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第1章 理论基础及研究现状 1

1.1 降雨产流基本理论 2

1.1.1 降雨产流过程 2

1.1.2 产流机制 3

1.2 产流主要影响因素 6

1.2.1 降雨类型 6

1.2.2 土地利用／覆被变化 8

1.2.3 土壤物理特性 10

1.3 土壤水分变化对降水产流的影响 10

1.3.1 土壤水分的入渗 11

1.3.2 土壤水分的空间变异性 15

1.3.3 初始土壤含水率 17

1.3.4 大孔隙流 18

1.4 降雨产流模型 19

1.4.1 水文模型的发展历程 19

1.4.2 水文模型的分类 22

1.4.3 土壤水分运动的模拟 23

1.4.4 水文模型中土壤水分数据的同化吸收 30

1.5 存在的问题 30

1.6 本章小结 31

第2章 试验设计及观测方法 32

2.1 点尺度试验设计与观测方法 32

2.1.1 试验土槽设计及土壤特性 32

2.1.2 土壤水分传感器布设与校准 33

2.1.3 下垫面类型及设计雨强 35

2.1.4 试验测量项目及统计方法 37

2.2 小流域基本概况及试验观测项目 39

2.2.1 自然地理概况 39

2.2.2 土地利用及社会经济概况 40

2.2.3 水文气象 41

2.2.4 试验观测项目 42

2.3 本章小结 43

第3章 不同下垫面降雨产流机理分析 44

3.1 不同下垫面地表径流变化规律 44

3.1.1 冬小麦不同坡度下各生育阶段地表径流变化过程 44

3.1.2 春玉米不同坡度下各生育阶段地表径流变化过程 47

3.1.3 草地及裸地地表径流变化过程 50

3.1.4 坡度、雨强变化对地表径流的影响 53

3.2 不同下垫面壤中流变化规律 56

3.2.1 不同坡度下冬小麦壤中流径流变化过程 56

3.2.2 不同坡度下春玉米壤中流径流变化过程 56

3.2.3 草地、裸地壤中流径流变化过程 58

3.2.4 不同下垫面壤中流退水规律分析 60

3.3 不同下垫面径流含沙量对比 65

3.4 不同下垫面降雨径流分析 69

3.4.1 径流系数 69

3.4.2 径流滞后时间 74

3.4.3 产流量影响因素的定量分析 76

3.5 本章小结 79

第4章 不同下垫面土壤水分动态变化过程 81

4.1 坡面土壤水分年内变化规律 81

4.2 降雨产流条件下土壤水分动态变化过程 86

4.2.1 次降雨过程中土壤水分实时动态变化规律 86

4.2.2 连续降雨条件下土壤水分动态变化 93

4.3 不同前期土壤含水率下的土壤水分动态变化过程 93

4.4 土壤水蓄变量变化 97

4.4.1 不同坡位、深度处的土壤水蓄变量 97

4.4.2 不同植被的土壤入渗率比较 101

4.5 土壤水分时间稳定性分析 105

4.5.1 排序稳定性分析 105

4.5.2 自相关分析 110

4.6 本章小结 114

第5章 土壤水分变化与降雨产流响应机理 116

5.1 前期土壤含水率与径流系数的关系 116

5.2 不同植被类型下土壤水分变化与产流响应机理 118

5.2.1 土壤水分变化与地表径流响应关系 118

5.2.2 土壤水分变化与壤中流响应关系 123

5.3 土壤水分与径流的响应时间 128

5.4 崇陵流域土壤水分变化与降雨径流响应机理 132

5.4.1 不同径流区降雨产流对比分析 132

5.4.2 崇陵流域降雨径流关系分析 135

5.4.3 流域土壤水分变化对降雨径流的响应 138

5.5 本章小结 140

第6章 典型流域降雨产流过程模拟 141

6.1 模型概述 141

6.1.1 模型结构 141

6.1.2 模型主要计算过程 142

6.1.3 模型改进 143

6.2 坡面径流场降雨产流过程模拟 145

6.3 阜平和紫荆关流域径流模拟 147

6.3.1 流域概况 147

6.3.2 阜平流域降雨径流模拟 150

6.3.3 紫荆关流域降雨径流模拟 156

6.4 本章小结 160

第7章 结论与展望 162

7.1 结论 162

7.2 展望 165

参考文献 167