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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Ⅰ106

7.2.2 解析模型Ⅱ107

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