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第1章 绪论1

1.1 水土流失与模型模拟1

1.1.1 水土流失的基本概念1

1.1.2 水土流失的危害1

1.1.3 水土流失模型模拟的必要性与重要性2

1.2 水土流失模型的分类3

1.3 水土流失模型模拟研究的发展历程5

1.4 我国水土流失模型存在的问题和发展方向8

参考文献9

第2章 国内外主要水土流失模型12

2.1 国外主要水土流失模型12

2.1.1 USLE和RUSLE12

2.1.2 WEPP14

2.1.3 EUROSEM15

2.1.4 LISEM16

2.1.5 AGNPS和AnnAGNPS17

2.1.6 SWAT18

2.1.7 其他模型18

2.2 国内主要水土流失模型19

2.2.1 坡面水土流失经验模型19

2.2.2 坡面土壤侵蚀物理模型20

2.2.3 流域侵蚀产沙经验模型22

2.2.4 流域侵蚀产沙物理模型24

参考文献26

第3章 流域水沙关系模型30

3.1 水沙关系研究进展30

3.2 研究区介绍及数据来源32

3.2.1 研究区简介32

3.2.2 数据来源36

3.3 次洪水沙比例关系38

3.3.1 比例水沙关系的建立39

3.3.2 比例水沙关系的拟合精度43

3.3.3 比例水沙关系应用44

3.4 径流含沙量的空间尺度变异47

3.4.1 极端含沙量48

3.4.2 事件平均含沙量49

3.5 次洪产沙预报模型及精度分析53

3.6 小结57

参考文献58

第4章 黄土丘陵沟壑区流域水土流失经验模型65

4.1 研究区概况与数据来源65

4.1.1 研究区概况65

4.1.2 数据来源66

4.2 坡面土壤侵蚀的影响因素67

4.2.1 降雨对坡面土壤侵蚀的影响67

4.2.2 地貌对坡面土壤侵蚀的影响72

4.2.3 植被、土壤含水量对坡面土壤侵蚀的影响77

4.3 细沟侵蚀判断、不同侵蚀类型规律研究80

4.3.1 细沟侵蚀对坡面侵蚀的贡献80

4.3.2 不同主导侵蚀类型之间的临界雨强80

4.3.3 不同侵蚀类型下的临界坡度和侵蚀规律81

4.4 团山沟次降雨坡面土壤侵蚀经验模型84

4.4.1 团山沟次降雨坡面土壤侵蚀模型的构建84

4.4.2 模型的精度分析86

4.5 团山沟流域坡面次暴雨产流影响因素研究93

4.5.1 降雨、前期影响雨量对产流的影响93

4.5.2 植被覆盖对产流的影响95

4.5.3 地貌特征对产流的影响95

4.6 团山沟流域坡面次暴雨产流模型97

4.6.1 团山沟降雨-产流模型及其误差分析97

4.6.2 团山沟降雨-植被-产流模型及其误差分析99

4.7 蛇家沟泥沙输移比的计算及模型研究99

4.8 小结101

参考文献102

第5章 干旱指数主控因子模型104

5.1 干旱指数主控因子建模方法概述104

5.2 流域水土流失模型影响因子104

5.2.1 含沙量与径流深的关系104

5.2.2 输沙模数与径流深的关系105

5.2.3 小结106

5.3 流域水土流失主控因子选择107

5.3.1 影响因子的确定107

5.3.2 研究区域分区108

5.3.3 模型参数的选取109

5.3.4 地表土壤性质对流域水沙关系的影响110

5.3.5 植被状况对流域水沙关系的影响111

5.3.6 流域面积对流域水沙关系的影响113

5.3.7 小结115

5.4 流域水土流失主控因子模型115

5.4.1 区域通用模型的建立116

5.4.2 区域通用模型的验证117

5.4.3 模型各因子贡献率分析118

5.4.4 模型各因子的物理内涵120

5.5 小结120

参考文献121

第6章 流域水土流失无量纲模型123

6.1 无量纲建模方法概述123

6.2 流域水土流失影响因素及无量纲变量选取124

6.2.1 岔巴沟流域概况124

6.2.2 流域产流影响因素分析125

6.2.3 流域产沙影响因素分析129

6.3 流域产流无量纲模型132

6.3.1 无量纲组合变量132

6.3.2 产流无量纲模型建立133

6.3.3 模型合理性分析134

6.3.4 模型精度检验135

6.4 流域产沙无量纲模型135

6.4.1 无量纲组合变量135

6.4.2 产流无量纲模型建立136

6.4.3 模型合理性分析138

6.4.4 模型精度检验138

6.5 小结139

参考文献139

第7章 流域水土流失过程统计模型141

7.1 流域水土流失过程统计模型建模方法概述141

7.2 模型参数的确定方法141

7.2.1 降雨资料分析处理141

7.2.2 次降雨径流泥沙观测资料插值计算142

7.3 流域水土流失过程统计模型的形式144

7.3.1 次降雨径流过程模型144

7.3.2 次降雨泥沙过程模型147

7.4 模型适用性评价149

7.4.1 桥子西沟150

7.4.2 吕二沟152

7.4.3 罗玉沟154

7.5 小结155

参考文献155

第8章 流域侵蚀产沙物理模型156

8.1 流域侵蚀产沙物理模型建模方法概述156

8.2 流域侵蚀产沙水动力学模型156

8.2.1 沟道水动力学和侵蚀产沙／输沙数学模型157

8.2.2 坡面水沙模型163

8.2.3 模型初始条件及边界条件164

8.3 流域侵蚀产沙模型有限元数值解法165

8.3.1 流域侵蚀产沙模型数值离散165

8.3.2 流域系统的时空离散171

8.3.3 流域侵蚀产沙数值模型组装172

8.4 模型参数估算方法174

8.4.1 地形参数174

8.4.2 水动力参数174

8.4.3 侵蚀参数175

8.4.4 输沙参数176

8.5 模型结果与验证177

8.5.1 研究区概况177

8.5.2 流域系统土壤侵蚀动态模拟流程179

8.5.3 模拟结果及分析183

8.5.4 模型验证187

8.6 小结192

参考文献193