非飽和土壤水流運(yùn)動(dòng)及溶質(zhì)遷移

內(nèi)容概要

本書(shū)總結(jié)了土壤水和溶質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本理論及學(xué)科發(fā)展的最新進(jìn)展，是作者主持和主要參加的國(guó)家自然科學(xué)基金等多項(xiàng)基礎(chǔ)性研究項(xiàng)目成果的系統(tǒng)總結(jié)和提升。全書(shū)共8章，第1章闡述了研究土壤水和溶質(zhì)遷移理論的意義；第2、3章論述了土壤物理、水動(dòng)力性質(zhì)及土壤水運(yùn)動(dòng)基本理論；第4、5章分別對(duì)蒸發(fā)、入滲條件下的土壤水分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了描述；第6章剖析了土壤一植物一大氣連續(xù)體理論；第7章論述了土壤溶質(zhì)遷移及生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模擬；第8章采用數(shù)值方法求解土壤水運(yùn)動(dòng)和溶質(zhì)遷移方程。    本書(shū)可供水利水電工程、農(nóng)業(yè)水土工程、土壤水環(huán)境等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的工程技術(shù)人員和有關(guān)師生參考，也可作為土壤水動(dòng)力學(xué)課程研究生教材。

書(shū)籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  土壤水運(yùn)動(dòng)理論研究發(fā)展概況  1.2  土壤水運(yùn)動(dòng)理論研究對(duì)象及意義    1.2.1  土壤水運(yùn)動(dòng)與水資源    1.2.2  節(jié)水灌溉與非飽和土壤水運(yùn)動(dòng)    1.2.3  農(nóng)田排水中的土壤水流動(dòng)問(wèn)題    1.2.4  土壤水運(yùn)動(dòng)與環(huán)境問(wèn)題    1.2.5  土壤水非均勻流動(dòng)  參考文獻(xiàn)第2章  土壤物理及水動(dòng)力性質(zhì)  2.1  土壤物理性質(zhì)    2.1.1  土壤分類(lèi)    2.1.2  土壤粒徑分布    2.1.3  土壤物理常數(shù)  2.2  土壤孔隙水動(dòng)力性質(zhì)    2.2.1  Newton黏性定律    2.2.2  Young-Laplace方程    2.2.3  Hagen-Poiseuille方程  2.3  土壤結(jié)構(gòu)分形描述    2.3.1  分形定義    2.3.2  分形維數(shù)    2.3.3  分形幾何與土壤結(jié)構(gòu)    2.3.4  多重分形    2.3.5  土壤孔隙的分形特征    2.3.6  土壤的質(zhì)量分形維數(shù)    2.3.7  土壤的孔隙分形維數(shù)  2.4  土壤水勢(shì)  參考文獻(xiàn)第3章  土壤水運(yùn)動(dòng)基本理論  3.1  土壤水運(yùn)動(dòng)基本方程    3.1.1  土壤水運(yùn)動(dòng)基本方程推導(dǎo)    3.1.2  土壤水運(yùn)動(dòng)基本方程定解條件  3.2  土壤水動(dòng)力參數(shù)    3.2.1  土壤水分特征曲線    3.2.2  非飽和水力傳導(dǎo)度    3.2.3  擴(kuò)散率和容水度    3.2.4  各向異性張量的處理  3.3  土壤水、熱、汽耦合運(yùn)動(dòng)方程    3.3.1  非等溫條件下的土壤水運(yùn)動(dòng)方程    3.3.2  非等溫?zé)崃鬟\(yùn)動(dòng)方程    3.3.3  土壤水、熱、汽運(yùn)動(dòng)參數(shù)  3.4  考慮非均勻流動(dòng)的連續(xù)性方程本構(gòu)關(guān)系    3.4.1  活動(dòng)性流場(chǎng)模型    3.4.2  活動(dòng)性流場(chǎng)模型本構(gòu)關(guān)系和流體分形特性關(guān)系  參考文獻(xiàn)第4章  蒸發(fā)條件下的土壤水分運(yùn)動(dòng)  4.1  蒸發(fā)條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)物理過(guò)程    4.1.1  形成干土前的表土蒸發(fā)    4.1.2  形成干土后的表土蒸發(fā)  4.2  潛水蒸發(fā)    4.2.1  潛水蒸發(fā)的主要影響因素    4.2.2  無(wú)作物生長(zhǎng)條件下的潛水蒸發(fā)    4.2.3  作物生長(zhǎng)條件下的潛水蒸發(fā)  參考文獻(xiàn)第5章  入滲條件下的土壤水分運(yùn)動(dòng)  5.1  入滲條件下的土壤水分運(yùn)動(dòng)物理過(guò)程    5.1.1  土壤水的入滲過(guò)程    5.1.2  入滲邊界概化  5.2  入滲條件下的土壤水分運(yùn)動(dòng)模擬    5.2.1  Green-Ampt模型    5.2.2  土壤水入滲經(jīng)驗(yàn)公式    5.2.3  非均勻入滲模擬  5.3  用解析法求解入滲條件下的土壤水分運(yùn)動(dòng)  5.4  結(jié)構(gòu)性流動(dòng)通道對(duì)于入滲的影響  參考文獻(xiàn)第6章  土壤-植物-大氣連續(xù)體理論  6.1  土壤-植物-大氣連續(xù)體基本概念  6.2  土壤-植物-大氣連續(xù)體系統(tǒng)能量平衡理論與方法    6.2.1  系統(tǒng)概化    6.2.2  植物蒸騰量與土壤蒸發(fā)量計(jì)算    6.2.3  SPAC系統(tǒng)參數(shù)  6.3  土壤-植物-大氣連續(xù)體系統(tǒng)應(yīng)用研究    6.3.1  麥秸覆蓋條件下的SPAC系統(tǒng)    6.3.2  塑膜覆蓋條件下的SPAC系統(tǒng)模型  6.4  植物根系吸水模擬    6.4.1  根系吸水模型    6.4.2  作物根系發(fā)育過(guò)程及其在生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)變化過(guò)程    6.4.3  根系吸水函數(shù)    6.4.4  數(shù)值計(jì)算中的根系吸水項(xiàng)處理    6.4.5  二維根系生長(zhǎng)模型  6.5  植物生長(zhǎng)及物質(zhì)吸收模擬    6.5.1  冬小麥生長(zhǎng)過(guò)程的動(dòng)態(tài)    6.5.2  吸氮子模型    6.5.3  吸氮量在作物體內(nèi)的分配模擬    6.5.4  植物生長(zhǎng)模擬  6.6  水分生產(chǎn)率與灌溉指標(biāo)關(guān)系    6.6.1  水分生產(chǎn)率    6.6.2  灌溉水利用效率    6.6.3  農(nóng)田總供水效率  參考文獻(xiàn)第7章  土壤溶質(zhì)遷移及生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模擬  7.1  水動(dòng)力彌散    7.1.1  水動(dòng)力彌散機(jī)理    7.1.2  水動(dòng)力彌散系數(shù)  7.2  水動(dòng)力彌散方程    7.2.1  對(duì)流彌散方程推導(dǎo)    7.2.2  定解條件    7.2.3  溶質(zhì)遷移方程參數(shù)  7.3  植物吸氮模型    7.3.1  對(duì)流擴(kuò)散吸收模型    7.3.2  函數(shù)型吸收模型  7.4  土壤水分、氮素與植物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)模擬    7.4.1  脅迫條件下作物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)原理    7.4.2  土壤水與植物生長(zhǎng)關(guān)系動(dòng)力學(xué)模擬    7.4.3  水分、氮素脅迫條件下作物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模擬    7.4.4  多因子影響植物產(chǎn)量模擬  7.5  不同土壤水分狀況下的氮素環(huán)境影響效應(yīng)    7.5.1  土壤氮素氮平衡計(jì)算    7.5.2  節(jié)水條件下土壤氮素?fù)p失及利用效率分析    7.5.3  土壤氮素?fù)p失與環(huán)境評(píng)價(jià)模型  參考文獻(xiàn)第8章  土壤水運(yùn)動(dòng)和溶質(zhì)遷移方程數(shù)值解  8.1  有限差分的基本概念    8.1.1  導(dǎo)數(shù)的有限差分近似    8.1.2  差分網(wǎng)格劃分  8.2  有限差分法格式    8.2.1  顯式差分格式    8.2.2  隱式差分格式    8.2.3  中心差分格式  8.3  有限元法求解土壤水運(yùn)動(dòng)及溶質(zhì)遷移方程    8.3.1  Ritz有限元法求解土壤水運(yùn)動(dòng)方程    8.3.2  Galerkin有限元法求解土壤水運(yùn)動(dòng)和溶質(zhì)遷移方程  8.4  飽和一非飽和條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬    8.4.1  滲灌條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模擬    8.4.2  降雨人滲補(bǔ)給條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模擬  參考文獻(xiàn)附錄1  入滲問(wèn)題的數(shù)值模型附錄2  誤差函數(shù)附錄3  Einstein求和約定

編輯推薦

　　《非飽和土壤水流運(yùn)動(dòng)及溶質(zhì)遷移》是國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“土壤溶質(zhì)非均勻遷移層析成像示蹤及尺度特性研究”（50979076）、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973項(xiàng)目）“華北平原地下水演變機(jī)制與調(diào)控”第二課題“淺層含水層結(jié)構(gòu)變化與地下水補(bǔ)給變化機(jī)理”（2010CB428802-4）及國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“灌溉排水條件下農(nóng)田氮磷轉(zhuǎn)化、運(yùn)移規(guī)律與控制措施”（50609040）的研究成果。全書(shū)對(duì)土壤水運(yùn)動(dòng)、土壤水循環(huán)、水土系統(tǒng)中溶質(zhì)遷移理論和方法進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)與提升。

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