证 110

第8章 平均近似计算模型 113

8.1 近似模型方法 113

8.2 试验数据验证 114

8.3 计算结果合理性分析与结论 117

第9章 耕层-犁底层土壤入渗连续测量方法 119

9.1 设备与材料 119

9.2 测量原理 120

9.2.1 耕作层地表入渗阶段 120

9.2.2 耕层入渗过渡阶段 122

9.2.3 犁底层土壤入渗阶段 122

9.3 测量步骤 123

9.4 结果与讨论 123

9.4.1 耕层土壤测量结果讨论 123

9.4.2 耕层与犁底层连续测量结果 126

9.5 误差分析 127

第10章 点源和线源自动测量系统 129

10.1 自动测量系统构成 129

10.1.1 系统组成原理 129

10.1.2 系统部件清单 129

10.2 操作使用方法 130

10.2.1 软件安装 130

10.2.2 相机驱动程序安装 130

10.2.3 试验操作步骤 131

10.3 数据计算与存储 134

10.4 自动测量系统检验流量对入渗的影响 136

10.4.1 材料与方法 137

10.4.2 试验结果与分析 138

10.4.3 误差分析 142

第11章 线源入流测量方法的应用 144

11.1 不同土地利用和季节交替对入渗性能影响 144

11.1.1 研究区域概况 144

11.1.2 测量方法 145

11.1.3 不同土地利用土壤入渗性能比较 147

11.1.4 季节交替不同土地利用土壤入渗性能比较 149

11.2 不同坡向及坡位土壤入渗性能研究 151

11.2.1 不同坡向土壤入渗性能研究 151

11.2.2 不同坡位土壤入渗性能比较 155

11.2.3 结论 158

11.3 水质对盐碱土入渗性能的影响 159

11.3.1 试验材料和方法 159

11.3.2 不同灌溉水质对土壤入渗率的影响 160

11.3.3 不同灌溉水质对土壤湿润锋的影响 161

11.3.4 不同灌溉水质对土壤累积入渗量的影响 162

11.4 流量和容重对入渗的影响 163

11.4.1 试验材料与方法 163

11.4.2 供水流量对入渗率的影响 164

11.4.3 土壤容重对入渗率的影响 165

11.4.4 土壤容重对累积入渗量的影响 165

11.5 矿区排土场人工草地土壤水分及入渗特征效应 166

11.5.1 材料与方法 166

11.5.2 结果与分析 168

11.5.3 讨论 171

参考文献 174