一、逾渗理论在坡面水土保持中的应用（论文文献综述）
杨璐[1]（2021）在《石墨烯改性沥青胶结料的分子动力学模拟和流变性能研究》文中进行了进一步梳理道路基础设施,尤其是道路系统的智能化对于提升道路基础设施服务水平和加快交通强国建设与发展具有重大而深远的意义,是交通领域发展的主攻方向。路面是道路系统最基本的组成,路面材料的智能化意义重大,且自诊断、自修复甚至让电动车辆能够边行走边充电等智能化设想提出由来已久,但目前的研究还很少,这些智能化的关键在于使现有路面材料能够表现出力学性能之外的电学或磁学性能。最近,使用闪光焦耳热法可以制备低成本、高质量的石墨烯,因此使得规模化应用石墨烯改性沥青（GMAs）成为可能。根据逾渗理论,当石墨烯含量超过逾渗阈值时,GMAs将具有导电性能,可实现沥青路面的智能化。然而,现有GMAs的研究还没有涉及到逾渗阈值研究及之后的流变特性,因此,本文基于逾渗理论,从力学转变的角度出发,探究GMAs的逾渗阈值及其流变特性力学性能,得到以下成果:对沥青建模并进行分子动力学模拟,拟合求出它们的玻璃化转变温度,发现随着石墨烯含量的升高,沥青的玻璃化转变温度增大。根据模拟结果和逾渗理论,本文推测当石墨烯含量超过6%时会在GMAs内部形成逾渗网络,体系将具备一定的导电性能。为此进一步设计了流变力学性能实验探索此逾渗现象。在模拟结果基础上,本文制备了基质沥青和石墨烯质量分数为2%、4%、6%、8%和10%的高含量GMAs,通过动态剪切流变仪对所有样本进行了应变扫描和温度扫描（温度范围为-30oC-120oC）,结果发现随着石墨烯含量的升高,所有样本的复数模量增大,相位角和阻尼因子下降,表明石墨烯的加入提高了沥青在室温时的弹性以及高温抗车辙能力。值得注意的是,本文从温度超过100oC时,复数模量和存储模量的曲线特征,相位角为90°时对应的温度,存储模量等于损耗模量时的温度(TG’=G’’)随石墨烯含量的变化趋势等三个方面同时确认,当石墨烯含量超过8%时,GMAs发生了逾渗。显然,逾渗阈值前后的改性机理不同,在逾渗阈值前,具有与沥青质分子结构类似的石墨烯在一定程度上增强了沥青,就像是增加了沥青中的沥青质成分;逾渗阈值后,石墨烯形成了石墨烯网络而增强了沥青。对所有沥青样本进行了旋转粘度试验,拟合出了沥青的粘度-温度曲线,并采用阿伦尼乌斯方程推导出沥青的拌和温度和压实温度。结果表明,GMAs的粘度随着石墨烯含量的升高而增大,并且石墨烯含量越高,工作温度越高,当石墨烯含量大于4%时,其工作温度高于200oC,表明GMAs的工作性能有待进一步提高。
唐莉[2]（2020）在《采空区特殊下垫面产汇流机制研究及水文模型建立》文中研究说明煤炭开采造成采空区上方岩层和地表塌陷及裂缝,随着采空区导水裂隙带和地面沉陷范围的扩大,在许多地区,河川径流、洪水的形成与采空区地表水和地下水的水力贯通联系息息相关,所以深入理解采空区产汇流机制,对准确预报采空区特殊下垫面洪水过程是很有必要的。本文以山西省采煤破坏较为严重的汾河水库控制流域为研究区域,首先进行了实地调研,查明了研究流域内土壤质地类型及采空区特殊下垫面裂隙发育特征,以此为依据,设计了采空区特殊下垫面产汇流试验,分析采空区特殊下垫面对产汇流过程的影响机制,并将该机制参数化,将汾河水库控制流域按照采空区破坏程度划分为静乐水文站控制流域,上静游水文站控制流域与娄烦水文站控制流域进行了水文模拟,其中娄烦水文站控制流域内受煤矿开采影响较小,作为对照流域评价所建水文模型在汾河水库控制流域内的适用性。得到以下重要结论:（1）汾河水库控制流域范围内,在水平方向上,采空区面裂隙率取值范围为0～2%;在垂直方向上,裂隙发育深浅不一,总体可以分为两大类:一类裂缝没有导通隔水层发育在地表,另一类裂缝导通隔水层直接联通至地下采空区。当裂隙不导通至地下采空区时:在坡面产汇流过程中,降雨前期裂隙的产生使地表径流减少,壤中流出流时间变长,但不会影响壤中流稳定后的出流量;在河道汇流过程中,水流灌入裂隙导致前期河道汇流量减少,但河道汇流量最终会维持在没有裂隙发育下的水平。当裂隙导通至地下采空区时:裂隙成为地表径流、壤中流及河道流量补给采空区地下水流的通道,使地表径流量、各层壤中流量及河道流量在整个产汇流过程中受到削减。（2）将裂隙影响期地表径流量、地表径流减少量与地表径流减少率与裂隙率相关关系进行线性拟合,得到裂隙影响期面裂隙率与地表径流量呈极强的负相关关系,与地表径流减少量及地表径流减少率呈极强的正相关关系,且裂隙对地表径流量以及地表径流减少量在不同时刻影响程度不一,是一个随时间而发生改变的量,对地表径流减少率在不同时刻影响程度较为稳定;将裂隙影响期壤中流量、壤中流减少量与壤中流减少率与裂隙率相关关系进行线性拟合,得到裂隙影响期面裂隙率与壤中流量呈极强的负相关关系,与壤中流减少量及壤中流减少率呈极强的正相关关系,且裂隙对壤中流量以及壤中流减少量在不同时刻影响程度不一,是一个随时间而发生改变的量,对壤中减少率在不同时刻影响程度较为稳定;将裂隙影响期河道流量、河道流量减少量与河道流量减少率与裂隙率相关关系进行线性拟合,得到裂隙影响期面裂隙率与河道流量呈极强的负相关关系,与河道流量减少量及河道流量减少率呈极强的正相关关系,且裂隙对河道流量、河道流减少量及河道流量减少率在不同时刻影响程度不一,是一个随着时间而发生改变的量,导通至地下采空区的裂隙对河道流量减少率的影响随着时间推移逐渐减少并趋于稳定。（3）在采空区特殊下垫面进行水文模拟时,可认为地表径流峰值到达前为降雨前期,用峰前地表径流减少率表示在降雨前期不导通至地下采空区的裂隙对地表径流量的削减作用;可用地表径流减少率表示导通至地下采空区的裂隙在整个降雨产流过程中对地表径流的削减作用;可用壤中流蓄滞时间表示降雨前期裂隙的产生对壤中流的蓄滞作用;可用壤中流减少率表示导通至地下采空区的裂隙在整个降雨过程中对壤中流量的削减;可用峰前河道流量减少率表示不导通至地下采空区的裂隙对河道汇流前期河道流量的削减作用;可用河道流量减少率表示导通至地下采空区的裂隙在整个河道汇流过程中对河道流量的削减作用。（4）在静乐水文站控制流域内,以1951～1990年为研究时段,降雨表现出较高的周期性,且周期稳定差异化小,以1991～2017年为研究时段,即流域内大规模采煤后,静乐水文站控制流域内降雨的周期性变化稳定且差异化小,而径流不再具备周期性变化规律。静乐水文站控制流域内降雨径流相关系数在1951～2017年、1951～1990年及1991～2017年总体上分别呈现相关系数年均下降0.0052、0.0002及0.0082;上静游水文站控制流域内降雨径流相关系数在1959～2017年、1959～1990年及1991～2017年总体上分别呈现相关系数年均下降0.0034、0.0016及0.0057。1990年大规模煤矿开采后静乐与上静游水文站控制流域内降雨径流相关性显着降低。（5）以娄烦水文站控制流域为算例,选取娄烦水文站控制流域25场洪水进行模拟,得到HEC-HMS模型模拟场次洪水总体合格率为80.00%,双超分布式模型模拟场次洪水总体合格率84.00%;HEC-HMS模型与双超分布式模型模拟洪峰流量、峰现时间及径流深合格率都分别为96.00%、92.00%与100%;HEC-HMS模型确定性系数DC值达到0.5的场次洪水占总模拟场次洪水的80.00%,双超分布式模型确定性系数DC值达到0.5的场次洪水占总模拟场次洪水的84.00%。本文所构建的双超分布式模型在娄烦水文站模拟场次洪水总体优于HEC-HMS模型。（6）选取静乐水文站控制流域25场洪水进行模拟,1990年前的13场洪水模拟结果中,模拟合格率为76.92%,1990年后的洪水12场洪水模拟结果较差达不到水情预报规范的要求,考虑采空区特殊下垫面对产汇流过程的影响,引入本文所概化的参数重新计算静乐水文站控制流域1990年之后的12场洪水过程,得到重新模拟的12场洪水模拟结果总体合格率由0提升为了66.67%;选取上静游水文站控制流域25场洪水进行模拟。1990年前的14场洪水模拟结果中,模拟合格率为85.71%,1990年后的洪水11场洪水模拟结果较差达不到水情预报规范的要求,考虑采空区特殊下垫面对产汇流过程的影响,引入本文所概化的参数重新计算上静游水文站控制流域1990年之后的11场洪水过程,得到重新模拟的11场洪水模拟结果总体合格率由0提升为了81.82%,1990年大规模采煤后采空区参数的引入有效提高了静乐与上静游水文站控制流域内场次洪水模拟精度。
杨建辉[3]（2020）在《晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究》文中进行了进一步梳理晋陕黄土高原水资源缺乏、地貌复杂、生态脆弱,季节性雨洪灾害、水土流失及场地安全问题突出。在城镇化过程中,由于用地紧张导致建设范围由平坦河谷阶地向沟壑谷地及其沟坡上发展蔓延,引发沟壑型场地大开大挖、水土流失加剧、环境生态破坏、地域风貌缺失等系列问题。为解决上述问题,论文基于海绵城市及BMPs、LID等雨洪管理的基本方法与技术,通过对聚落场地水文过程与地表产流机制的分析,借鉴传统地域性雨洪管理实践经验与智慧,建构了晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系;提出了雨洪管控的适地性规划策略、场地规划设计方法与模式;在规划实践中实现了城乡一体化的水土保持、雨水利用、生态恢复、场地安全、地域海绵、风貌保持等多维雨洪管控目标。论文的主体内容如下。一是雨洪管控适地性规划的理论基础与基本方法研究,核心内容是从理论与方法上研判雨洪管控的可行思路;二是黄土高原雨洪管控的地域实践与民间智慧总结和凝练,一方面总结和继承传统,另一方面与当前的海绵城市技术体系进行对比研究,彰显传统技术措施的地域性优点并发现其不足,改进后融入现代体系;三是晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪特征与产流机制分析,包含场地的地貌特征、产流机制、雨洪管控的尺度效应、雨洪管控的影响因子等内容,分析皆围绕地表水文过程这一主线展开;四是晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系建构,包含技术途径和总体框架以及目标、措施、评价、法规4大体系和规划步骤等内容;五是聚落场地尺度雨洪管控适地性规划方法研究,主要内容包括规划策略与措施的融合改造、场地空间要素布局方法以及适宜场地模式,核心是解决适地性目标、策略与措施以及多学科方法如何在场地层面落地的问题。研究的特色及创新点如下。（1）以雨洪管控目标导向下的类型化场地空间要素布局方法为核心,整合传统与低影响开发技术措施,建构了晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的雨洪管控规划设计理论方法,归纳形成了雨洪管控适宜场地建设模式和适地化策略;（2）引入适宜性评价方法,融合多学科技术体系,构建了黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控的适地性技术途径和规划技术体系;（3）从水观念、雨水利用与管控技术、场地建设模式三个层面总结凝炼了黄土高原传统雨洪管控的经验智慧与建设规律。研究首次将BMPs理念、LID技术方法、传统水土保持规划方法与晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的地域特点相结合,从理念、方法及措施三方面为我国海绵城市规划设计方法提供了地域性的补充和完善及实践上的现实指导,进一步从方法论上回应了当前和未来本地域城乡一体化规划中的相关问题,在一定程度上实现了跨学科、跨领域的规划方法创新。
段良霞[4]（2017）在《黄土高塬沟壑区坡地水量转换的空间变异性》文中进行了进一步梳理植被恢复措施有效地减少了黄土高原的水土流失,但大面积的植被种植也产生了一些负面影响,比如土壤干燥化。土壤水分是该区植被生长的关键限制性因子,对植被恢复和生态建设具有重要影响,同时坡面是黄土高原最基本的地貌单元,研究坡面土壤水分的分布特征及水量转换过程可以揭示土壤水分循环的驱动机制,从而可为土壤水资源的有效管理和植被恢复可持续性提供科学依据。本研究以黄土高塬沟壑区王东沟小流域为研究区,选取典型刺槐林坡面布设2条样线,并设置了8种植被类型（草地、沙棘、油松、侧柏、沙棘+油松、沙棘+刺槐、油松+刺槐、侧柏+刺槐）径流小区,通过定位监测和室内分析,结合经典统计、地统计学、状态空间模拟、时间稳定性分析、水量平衡和Hydrus-1D模型模拟等方法,研究了典型刺槐林坡面土壤水分的时空分布及时间稳定性特征,运用状态空间方程对土壤储水量进行了模拟,探究了实际蒸散及日蒸散的坡面分布特征,并定量分析了相同坡位8种不同植被恢复类型水量转化各分量（土壤储水量、地表径流量和蒸散量）的差异性,主要结论如下:（1）在刺槐林坡面上,0-1、1-2和2-3 m土壤含水量存在中等程度变异,且不同土层的土壤含水量之间存在显着性差异（P<0.05）。沿坡面方向,0-1、1-2和2-3 m土层土壤含水量变化相似,但1-2 m和2-3 m土层土壤含水量比0-1 m土层变异要小。对不同土层土壤含水量的半方差函数进行拟合,发现0-1、1-2和2-3 m土层土壤含水量的最优拟合模型分别为高斯模型、指数模型和指数模型,决定系数R2均在0.9以上。半方差函数表明,0-1 m土层土壤含水量呈现中等程度的空间依赖性,1-2和2-3 m土层土壤含水量则表现为较强的空间依赖性。土壤含水量受海拔高度、粘粒、粉粒含量、土壤容重和叶面积指数的显着影响（P<0.05）,而受砂粒含量和饱和导水率的影响不大（P>0.05）。（2）运用状态空间方程实现了对不同土层深度土壤储水量的精确模拟。坡面土壤储水量有较强的空间自相关性,并与海拔高度、粘粒、粉粒含量和分形维数之间存在显着空间交互相关性。最优状态空间方程可解释98.8%土壤储水量的空间变异,而线性回归方程仅可解释64.2%的变异。海拔高度和粘粒含量的双因素状态空间方程对土壤储水量的模拟精度最高,并能对B样线土壤储水量进行有效的模拟。因此,由地形和土壤性质建立的状态空间方程可用于黄土高塬沟壑区坡地不同土层深度土壤储水量的模拟。（3）运用Spearman秩相关和相对差分方法分析了坡面土壤储水量的时间稳定性特征。浅层（0-1 m）土壤储水量随时间变异较大,而深层（2-3 m）土壤储水量在空间上变异较大。土壤储水量时间上的变异性随着土层深度的增加在降低,而空间上的变异随土层深度的增加在增强。Spearman秩相关系数表明深层土壤的时间稳定性特征较浅层土壤更强。通过比较最小平均相对差分（MRD）、相对差分标准差（SDRD）、时间稳定性指数（ITS）和平均绝对偏差误差（MABE）四个指标确定各层土壤储水量的时间最稳定性点,发现ITS指标所确定的时间最稳定性点能最好的预测平均土壤储水量。将ITS确定的时间最稳定性点应用于B样线验证,能解释土壤储水量91%以上的空间变异。土壤储水量的时间稳定性与海拔高度、饱和导水率和植被叶面积显着相关（P<0.05）,而与土壤质地未达到显着相关关系（P>0.05）。（4）在刺槐林坡面上,2014和2015年的实际蒸散量均值分别为424.4和474.2 mm,2014年坡面实际蒸散量存在弱变异（7.5%）,而2015年则为中等程度变异（10.4%）。球状模型可很好地反映坡地实际蒸散的空间变异结构,该模型在2014和2015年的决定系数分别为0.95和0.96。运用Hydrus-1D模型对日蒸散量进行模拟,年内6-8月的日蒸散量普遍高于5月及9-10月日蒸散量,坡面日蒸散量呈中等程度变异,变异系数在47.79%-56.28%之间变化。蒸散量与海拔高度、砂粒含量和叶面积指数呈现显着相关关系（P<0.05）,而与粘粒、粉粒含量、土壤容重和饱和导水率未达到显着相关性（P>0.05）。（5）对陡坡地8种植被类型下水量平衡各组分（土壤储水量、地表径流量和蒸散量）的差异性进行定量研究,发现在8种植被类型中,无论是浅层（0-2 m）还是深层土壤（2-5m）,草地的土壤含水量和土壤储水量均表现为最高。草地和沙棘均可有效减少地表径流量,而侧柏和侧柏+刺槐小区的径流流失量较大。土壤水分和蒸散量在不同植被类型下变化较大,只有草地径流小区的土壤水分处于盈余状态。因此,黄土高塬沟壑区最优植被恢复类型的选取要考虑植被的水量平衡情况。
李广文[5]（2016）在《黑河上游八宝河流域土壤特性及入渗模拟研究》文中指出黑河流域涉及青海、甘肃、内蒙古三省区,处于西北内陆,水资源尤为重要。但由于对黑河水资源开发利用缺乏科学的管理,加之全球气候变化,黑河生态环境,特别是中下游有逐步恶化的趋势。处于祁连山区的黑河上游不仅是中下游甘肃河西走廊中段张掖市的重要水源地,而且还是黑河下游内蒙古额济纳旗绿洲的水源地。如何利用好黑河流域的水,不仅关系到中游张掖市经济可持续发展,还关系到下游河道两侧荒漠的演变。针对黑河流域的水源地进行研究,对流域生态-经济-社会环境的可持续发展就显得尤为重要。土壤水分入渗是降雨—径流循环过程中的关键一环,是四水相互转化过程的一个重要环节。针对黑河流域上游土壤水分入渗研究不仅有利于促进非饱和带土壤水分入渗研究,提升八宝河流域水源涵养能力,而且可推动土壤水迁移基础理论研究的发展,为综合评价地表、地下水资源,减缓自然灾害,加强黑河流域生态建设提供科学依据。本文以西北地区重要内陆河水源区——黑河上游八宝河流域为研究对象,收集与处理气象、植被、土壤、入渗等多源数据,系统分析了研究区内土壤性质特征以及土壤入渗过程,基于原位测试所得的第一手入渗资料,对入渗过程进行不同模型拟合,并分析了土壤性质指标与入渗率的关系。在SSE,RMSE,R,ME,EF和W等指数定量评估拟合状况基础上,得出最优模型并建立土壤转换函数,实现点到面的转换,继而分析了研究区入渗率的空间分布特征。主要结论如下:（1）研究区生物量高值分布在流域中部,并且在河流南岸较集中,在河流干流沿岸生物量低值成斑块状分布。说明流域中部植被生长较好,在其中由于地形等原因出现植被覆盖度较低区域。研究还发现,流域内高寒草地生物量随海拔高度的不同有所差异。研究区降水未发生较明显的变化,而气温自1997年之后持续上升,使得区内土壤植被蒸散发量加剧,在阴坡、半阴坡、坡度较缓的地区生物量呈现最大值,植被长势较好。（2）研究区土壤含水量由表层向下呈幂函数趋势递减,含水率在20.35-47.55%之间变化。灌丛草地土壤含水量均高于草甸和草地植被类型。整个阴坡半阴坡土壤含水量较大。土壤表层富含有机质,可达11.87g/kg。从土壤表层向下呈幂函数递减趋势。整个土壤剖面,灌丛有机质高于草甸和草地。60cm深度内,坡顶土壤有机质较大。有机质空间分布,阴坡、半阴坡有机质含量较高。研究区土壤含水量变化与土壤有机质变化表现出一致性。（3）研究区土壤大部分属于粉土或粉壤土。粘粒含量大部分分布在5%～12%之间,平均8.28%,含量比较稳定,这也使得与之密切关联的土壤粒径分形维数变化较小,平均2.669,极差值为0.161,变异系数1.37%,在2.556～2.717间变化。结合土壤分形维数与草地退化关系研究结果判断,研究区内植被覆盖良好,未有明显的植被退化。研究区土壤水分特征曲线均呈幂函数曲线,曲线高低差别较大,说明区内土壤持水性差异大。（4）八宝河流域各样点间土壤初始入渗率和稳渗率变化较大,5cm水头下初渗率在 0.057cm/min～0.74cm/min 之间;稳渗率在 0.033cm/min～0.356cm/min 之间。10cm水头下初渗率由0.063cm/min变化到1.150cm/min,稳渗率也从0.040cm/min变化到0.671cm/min。对比不同深度同水头下入渗率变化,除个别样点40cm深度入渗率大于20cm深度外,大部分是20cm深度入渗率大于40cm深度。八宝河流域土壤初始入渗率平均在0.287cm/min～0.446cm/min之间,稳定入渗率平均在0.15cm/min～0.222cm/min之间;无论在不同深度还是不同水头下,整个入渗过程表现出如下特征:0～1Omin 土壤入渗率呈现明显减小过程;10～30min土壤入渗率减小缓慢;30min以后入渗速逐渐达到稳定,故此我们将八宝河流域土壤入渗划分为:0～10min快速变化阶段;10～30min缓慢变化阶段;30min以后稳定阶段三个阶段。（5）在5cm水头20cm深度上,初始入渗率和稳定入渗率随含水率的增加有增大的趋势;而40cm深度上,二者随含水率增大呈现出减小趋势。在10cm水头20cm深度和40cm深度上入渗率和含水率相关关系较一致,整体表现出入渗率随含水率的增加而减小的趋势。入渗率与有机质进行相关分析,结果显示:20cm深度和40cm深度,入渗率随有机质增大呈现出减小趋势。不同深度上,入渗率与粘粒和粉粒成负相关关系,与砂粒呈现出正相关关系。（6）对Kostiakov模型、Horton模型和Philip模型进行入渗过程拟合。5cm水头下,Kostiakov模型拟合参数a变化于0.07～0.63之间,40cm深度处各样点初渗率与稳渗率差值较20cm深度小,相对比较稳定。拟合参数b变化在0.15～0.34之间,40cm深度较20cm深度各样点入渗率随时间减小变化幅度较小。10cm水头下,拟合参数a变化于0.07～1.069之间,b变化在0.16～0.40之间。同样有40cm深度各样点初渗率与稳渗率差值较稳定,入渗率随时间减小变化幅度较小的规律。5cm水头下,Horton模型拟合参数k变化于0.032～0.328之间。20cm深度上,土壤入渗速率有的减小很快,有的减小很慢,而40cm深度上各样点入渗速率减小相对较为稳定。10cm水头下,参数k变化于0.034～0.420之间,同样说明40cm深度上,土壤入渗速率减小相对20cm深度较为稳定。在不同水头和不同深度下,模型拟合参数所反映的入渗率的变化规律表现出了高度的一致性。土壤各特性因子对入渗模型参数有一定的关系,Horton模型参数k随着土壤有机质、粘粒、粉粒含量的增加而减小,而随着砂粒含量的增加而增大,与土壤含水量关系不密切。Philip模型参数s与土壤有机质、含水量、粘粒、粉粒砂粒含量等指数没有明显的相关性。Kostiakov模型参数a值与土壤有机质、粘粒含量呈现出成幂函数式负相关关系,b值与土壤有机质含量、含水量呈现出负相关关系,与粉粒含量表现出正相关关系。同时,Philip模型参数s、Horton模型参数k与土壤初渗率、稳渗率表现出较好的正相关关系。而Kostiakov模型参数a与土壤初渗率、稳渗率表现出高度的正相关关系。通过对不同水头、不同深度各入渗模型拟合值进行SSE,RMSE,R,ME,EF和W评估分析,最终我们得出结论Kostiakov模型在研究八宝河流域草地土壤入渗中拟合程度最好。建立了初渗率和稳渗率与粘粒、粉粒、有机质、含水量等因子的土壤转换函数模型,并做了评价分析。通过模型实现八宝河流域土壤入渗率由点到面的转换,得出流域土壤入渗率的空间分布呈斑块状分布特征。
常宝[6]（2016）在《降雨强度、坡度和植被覆盖度对紫色土坡面水文过程的影响》文中研究说明紫色土作为三峡库区主要耕作土壤,其土质地松软,结构松散,抗蚀性差,水土流失十分严重。伴随着剧烈的土壤侵蚀的发生,库区耕地表层土壤养分大量流失,造成土地生产力的下降。本研究以紫色土为试供土壤,进行人工模拟降雨（有植被覆盖和裸露坡面以及降雨截留试验）和双环入渗试验,研究了不同降雨强度（0.38、0.55、0.75、0.93、1.1mm/min）、坡度（5°、10°、15°、20°）和植被覆盖度对紫色土坡面水文过程的影响,同时探讨了坡面水量平衡关系。主要结论如下:（1）无壤中流和有壤中流情况下,坡面降雨形成的产流过程都大多数呈对数变化,少量场次降雨的呈多项式变化,具有较强的相关性,呈现出相关系数r2大致都随降雨强度的增加而减小,表明降雨强度越大,其产流过程波动较大,产流过程越复杂,并且有壤中流的地表产流过程关系式的相关系数都较对应的无壤中流地表产流过程关系式的相关系数小;有壤中流组和无壤中流组的地表稳定产流量与降雨强度呈线性增长关系,在坡度和降雨强度相同的情况下,壤中流组地表稳定产流量都较无壤中流组的小,另外,无壤中流组拟合的地表稳定产流量与降雨强度线性关系式的斜率相对壤中流组的较大,且壤中流组的相关系数较无壤中流组的小。无论有无壤中流,其入渗强度都是逐渐减小,趋近稳定,并且大致呈对数变化。无壤中流情况下,稳定入渗强度与降雨强度关系不明显;壤中流情况下,稳定入渗强度随降雨强度增加而增大。（2）坡面产流只有坡度和降雨强度的影响下,其过程呈现对数或多项式变化。无壤中流组,在相对较小降雨强度下,坡面产流过程变化幅度随着坡度的增大而逐渐减小,在相对较大降雨强度下,坡面地表产流量随产流时间大多都呈3次曲线变化,产流过程相对较复杂,但大致呈现随坡度的增大,产流过程变化幅度逐渐减小;壤中流组,相对较小降雨强度下,坡面产流过程变化幅度随着坡度的增大而逐渐增大,过程越复杂;在相对较大降雨强度下,坡度影响坡面产流过程的变化无明显规律。地表稳定产流量与坡度的余弦值cos（θ）呈2次曲线关系（壤中流组,降雨强度为0.55mm/min时呈线性关系）。稳定入渗率与坡度的余弦值呈指数关系,其关系式为y=1.1392 cos（θ）1.9251,r2=0.9364,土壤稳定入渗速率随坡度增加逐渐减小。（3）其他条件不变,无壤中流组稳定地表径流量不随植被覆盖度的增加发生变化,而壤中流组稳定地表径流量与植被覆盖度呈二次线性关系,稳定地表径流量随植被覆盖度的增加而减少;不透水层壤中流量随植被覆盖度的不同发生变化,稳定不透水层壤中流强度随植被覆盖度的增加而增大,且植被覆盖度越大稳定地表径流量增加量越大。最大截留量（mm）随植被覆盖度的变化呈现2次曲线变化,其关系式为:最大截留量随植被覆盖度的增加而减小,达到临界值c=22.88%时,最大截留量最小,然后最大截留量随植被覆盖度的增加而增大。当产流达到稳定平衡状态时,无论有无壤中流,植被覆盖度对水量平衡的影响都较小。在相同情况下,有壤中流组的水量平衡模型较无壤中流组的拟合得更好。
王亚飞[7]（2016）在《粗质地土壤前期含水量对模拟降雨过程中入渗-产流的影响》文中研究说明针对黄土高原生态恢复与重建过程中水资源短缺、土壤干燥化现象普遍发生及其对降雨过程中入渗-径流的影响等问题。本文采用空间代替时间序列的方法对地处黄土高原水蚀风蚀交错区的六道沟小流域在植被恢复过程中的土壤储水量和土壤垂直剖面含水量特征进行了研究,分析了紫花苜蓿地（12,15,17,21,26,41 a）、荒草地（15,32,41 a）、弃耕地（12,21,41 a）、杏树地（14 a）的土壤储水量和土壤垂直剖面含水量特征。在明确土壤水分变化程度的基础上,利用野外模拟降雨的方法,定量分析不同土壤前期含水量处理条件下的径流、土壤流失、径流含沙量及入渗特征,并对土壤含水量（0-10cm、0-20cm、0-30cm）与径流系数进行拟合统计分析,同时研究植被盖度对径流及泥沙过程的影响,结果表明:1)4种植被恢复方式下,土壤储水量的大小顺序为弃耕地>荒草地>杏树地>苜蓿地;苜蓿地、弃耕地0-200 cm储水量随着生长年限的延长先快速增加后缓慢减少,而荒草地的储水量随着生长年限的延长却持续减少。水蚀风蚀交错区植被恢复过程中,植被恢复方式是该地区土壤水分含量的主要影响因素,生长年限对土壤水分动态变化作用不显着。2)当连续性降雨次数相同时,随着降雨强度的增加,开始产流的时间更早,径流系数更大,产流总体积更多;当降雨强度相同时,连续性降雨次数越多,开始产生径流的时间越早、径流系数越大、产流体积越多。连续降雨次数对开始产流时间、径流速率、径流系数、泥沙流失量影响显着（P<0.01）,对径流含沙量的影响不显着（P<0.01）;降雨强度对径流开始时间和径流含沙量的影响显着（P=0.00）,对径流系数和土壤流失量的影响不显着（P<0.05）。3)分析0-10cm、0-20cm、0-30cm土壤前期含水量与径流系数（径流深/降雨量）的线性和多项式关系发现,0-20cm土壤前期含水量与径流系数的线性和多项式回归拟合系数均大于0-10cm、0-30cm的回归拟合系数。4)研究连续性降雨过程中坡面平均入渗率和累积入渗量变化过程发现,三种降雨强度下的第一次降雨的土壤入渗率均较大,随着连续性降雨次数的增加平均入渗率逐渐减小,而累积入渗量呈线性增加。5)径流与土壤流失量随着降雨强度的变化而变化,两者呈现显着的线性关系（P<0.01）,y=77.3x-70.3,拟合系数为0.80。整体上,呈现“水大沙多”的特征。6)泥沙随着盖度的增加呈现单调减少的趋势;与裸地小区相比,地表留有根系的小区的径流速率明显小于裸地小区径流速率,平均入渗率明显高于裸地小区平均入渗率。
潘网生[8]（2015）在《黄土优先流渗流特性及斜坡优势滑动面研究》文中提出滑坡是黄土高原主要地质灾害之一,降雨是诱发滑坡地质灾害最主要的因素。在内外营力作用下,黄土中形成了不同规模、不同尺度、不同时期序列的裂隙、节理和孔洞,其种类、结构形态及其连通性决定着黄土渗透性质,直接造成降雨入渗的显着差异。雨水汇聚于优势渗流通道,迅速入渗至斜坡土体深部,控制了潜在滑动面的形成、扩展和贯通。然而黄土地区降雨量不大,降雨集中,入渗途径复杂,优先流控滑机理研究相对薄弱,传统的滑动面搜索方法难以应用于优先流主导的滑坡稳定性研究中。因此,开展黄土优先流渗流特性及优势滑动面搜索研究,对揭示优势流致灾机理过程及滑坡灾害治理具有重要的理论意义和应用价值。本文从微观黄土结构、细观黄土体及宏观黄土斜坡三个尺度对优先流渗流特性进行研究,提出了黄土剪胀角为0情况下黄土塑性区域最大剪切应变带的快速搜索方法,实现了黄土斜坡优势滑动面的确定。通过上面的研究工作,取得了如下研究成果：（1）将岩体裂隙渗流分析中的逾渗理论应用于黄土微观空隙连通性分析。重新定义空隙连通率p,引入裂隙长度系数ω,构建黄土双重逾渗模型,并给出该模型参数组合为：fc（n,D,p,λ,ω）=0。黄土逾渗现象除了与所处地层、空间位置有关外,还与黄土空隙率n、分形维数D、空隙连通率p、空隙面积系数λ以及裂隙长度系数ω等有着密切关系。基于蒙特卡洛法和ARCGIS网络分析方法建立了逾渗阂值判据,即当微观裂隙贯通率pc》0.8时,含裂隙黄土发生逾渗。据此,得到4组逾渗阂值组合：（2）在泾阳南塬开展黄土体示踪剂试验。通过改进的优先流入渗深度非均匀性系数Cu和入渗量非均匀性系数PFIA的计算公式,揭示了黄土优先流的入渗量、入渗深度、含水率、孔隙率、分形等参数的相互关系及其内在规律。试验结果表明：①入渗量的多少对入渗深度的非均匀特征具有明显影响,入渗量越大,优先流入渗深度的非均匀性越来越明显；②初始含水率越大,优先流入渗深度的非均匀性越不明显,优先流发育程度越低,优先流通过的速度越快,平均入渗量越大,湿润锋迹线的分形维数则越小；③黄土孔隙率大小对优先流入渗深度的相关性系数也有明显影响,孔隙率越大,入渗量系数的非均匀性特征越明显,优先流入渗深度的非均匀性越明显,且深度域值波动范围也相对较大；④同一类型的黄土,其试验尺度的大小对湿润锋迹线的分形维数没有明显影响；⑤泾阳南塬0-0.5Zmax黄土深度范围内,分形特征值γ越大,活动流场占整个渗流场的比例越大,优先流非均匀程度越强,优先流越发育。（3）以泾阳南塬为例,基于SEEPA/W渗流软件开展黄土斜坡优先流渗流模拟研究。构建3类斜坡模型,分4种情形对优先流渗流特征进行分析,并专门针对古土壤层构建4类斜坡子模型,讨论古土壤层的存在对黄土斜坡优先流渗流的影响。模拟结果表明：①灌溉强度是影响黄土斜坡优先流的重要因素,灌溉强度是否大于土体饱和入渗系数是黄土斜坡漏斗流产生的前提；②灌溉持时与优先流入渗速度及入渗深度呈正比；③黄土斜坡初始含水率是黄土斜坡优先流渗流的敏感因素,初始含水率越大,优先流入渗速度越快、入渗深度也越大；④裂缝所处位置不同对斜坡体内部优先流渗流场分布产生明显影响；⑤古土壤层的存在对优先流渗流特征产生明显影响,古土壤层较低的入渗系数使得优先流垂向入渗速度减小,侧向入渗速度增大,从而带来渗流场分布形态的改变。此外,古土壤层表面有明显滞水现象,滞水程度与古土壤层的厚度及倾斜角度有关,厚度越大,滞水现象越明显,反倾角度越大,滞水现象也越明显。（4）以泾阳南塬斜坡为例,开展优先流渗流条件下的优势滑动面研究。提出了在黄土剪胀角为0的情况下,通过搜索黄土塑性区域最大剪切应变带的方法,以此确定黄土斜坡优势滑动面。提出优先流渗流条件下的三种潜在滑动模式,分别是：①强灌溉（或降雨）条件下,优先流渗流致使土体内部孔隙水压力剧增的斜坡浅层快速滑动；②灌溉（或降雨）强度与土体入渗率大致相等且灌溉持时较长条件下,锁固段突然贯通的整体突发性滑动；③一定的灌溉（或降雨）条件下,斜坡前缘在孔隙水压力和自重作用下沿渗流优势结构面蠕变滑动,进而对后缘裂缝产生持续拉张,牵引斜坡整体滑动。其中以锁固段突然贯通情形下的整体突发性滑动模式最为危险,易诱发高速黄土滑坡,危害极其严重。
李娟[9]（2014）在《变化环境下的小流域地表径流模拟预报及坝库功能转换研究》文中研究表明水资源是人类赖以生存和发展的基础和战略性资源,水资源评价是水资源活动与管理中一项十分必要和重要的任务,也是流域水资源高效利用、科学配置及可持续利用的基础。随着气候与下垫面条件的变化,流域水资源的演变规律也随之发生了改变。宁南山区所处的六盘山地区,是黄土高原唯一的绿岛和天然氧吧,更是黄土高原地区气候变化最为敏感和强度的区域。本论文选择位于宁南山区的宁夏隆德县好水川流域为研究区域,通过现场调查、资料分析、定位观测、方法对降水及土地利用变化下的流域地表水资源进行了模拟及预报,主要内容分为五部分。第一部分为研究区概况的分析。通过现场调研及资料收集与分析,对流域的自然地理、水文气象、土地利用、水土流失、水资源开发利用、相关工程运行等状况进行了分析与阐述,并凝练总结了流域水资源开发利用中存在的问题。第二部分为降水资源的评价与时空预报。分析了研究区降水年内年际分布、变化趋势、丰枯状况等规律。选择了1951-2010年降水观测资料,结合马尔科夫与周期外延叠加预报方法,对流域汛期降水量进行了预报并绘制了降水量等值线图,定量分析了汛期降水量的空间分布规律。第三部分为流域径流转化机理分析。通过流域降水及包气带特性分析,确定流域属超渗产流模式,产流类型为超渗地面径流类型,影响因素为降雨量、降雨强度及土壤初始含水量。第四部分为降水及土地利用变化下的流域地表径流模拟分析。在分布式的数字流域模型构建基础上,选择了具有物理基础、符合超渗产流模式的CASC2D模型进行了相关参数的率定与地表径流的模拟。通过设计不同的降雨条件与土地利用方式,定性分析降雨及土地利用变化对地表径流的影响,为流域的水资源及土地利用规划提供指导和依据。第五部分为基于降水等级分析的地表径流预报。选择了适用于流域的SCS集总式模型,结合降水预报成果,建立了适用于本地区的、形象直观的地表径流预报模型,为流域地表水资源趋势分析与研究提供基础依据。在以上模拟研究基础上,构建了坝库功能转换的理论与技术体系并建立了坝库功能定位划分指标,对有必要和条件的工程进行功能转换,从而提高区域水资源可利用量,为坝系水资源高效利用提供指导。
熊友胜[10]（2013）在《三峡库区紫色土坡耕地水量平衡研究》文中研究表明三峡库区农业以旱作粮食作物为主,坡耕地是库区主要的农业生产用地,降水是该区域农业生产的主要来源,降水总量大,但降水时间分布不均,径流损失大,该区域季节性干旱十分突出,基本上是十年九旱,干旱缺水严重制约该区域农业的持续发展。紫色土坡耕地是库区重要的耕地资源,耕作频繁,人为扰动剧烈,水土流失严重,以雨养农业为主,土层薄,蓄水保肥能力差,水分亏缺是作物生长的主要障碍因子。如何合理调节利用降水资源,解决该区域季节性干旱与植物生长发育协调性差的矛盾,作物耗水特性和农田水量平衡研究就显得特别重要。国内外有关农田水量平衡的研究早已不只局限于理论本身,而是将相关理论用于指导农业生产实践,并取得了丰硕的成果,但是,国内的研究主要集中于干旱、半干旱的华北平原和黄土高原地区,而在南方季节性干旱地区,特别是三峡库区紫色土坡耕地水量平衡的研究未见详细报道。目前,紫色土坡耕地水量平衡要素研究中径流的研究较多、较深入,但在地表径流模拟计算方面仍过程复杂,同时对最主要也是最难确定的农田蒸散量这一平衡要素,特别是涉及农田蒸散量的确定方面未见详细研究。为此,本研究针对紫色土坡耕地水量平衡研究中的不足,选择重庆市开县竹溪镇石碗小流域坡耕地（坡式梯地）为研究对象,以紫色砂岩、泥岩发育形成的中性紫色土为供试土壤,开展坡耕地水量平衡分析研究,为今后全面开展三峡库区紫色土坡耕地水量平衡的监测和预测等深入研究打下基础,同时希望能为库区坡耕地分类改造,坡耕地集、蓄、供、管的降水资源化集成利用体系的建设提供科学依据。试验研究以为三峡库区季节性干旱问题的解决提供可靠数据为出发点,以2007-2012年盆栽试验、测坑试验和径流小区试验观测数据为依据,以坡面产流汇流理论、水量平衡原理为理论基础,采用试验观测、理论分析计算等方法,对三峡库区紫色土坡耕地水量平衡要素进行了探讨,对常规种植模式下单作小麦、油菜、玉米、红薯和小麦/玉米‖红薯、油菜/玉米‖红薯间套作模式的作物耗水特性和坡耕地水量平衡状况进行初步研究。主要研究结果如下（1）水分下渗过程主要受控于降水强度的变化过程2007-2012年作物生长期内降水呈现出夏秋多、冬春少,夏秋季多暴雨,降水量集中的特点。6-8月古年均降水量的43.4%,7、8月暴雨量占月均降水量的55.2%、44.5%。降水分布特征参数（σ、Cv、Cs）分析结果表明作物生长期内降水在时间分布上呈不均匀性,One-Sample K-S检验表明作物生长期年内各月降水旱正态分布。坡耕地单点土壤水分下渗在时空分布上存在变异性,坡面不同位置初始下渗率和稳定下渗率具有较大差异,下渗历时60min拟合第1分钟末下渗率8.03～20.83mm.min-1（Kostiakov公式拟合值）,稳定下渗率0.76～3.81mm.min-1,均值1.42mm.min-1（实测值）,耕作对土壤下渗影响显着。初始下渗的0～10min时段,土壤下渗率迅速下降,而且下降幅度较大,10～25min时段,下降幅度明显减小,下渗历时25min后,逐渐趋于稳定,在27.7～35.4min内达到稳定下渗阶段。单点下渗特性可用Kostiakov公式来描述,公式中第1分钟末的下渗速率与初始含水量呈高度负相关关系（可用指数函数关系式表达）,下渗率和下渗量表达式如下：自然降水条件下土壤下渗特性与降水强度有密切的关系,下渗率的变化过程主要受控于降水强度的变化过程,坡面下渗特性受诸多因素的影响,在空间上和时间上都呈现出不稳定和不连续性变化。暴雨时段前后降水强度不能满足下渗率要求,降水全部下渗,即f（t）=i（t）,降水强度大时,土壤的下渗率大,降水强度小时,下渗率则小。在暴雨时段内,前时段降水强度大时,即i（t）≥fp（t）,土壤的下渗率大,即f（t）=fp（t）,但维持较高下渗率的时间较短,以后就逐渐减小；在暴雨时段内,前时段降水强度小时,即i（t）≤fp（t）,降水全部渗入土壤,即f（t）=i（t）,此时下渗率小,当降水强度增大到i（t）≥fp（t）时,下渗率达最大f（t）=fp（t）,随后又逐渐减小,维持这种较低或较高下渗率的时间长短,取决于暴雨时段内前时段小强度降水历时。（2）分时段净雨模拟方法能较好反映的坡面产流过程不同降水特性、雨前土壤含水量和耕作状况等对产流时间、产流量和径流成分组成有影响。雨峰靠前、强度大的降水,地表径流出流时间早而且地表径流量大,若土壤初始含水量高,暴雨时段后小强度降水历时长,则壤中流产流量也较大；雨峰靠中的降水,暴雨前土壤含水量高,即使是中等强度的降水,如果降水量大、历时长也将产生大量的地表径流和壤中流；雨峰靠后的降水,如果暴雨时段内前期降水未使土壤含水量明显提高,降水首先满足表层土壤的缺水量,当降水强度超过下渗能力时开始产生地表径流,若降水量不大、暴雨历时较短,降水损失量大,则地表径流和壤中流出流量偏小。地表径流主要为暴雨产生的超渗产流,7、8月以地表径流为主,月均径流系数分别为0.36、0.30;5、6月和9月以壤中流为主,耕作后土壤以壤中流产流为主,试验区坡耕地壤中流较发育,壤中流径流系数0.15～0.34。壤中流的产生与降水强度无直接关系,与土壤前期含水量、土壤中是否存在自由重力水和暴雨前后小强度降水特性有关。2008～2012年降水径流主要出现在5～9月,月均径流系数分别为0.15、0.28、0.36、0.30、0.07,5～9月月均降水径流关系可表示为：R=0.559P-44.03R2=0.948以坡面水流运动波理论、流量过程的倍比假定和叠加假定原理为理论依据,以暴雨时段平均下渗率代替瞬时下渗率的分时段净雨模拟方法能较好反映自然降水条件下的地表径流产流过程,简化了模拟过程,可操作性强,模拟结果较好,模拟地表径流量与实测值相吻合。雨峰靠前、靠中和靠后的三次降水模拟产流过程与实际观测结果大致吻合,模拟地表径流量分别为34.4mm、39.7mm和10.2mm,与实际观测结果也大致相同。（3）农田蒸散量采用作物系数法确定太阳辐射采用Hargreaves公式计算。标准的Penman-Monteith计算公式以能量平衡和水汽扩散理论为基础,既考虑了作物的生理特征,又考虑了空气动力学参数的变化,较为全面地考虑了影响蒸散发的各种因素,具有较充分的理论依据。试验区参考作物蒸散量主要由空气动力学项ET0（aero）贡献,约占70%,辐射项ET0（rad）约占30%。2001-2012年日、月、年参考作物蒸散量的变化趋势均与温度的变化趋势相同,而年参考作物蒸散量的变化趋势与日照时数变化趋势相反。相关性分析和敏感性分析结果,最高温度和日照时数与参考作物蒸散量的相关性一致,同时日照时数与最高温度具有较大的相关性,饱和水汽压差与参考作物蒸散量具有高度相关性,而饱和水汽压差是温度和相对湿度对参考作物蒸散量影响的综合反映；最高温度的变化对参考作物蒸散量的影响最大,敏感性最强,而日照时数的变化对参考作物蒸散量儿乎无影响,敏感性最弱,结果体现出试验区温度对参考作物蒸散量的影响远大于日照时数,而日照时数对参考作物蒸散量的影响主要通过温度间接体现；最高温度（Tmax）、最高相对湿度（RHmax）和最低相对湿度（RHmin）是参考作物蒸散量三个最主要的敏感性因子。显着性分析结果,Angstrom公式、Hargreaves辐射计算公式和重庆地区拟合经验公式计算太阳辐射所得日、月、年参考作物蒸散量值均无显着差异（α=0.05）。确定采用Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量时,采用Hargreaves公式计算太阳辐射。作物系数采用双值作物系数。单值作物系数计算简单,各个阶段取其平均值,反映不出作物蒸腾量和土壤蒸发量的大小：双值作物系数不仅能反映各生长阶段作物蒸腾量和土壤蒸发量的大小也能反映基本作物系数（Kcb）和土壤蒸发系数（Ke）的时程变化特征,而且双值作物系数的日变化过程,有利于分时段（如：日、旬、月）作物系数的确定以及间套作模式作物系数的确定,从而有利于坡耕地各旬、各月水量平衡分析。经调整后小麦、油菜、玉米、红薯全生长期作物系数分别为0.92、0.93、1.06、0.98。权重系数法确定问套作模式作物系数。间套作模式田间结构为一人工复合群体,有主、副作物之分,涉及不同作物的不同生育期,单位面积上不同作物在田间结构中占的面积比例将直接决定其农田蒸散量的多少,而权重系数能反映出单位面积上不同作物在田间结构中占有的面积比例。采用权重系数计算小麦/玉米‖红薯、油菜/玉米‖红薯间套作模式下各月作物系数,从而解决了利用作物系数法计算农田蒸散量时,间套作模式下作物系数难确定的问题。具体为,以作物幅宽与间距之和占带宽的比作为权重系数,分别乘以间套作模式的不同作物的作物系数,取其和作为间套作模式的作物系数,即：式中：K1为间套作模式的作物系数：Kci为间套作时第i作物的作物系数;fi为第i作物的权重系数；li为第i作物的幅宽；d、L—间距、带宽；i为间、套作时作物种类（i=1、2……n）。（4）作物耗水主要受土壤水分胁迫降水量（P）是坡耕地土壤水分的主要来源,农田蒸散量（ETc）是坡耕地土壤水分主要损失项,径流量（R）、渗漏损失量（F’d）主要产生于5-9月,试验区坡耕地水量平衡简化模型可表达为：P-ETc-R-Fd’=ΔW。标准状态下,坡耕地水量平衡值为负值（⊿W<0）,水分均处于亏缺状况。2007-2012年小麦、油菜、玉米和红薯单作以及小麦/玉米‖红薯、油菜/玉米‖红薯间套作全生长期作物需水量均值为359.4mm、359.1mm、684.4mm、841.3mm、1178.3mm、1158.7mm,亏缺量为136.2mm、135.9mm、298.7mm、336.4mm、451.9mm、432.3mm,作物全生长期水量平衡值为负值（⊿W<0）,十壤水分处于亏缺状态,水分亏缺时期主要为2-4月和7-9月,与试验区春旱、夏伏旱和秋旱旱情发生时期相一致。自然降水条件下,坡耕地作物耗水量受土壤水分胁迫的制约。在水分胁迫下,2008-2012年小麦、油菜、玉米和红薯单作全生长期作物耗水量均值为255.6mm、256.0mm、553.3mm、621.8mm,全生长期水分胁迫系数（Ks）均值分别为0.85、0.84、0.87、0.82。作物不同生长阶段受水分胁迫的影响及程度不一,生育中期、生长后期受水分胁迫严重。作物发生水分胁迫现象受气象因子变化的影响显着,发生水分胁迫时的土壤含水量有随参考作物蒸散量的增大而增高的趋势,即当参考作物蒸散量较大时发生水分胁迫的土壤相对含水量越高,当参考作物蒸散量较小时发生水分胁迫的相对含水量较低。小麦、油菜发生水分胁迫时土壤相对含水量约60%左右；玉米、红薯的相对含水量范围变幅大,玉米在61.1%-76.8%范围内均可发生水分胁迫现象,对应参考作物蒸散量范围3.68-10.76mm.d-1,红薯为51.2%-80.3%,对应参考作物蒸散量范围1.66--11.42mm.d-1。综上所述,基于坡面汇流理论、流量过程的倍比假定和叠加假定原理为基础,以暴雨时段平均’下渗率代替瞬时下渗率的分时段净雨模拟方法,能较好模拟自然降水条件下的地表径流产流过程,简化了模拟过程,可操作性强,便于实际应用；在详细分析研究基础上,确定Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量时,采用Hargreaves公式计算太阳辐射。确定作物系数采用双值作物系数法计算。权重系数法解决了间套作模式下农田蒸散量计算时作物系数难确定的问题；坡耕地土壤水分亏缺严重,作物耗水量主要受土壤水分胁迫。这些研究成果不仅丰富了紫色土丘陵区作物耗水量的研究内容,也为紫色土丘陵区深入开展农田水量平衡研究打下基础。但在自然条件下降水下渗特性、坡面曼宁糙率系数、短时段水量平衡以及水分胁迫条件下农田水量平衡等研究方面还有待于进一步完善。
二、逾渗理论在坡面水土保持中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、逾渗理论在坡面水土保持中的应用（论文提纲范文）
（1）石墨烯改性沥青胶结料的分子动力学模拟和流变性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 选题目的及意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 技术路线图 |
| 第二章 逾渗理论与应用 |
| 2.1 逾渗理论简述 |
| 2.2 逾渗理论应用 |
| 2.3 逾渗理论模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 GMAs的分子动力学模拟计算 |
| 3.1 分子模拟的基本概念 |
| 3.1.1 分子动力学模拟的基本原理 |
| 3.1.2 力场 |
| 3.1.3 周期性边界条件的确定 |
| 3.1.4 模拟系综 |
| 3.1.5 时间步长的确定 |
| 3.2 GMAs的模拟研究现状 |
| 3.3 模型的初步建立 |
| 3.3.1 沥青分子与石墨烯模型选取 |
| 3.3.2 基质沥青和GMAs的构建 |
| 3.4 模型的动力学过程及其平衡判断 |
| 3.4.1 模型的动力学平衡过程 |
| 3.4.2 模型平衡的验证 |
| 3.5 GMAs玻璃化转变温度与逾渗阈值的确定 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 GMAs的制备与流变力学性能表征 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.1.1 沥青 |
| 4.1.2 石墨烯 |
| 4.2 GMAs的制备 |
| 4.3 测试方法 |
| 4.3.1 应变扫描 |
| 4.3.2 温度扫描 |
| 4.4 流变实验结果和讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 GMAs的工作性能表征 |
| 5.1 阿伦尼乌斯方程 |
| 5.2 测试方法 |
| 5.3 实验结果和讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 不足之处与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）采空区特殊下垫面产汇流机制研究及水文模型建立（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤矿开采对对地表径流的影响现状 |
| 1.2.2 水文模型发展历程 |
| 1.2.3 HEC-HMS模型发展历程 |
| 1.2.4 双超模型发展历程 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 地理位置 |
| 2.2 水文气象 |
| 2.2.1 气象 |
| 2.2.2 河道水系 |
| 2.3 地质条件 |
| 2.3.1 地形地貌 |
| 2.3.2 地层岩性 |
| 2.3.3 煤田地质 |
| 2.4 煤矿分布 |
| 第三章 采空区特殊下垫面产汇流机制试验研究 |
| 3.1 现场调查 |
| 3.2 试验设计 |
| 3.2.1 下垫面设计 |
| 3.2.2 试验方案 |
| 3.2.3 试验系统 |
| 3.3 径流槽装填 |
| 3.3.1 坡面产汇流试验径流槽装填 |
| 3.3.2 河道汇流试验径流槽装填 |
| 3.4 坡面产汇流试验结果与讨论 |
| 3.4.1 裂隙深度对坡面产汇流过程的影响 |
| 3.4.2 裂隙率对坡面产汇流过程的影响 |
| 3.5 河道汇流试验结果与讨论 |
| 3.5.1 裂隙深度对河道汇流过程的影响 |
| 3.5.2 裂隙率对河道汇流过程的影响 |
| 3.6 采空区对产汇流过程影响参数化 |
| 3.6.1 采空区对地表径流影响参数化 |
| 3.6.2 采空区对壤中流影响参数化 |
| 3.6.3 采空区对河道流量影响参数化 |
| 3.6.4 采空区产汇流过程影响的参数化结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 采空区特殊下垫面水文模型建立 |
| 4.1 模型建立的技术流程 |
| 4.2 HEC-HMS模型的建立 |
| 4.3 分布式水文模型的建立 |
| 4.3.1 双超产流模型 |
| 4.3.2 纳什瞬时单位线汇流 |
| 4.3.3 河道流量演算 |
| 4.4 采空区特殊下垫面参数引入 |
| 4.4.1 单元产汇流参数引入 |
| 4.4.2 河道汇流参数引入 |
| 4.5 流域数字模型构建 |
| 4.5.1 娄烦水文站数字模型构建 |
| 4.5.2 静乐水文站数字模型构建 |
| 4.5.3 上静游水文站数字模型构建 |
| 4.6 洪水预报误差与评定 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 研究区场次洪水选取与模拟 |
| 5.1 场次洪水的选取 |
| 5.1.1 娄烦水文站场次洪水选取 |
| 5.1.2 静乐水文站场次洪水选取 |
| 5.1.3 上静游水文站场次洪水选取 |
| 5.2 水文数据时间序列分析计算 |
| 5.2.1 静乐水文站水文数据时间序列分析计算 |
| 5.2.2 上静游水文站水文数据时间序列分析计算 |
| 5.3 娄烦水文站控制流域场次洪水模拟 |
| 5.3.1 HEC-HMS模型在娄烦水文站控制流域的应用 |
| 5.3.2 双超分布式模型在娄烦水文站控制流域的应用 |
| 5.3.3 模拟结果对比 |
| 5.4 静乐水文站控制流域场次洪水模拟 |
| 5.4.1 静乐水文站控制流域双超分布式模型参数率定与优化 |
| 5.4.2 双超分布式模型在静乐水文站控制流域的应用结果 |
| 5.4.3 采空区参数引入在静乐水文站控制流域的应用结果 |
| 5.5 上静游水文站控制流域场次洪水模拟 |
| 5.5.1 上静游水文站控制流域双超分布式模型参数率定与优化 |
| 5.5.2 双超分布式模型在上静游水文站控制流域的应用结果 |
| 5.5.3 采空区参数引入在上静游水文站控制流域的应用结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.1.1 地域现实问题 |
| 1.1.2 地域问题衍生的学科问题 |
| 1.1.3 需要解决的关键问题 |
| 1.1.4 研究范围 |
| 1.1.5 研究目的 |
| 1.2 研究综述 |
| 1.2.1 国内研究 |
| 1.2.2 国外研究 |
| 1.2.3 总结评述 |
| 1.3 核心概念界定 |
| 1.3.1 黄土高原沟壑型聚落场地及相关概念 |
| 1.3.2 小流域及相关概念 |
| 1.3.3 雨洪管控及相关概念 |
| 1.3.4 适地性及相关概念 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.4.3 研究框架 |
| 2 雨洪管控适地性规划的理论基础与基本方法 |
| 2.1 雨洪管控的水文学基础理论 |
| 2.1.1 水循环与水平衡理论 |
| 2.1.2 流域蒸散发理论 |
| 2.1.3 土壤下渗理论 |
| 2.1.4 流域产流与汇流理论 |
| 2.2 雨洪管控的基本方法与技术体系 |
| 2.2.1 最佳管理措施(BMPs) |
| 2.2.2 低影响开发(LID) |
| 2.2.3 其它西方技术体系 |
| 2.2.4 海绵城市技术体系 |
| 2.2.5 黄土高原水土保持技术体系 |
| 2.2.6 分析总结 |
| 2.3 适地性规划的理论基础 |
| 2.3.1 适宜性评价相关理论 |
| 2.3.2 地域性相关理论 |
| 2.4 雨洪管控的适地性探索与经验 |
| 2.4.1 西安沣西新城的海绵城市建设实践 |
| 2.4.2 重庆山地海绵城市建设实践 |
| 2.4.3 上海临港新城的海绵城市建设实践 |
| 2.4.4 历史上的适地性雨洪与内涝管控经验 |
| 2.5 相关理论方法与实践经验对本研究的启示 |
| 2.5.1 水文学基础理论对本研究的启示 |
| 2.5.2 现有方法与技术体系对本研究的启示 |
| 2.5.3 雨洪管控的适地性探索与经验对本研究的启示 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 晋陕黄土高原雨洪管控的地域实践与民间智慧 |
| 3.1 雨洪管控的地域实践 |
| 3.1.1 小流域雨洪管控与雨水利用实践 |
| 3.1.2 聚落场地中的雨洪管控与雨水利用实践 |
| 3.2 雨洪管控的地域传统经验与措施 |
| 3.2.1 流域尺度下的雨洪管控与雨水利用地域经验 |
| 3.2.2 场地尺度下雨洪管控与雨水利用的地域经验 |
| 3.3 雨洪管控的民间智慧与地域方法总结 |
| 3.3.1 基于地貌类型的系统性策略 |
| 3.3.2 朴素的空间审美和工程建造原则 |
| 3.4 传统雨洪管控方法的价值与不足 |
| 3.4.1 传统经验与技术措施的意义与价值 |
| 3.4.2 传统经验与技术措施的不足 |
| 3.4.3 产生原因与解决策略 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪特征与产流机制分析 |
| 4.1 地貌特征 |
| 4.1.1 沟壑密度 |
| 4.1.2 沟壑长度及深度 |
| 4.1.3 坡度与坡长 |
| 4.2 雨洪特征 |
| 4.2.1 雨洪灾害的空间分布 |
| 4.2.2 雨洪的季节性特征 |
| 4.2.3 雨洪的过程特征 |
| 4.3 产流机制 |
| 4.3.1 雨洪过程与产流机制 |
| 4.3.2 产流机制的相互转化 |
| 4.4 尺度效应 |
| 4.4.1 雨洪管控中的尺度效应 |
| 4.4.2 黄土高原沟壑型场地雨洪过程的特征尺度 |
| 4.4.3 黄土高原沟壑型场地雨洪管控适地性规划的尺度选择 |
| 4.5 雨洪管控的影响因素 |
| 4.5.1 自然与社会环境 |
| 4.5.2 地域人居场地雨洪管控及雨水利用方式 |
| 4.5.3 雨洪管控、雨水资源利用与场地的关系 |
| 4.5.4 雨洪管控与场地建设中的景观因素 |
| 4.6 基于产流机制的地域现状问题分析 |
| 4.6.1 尺度选择问题 |
| 4.6.2 部门统筹问题 |
| 4.6.3 技术融合问题 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系建构 |
| 5.1 适地性雨洪管控技术途径 |
| 5.1.1 基于水土保持与雨水利用思想的传统技术途径 |
| 5.1.2 基于LID技术的“海绵城市”类技术途径 |
| 5.1.3 雨洪管控适地性技术途径 |
| 5.2 总体框架与方法 |
| 5.2.1 总体技术框架 |
| 5.2.2 基于适地性评价的核心规划设计步骤 |
| 5.2.3 雨洪管控的空间规划层级 |
| 5.2.4 雨洪管控方法的体系构成 |
| 5.3 雨洪管控的多维目标体系 |
| 5.3.1 雨洪管控目标 |
| 5.3.2 水土保持目标 |
| 5.3.3 场地安全目标 |
| 5.3.4 雨水资源化目标 |
| 5.3.5 景观视效目标 |
| 5.3.6 场地生境目标 |
| 5.3.7 成本与效益目标 |
| 5.3.8 年径流总量控制目标分解 |
| 5.4 雨洪管控的综合措施体系 |
| 5.4.1 传统雨水利用及水土保持的技术措施体系 |
| 5.4.2 低影响开发(LID)技术类措施体系 |
| 5.5 雨洪管控目标与措施的适地性评价体系 |
| 5.5.1 适地性评价因子的提取与量化 |
| 5.5.2 雨洪管控目标与措施适地性评价方法建构 |
| 5.5.3 雨洪管控目标适地性评价 |
| 5.5.4 雨洪管控措施适地性评价 |
| 5.6 政策法规与技术规范体系 |
| 5.6.1 政策法规 |
| 5.6.2 技术规范 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控规划策略与模式 |
| 6.1 针对场地类型的适地性雨洪管控目标 |
| 6.1.1 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的类型 |
| 6.1.2 生活型聚落场地的适地性雨洪管控目标 |
| 6.1.3 生产型聚落场地的适地性雨洪管控目标 |
| 6.1.4 生态型聚落场地的适地性雨洪管控目标 |
| 6.2 基于水文过程的雨洪管控适地性规划策略 |
| 6.2.1 基于BMPs的黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控规划策略 |
| 6.2.2 源于地域经验的小流域雨洪管控策略与方法 |
| 6.2.3 BMPs策略与地域性雨洪管控策略的比较与融合 |
| 6.3 融合改造后的雨洪管控适地性场地技术措施 |
| 6.3.1 传统技术措施的分析与评价 |
| 6.3.1.1 传统技术措施的主要特征 |
| 6.3.1.2 传统技术措施的局限性 |
| 6.3.2 低影响开发(LID)技术措施的分析与评价 |
| 6.3.3 场地雨洪管控技术措施的融合改造 |
| 6.3.4 分析总结 |
| 6.4 雨洪管控目标导向下的场地空间要素布局要点 |
| 6.4.1 雨洪管控目标导向下的场地空间要素类型 |
| 6.4.2 雨洪管控目标导向下的场地空间要素布局原则 |
| 6.4.3 生活型聚落场地的空间要素选择与布局要点 |
| 6.4.4 生产型聚落场地的空间要素选择与布局要点 |
| 6.4.5 生态型聚落场地的空间要素选择与布局要点 |
| 6.4.6 空间要素选择与布局的核心思路 |
| 6.5 雨洪管控的适宜场地模式 |
| 6.5.1 场地尺度的适宜建设模式 |
| 6.5.2 小流域尺度场地的适宜建设模式 |
| 6.5.3 分析总结 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划实践 |
| 7.1 陕北杨家沟红色旅游景区小流域海绵建设专项规划研究 |
| 7.1.1 杨家沟红色旅游区总体规划目标与景区小流域海绵建设目标 |
| 7.1.2 杨家沟景区小流域雨洪管控措施评价与选择 |
| 7.1.3 杨家沟景区小流域年径流总量控制目标分解 |
| 7.1.4 杨家沟景区小流域雨洪管控措施规划布局 |
| 7.1.5 案例总结 |
| 7.2 晋中市百草坡森林植物园海绵系统适地性规划实践 |
| 7.2.1 现实条件 |
| 7.2.2 现状问题 |
| 7.2.3 场地地貌与水文分析 |
| 7.2.4 适地性评价 |
| 7.2.5 场地规划设计与方案生成 |
| 7.2.6 案例总结 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 研究创新点 |
| 8.2.1 规划理论方法创新 |
| 8.2.2 技术体系创新 |
| 8.2.3 研究方法与结果创新 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 图目录 |
| 附录B 表目录 |
| 附录C 附表 |
| 附录D 附图 |
| 附录E 博士研究生期间的科研成果 |
| 致谢 |
（4）黄土高塬沟壑区坡地水量转换的空间变异性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 水量转化及其模型模拟 |
| 1.2.2 水量转化过程的空间变异 |
| 1.3 存在的问题和不足 |
| 第二章 研究区概况、研究内容和方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.2.1 坡地土壤水分特征及影响因素 |
| 2.2.2 不同土层土壤储水量分布及模拟 |
| 2.2.3 坡地土壤储水量时间稳定性分析 |
| 2.2.4 坡地蒸散发时空分布特征 |
| 2.2.5 不同植被类型水量转化分析 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 试验设计 |
| 2.3.2 数据获取 |
| 2.3.3 数据分析 |
| 2.4 技术路线 |
| 第三章 坡地土壤水分分布特征及影响因素 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 样点布设及水分监测 |
| 3.2.2 统计分析方法 |
| 3.3 土壤水分描述性统计分析 |
| 3.3.1 垂直分布特征 |
| 3.3.2 水平分布特征 |
| 3.4 土壤水分地统计分析 |
| 3.5 土壤水分影响因素分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 坡地土壤储水量状态空间模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.3 土壤储水量空间变异特征 |
| 4.4 土壤储水量自相关分析 |
| 4.5 土壤储水量交互相关分析 |
| 4.6 土壤储水量状态空间模拟与线性回归模拟 |
| 4.6.1 状态空间模拟 |
| 4.6.2 线性回归模拟 |
| 4.6.3 模型验证 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 坡地土壤储水量时间稳定性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究方法 |
| 5.3 土壤水分时空动态 |
| 5.4 土壤储水量时间稳定性 |
| 5.4.1 斯皮尔曼秩相关分析 |
| 5.4.2 相对差分分析 |
| 5.4.3 时间最稳定性点选取 |
| 5.5 时间最稳定性点验证 |
| 5.6 影响因素分析 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 坡地蒸散发时空分布特征 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 研究方法 |
| 6.2.1 样点布设 |
| 6.2.2 分析方法 |
| 6.3 实际蒸散发坡面变化 |
| 6.3.1 经典统计分析 |
| 6.3.2 地统计分析 |
| 6.4 不同坡位日蒸散量变化 |
| 6.4.1 初始和边界条件 |
| 6.4.2 参数的校准与验证 |
| 6.4.3 蒸散发日变化 |
| 6.5 蒸散发影响因素分析 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 相同坡位不同植被类型水量转化的差异性 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 研究方法 |
| 7.2.1 径流小区概况与样品采集 |
| 7.2.2 水量平衡模型 |
| 7.3 不同植被类型叶面积指数变化 |
| 7.4 不同植被类型土壤水分变化 |
| 7.4.1 土壤含水量随时间变化 |
| 7.4.2 土壤含水量剖面变化 |
| 7.4.3 不同植被类型土壤储水量的差异 |
| 7.5 不同植被类型径流量 |
| 7.6 水量平衡 |
| 7.7 小结 |
| 第八章 主要结论、进展及有待进一步研究的问题 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要进展 |
| 8.3 有待进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）黑河上游八宝河流域土壤特性及入渗模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 土壤水分入渗研究现状 |
| 1.2.1 土壤水分入渗方法研究 |
| 1.2.2 土壤水分入渗模型研究 |
| 1.2.3 土壤水分入渗与灾害研究 |
| 1.2.4 土壤水分入渗影响因素研究 |
| 1.2.5 土壤水分入渗空间及动态研究 |
| 1.3 黑河流域土壤水分入渗研究现状 |
| 1.4 研究问题的提出 |
| 1.5 研究目标及研究内容 |
| 1.5.1 研究目标 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 拟解决的关键科学问题 |
| 1.6 技术路线 |
| 第2章 研究区概况和试验设计 |
| 2.1 研究区位置 |
| 2.2 自然概况 |
| 2.2.1 地形地貌 |
| 2.2.2 植被状况 |
| 2.2.3 水文状况 |
| 2.2.4 气象状况 |
| 2.3 人文概况 |
| 2.4 试验设计 |
| 2.4.1 入渗试验样地选择 |
| 2.4.2 入渗率的测定 |
| 第3章 研究区土壤性质分析 |
| 3.1 土壤含水量分析 |
| 3.1.1 土壤水分测定 |
| 3.1.2 土壤含水量特征分析 |
| 3.2 土壤有机质分析 |
| 3.2.1 土壤有机质测定 |
| 3.2.2 土壤有机质特征分析 |
| 3.3 粒度分析 |
| 3.3.1 土壤粒径测定 |
| 3.3.2 土壤粒度特征 |
| 3.4 土壤分形分析 |
| 3.5 水分特征曲线分析 |
| 3.5.1 试验方法 |
| 3.5.2 结果与分析 |
| 3.5.3 讨论 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 黑河上游土壤水分入渗分析 |
| 4.1 影响因子对土壤水分入渗理论分析 |
| 4.1.1 降水 |
| 4.1.2 土壤质地 |
| 4.1.3 人类活动与土地利用 |
| 4.1.4 植被 |
| 4.1.5 坡度 |
| 4.2 土壤水分入渗过程分析 |
| 4.2.1 20cm深度土壤水分入渗过程分析 |
| 4.2.2 40cm深度土壤水分入渗过程分析 |
| 4.3 土壤入渗率与影响因子相关性分析 |
| 4.3.1 含水量因子 |
| 4.3.2 有机质因子 |
| 4.3.3 粒度因子 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 入渗模型拟合 |
| 5.1 入渗模型的选择 |
| 5.2 入渗模型拟合 |
| 5.3 土壤特性对入渗模型参数的影响 |
| 5.4 入渗模型拟合效果评价 |
| 5.4.1 20cm深度不同水头入渗拟合评估 |
| 5.4.2 40cm深度不同水头入渗率模拟评估 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 土壤水分入渗率空间分布特征 |
| 6.1 土壤转换函数的建立 |
| 6.2 土壤入渗模拟 |
| 6.3 黑河上游土壤水分入渗率空间分布 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本文的创新点 |
| 7.3 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间科研成果 |
（6）降雨强度、坡度和植被覆盖度对紫色土坡面水文过程的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 坡面水文过程 |
| 1.2 坡面水文过程的影响因子 |
| 1.2.1 坡度对坡面水文过程影响 |
| 1.2.2 降雨强度对坡面水文过程影响 |
| 1.2.3 植被覆盖度对坡面水文过程影响 |
| 1.2.4 壤中流对坡面水文过程的影响 |
| 1.3 坡面水量平衡 |
| 第2章 绪论 |
| 2.1 选题背景 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 技术路线 |
| 2.4 材料与方法 |
| 2.4.1 供试材料 |
| 2.4.2 试验仪器 |
| 2.4.3 试验设计 |
| 2.4.4 试验过程 |
| 2.4.5 测定项目及方法 |
| 第3章 降雨强度对坡面水文过程的影响 |
| 3.1 校核设计降雨强度 |
| 3.2 降雨强度对地表产流过程及地表产流量的影响 |
| 3.2.1 降雨强度对地表产流过程的影响 |
| 3.2.2 降雨强度对地表产流量的影响 |
| 3.3 降雨强度对入渗的影响 |
| 3.3.1 入渗强度的计算 |
| 3.3.2 降雨强度对入渗强度变化规律的影响 |
| 3.4 讨论 |
| 第4章 坡度对坡面水文过程的影响 |
| 4.1 坡度对地表产流过程及产流量的影响 |
| 4.1.1 坡度对地表产流过程的影响 |
| 4.1.2 坡度对地表产流量的影响 |
| 4.2 坡度对坡面入渗的影响 |
| 4.2.1 单点下渗 |
| 4.2.2 坡度对稳定入渗率的影响 |
| 4.3 坡度对坡面水量平衡关系的影响 |
| 4.3.1 坡面水量平衡模型 |
| 4.3.2 坡面水量平衡要素确定 |
| 4.3.3 坡面水量平衡分析 |
| 4.4 坡面对透水层壤中流的影响 |
| 4.5 讨论 |
| 第5章 植被覆盖度对坡面水文过程的影响 |
| 5.1 植被覆盖度对产流的影响 |
| 5.1.1 植被覆盖度的确定 |
| 5.1.2 植被覆盖度对地表产流的影响 |
| 5.1.3 植被覆盖度对不透水层壤中流的影响 |
| 5.2 植被覆盖度对截留的影响 |
| 5.2.1 植被覆盖度的确定 |
| 5.2.2 植被覆盖度与最大截留量的关系 |
| 5.2.3 截留模型 |
| 5.3 植被覆盖度对水量平衡的影响 |
| 5.4 讨论 |
| 第6章 主要结论与研究展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（7）粗质地土壤前期含水量对模拟降雨过程中入渗-产流的影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.1.1 研究目的 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 黄土高原地区退耕还灌（草）后土壤干燥化现象的形成与现状 |
| 1.2.1.1 土壤干燥化的形成 |
| 1.2.1.2 黄土高原植被恢复后的土壤水分特征 |
| 1.2.2 植被盖度对降雨过程中土壤侵蚀的影响 |
| 1.2.3 土壤水分对坡面径流-泥沙特征的影响 |
| 1.2.4 土壤水分对降雨过程中的土壤入渗特征的影响 |
| 第二章 研究内容与实验方法 |
| 2.1 研究目标与内容 |
| 2.1.1 研究目标 |
| 2.1.2 研究内容 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 土壤―干化‖（土壤水分）现象的野外调查研究 |
| 2.2.2 野外人工模拟降雨实验 |
| 2.2.2.1 样地的选取与设计 |
| 2.2.2.2 降雨实验装置与调试 |
| 2.2.2.3 田间降雨流程与径流收集 |
| 2.3 数据分析 |
| 第三章 小流域植被恢复过程中土壤水分变化 |
| 3.1 不同植被类型下的土壤水分特征 |
| 3.2 不同生长年限草地土壤水分特征 |
| 3.3 不同生长年限草地土壤剖面含水量变化 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 土壤前期含水量对模拟降雨过程中的入渗-产流的影响 |
| 4.1 降雨实验小区的基本理化特征分析 |
| 4.2 模拟降雨过程中径流-入渗结果分析 |
| 4.2.1 连续性降雨对坡面径流特征的影响 |
| 4.2.1.1 连续性降雨对坡面开始产流所需时间的影响 |
| 4.2.1.2 连续性降雨对坡面径流速率的影响 |
| 4.2.2 连续性降雨坡面产沙特征的影响 |
| 4.2.2.1 连续性降雨对土壤流失量影响 |
| 4.2.2.2 连续性降雨对径流含沙量影响 |
| 4.2.3 连续性降雨对坡面入渗特征的影响 |
| 4.2.4 径流深与泥沙流失总量的关系分析 |
| 4.2.5 降雨次数与降雨强度对径流特征的相关性分析 |
| 4.2.6 前期含水量与坡面径流的拟合关系 |
| 4.2.7 降雨强度对坡面产流产沙的影响 |
| 4.2.8 植被盖度与径流-泥沙关系分析 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（8）黄土优先流渗流特性及斜坡优势滑动面研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 滑坡与水的关系研究现状 |
| 1.3 黄土微观结构研究现状 |
| 1.4 逾渗理论与裂隙分形规律 |
| 1.4.1 逾渗理论 |
| 1.4.2 裂隙分形规律 |
| 1.5 优先流渗流理论研究现状 |
| 1.5.1 专门的指流(Finger Flow）研究 |
| 1.5.2 专门的大孔隙流(Macropore Flow)研究 |
| 1.5.3 专门的漏斗流(Funnel F1ow)研究 |
| 1.5.4 综合优先流研究 |
| 1.5.5 优先流渗流数学模型 |
| 1.5.6 黄土斜坡优先流渗流研究现状 |
| 1.6 滑动带（面）研究现状 |
| 1.6.1 滑动带（面）形成机理研究 |
| 1.6.2 滑动面搜索研究 |
| 1.7 优势结构面理论 |
| 1.7.1 优势结构面研究思路 |
| 1.7.2 优势结构面研究方法 |
| 1.7.3 黄土斜坡优势结构面研究现状 |
| 1.8 本文的研究内容及技术路线 |
| 1.9 创新点 |
| 第二章 黄土微观结构及其空隙连通性分析 |
| 2.1 黄土微观结构实验手段与方法 |
| 2.1.1 压汞法 |
| 2.1.2 氮气吸附法 |
| 2.1.3 CT扫描法 |
| 2.1.4 扫描电镜法 |
| 2.2 黄土微观结构逾渗模型构建 |
| 2.3 黄土微观空隙连通性分析 |
| 2.4 基于ARCGIS网络分析的逾渗阈值判断 |
| 2.5 陕西泾阳南塬黄土微观空隙实证研究 |
| 2.5.1 基于扫描电镜的黄土微观结构实验 |
| 2.5.2 微观空隙连通性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 黄土体优先流渗流特征研究 |
| 3.1 优先流渗流特征研究的技术方法 |
| 3.1.1 示踪剂技术 |
| 3.1.2 非侵入式技术 |
| 3.1.3 扫描电镜技术 |
| 3.1.4 地质雷达技术 |
| 3.1.5 时域反射仪(TDR)技术 |
| 3.1.6 其他的技术方法 |
| 3.2 野外试验 |
| 3.2.1 示踪剂的选择与配制 |
| 3.2.2 试验区概况 |
| 3.2.3 示踪试验过程 |
| 3.3 优先流渗流特征分析 |
| 3.3.1 试验实测数据分析 |
| 3.3.2 入渗深度的非均匀性分析 |
| 3.3.3 入渗深度的相关性分析 |
| 3.3.4 入渗量的非均匀性分析 |
| 3.3.5 分形维数及分形特征分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 黄土斜坡优先流渗流模拟 |
| 4.1 模拟软件介绍 |
| 4.2 试验区概况及参数选取 |
| 4.2.1 地质概况 |
| 4.2.2 裂缝发育特征 |
| 4.2.3 土体基本物理性质、土水特征曲线 |
| 4.3 黄土斜坡优先流渗流特征分析 |
| 4.3.1 斜坡模型概化 |
| 4.3.2 边界及初始条件 |
| 4.3.3 灌溉条件设计 |
| 4.3.4 基于SEEP/W模块的优先流渗流特征分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于优先流渗流的黄土斜坡优势滑动面研究 |
| 5.1 黄土斜坡优势滑动面研究思路 |
| 5.2 黄土斜坡优势滑动面形成机理 |
| 5.2.1 构建模型 |
| 5.2.2 优势滑动面形成机理分析 |
| 5.3 黄土斜坡优势滑动面搜索方法 |
| 5.3.1 搜索工具介绍 |
| 5.3.2 水平岩土层结构斜坡优势滑动面搜索 |
| 5.3.3 倾斜岩土层结构斜坡优势滑动面搜索 |
| 5.4 黄土斜坡优势滑动模式 |
| 5.4.1 水平岩土层结构斜坡的优势滑动模式 |
| 5.4.2 倾斜岩土层结构斜坡的优势滑动模式 |
| 5.5 泾阳南塬黄土斜坡实证研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）变化环境下的小流域地表径流模拟预报及坝库功能转换研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 相关研究背景及综述 |
| 1.4 研究内容与方法、技术路线 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 研究区的选择 |
| 2.2 流域概况 |
| 2.3 流域水资源开发利用状况 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 降水资源评价及时空预报 |
| 3.1 降水资源评价 |
| 3.2 降水时间预报 |
| 3.3 降水空间预报 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 降雨径流转化机理分析 |
| 4.1 地表径流及其影响因素 |
| 4.2 降雨径流转化机理描述 |
| 4.3 流域内地表径流减少的主要成因分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 降水及土地利用变化下的流域地表径流模拟分析 |
| 5.1 分布式水文模型的发展及选择 |
| 5.2 CASC2D模型的原理及建模 |
| 5.3 好水川流域CASC2D分布式模型的建模与验证 |
| 5.4 变化环境下的地表径流模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于降水等级分析的流域地表径流预报 |
| 6.1 地表径流预报模型与参数的选择 |
| 6.2 流域地表径流预报模型的建立、修正与验证 |
| 6.3 流域地表径流预报 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 变化环境下的坝库功能转换研究 |
| 7.1 坝库功能转换理论与技术体系的提出 |
| 7.2 坝库功能转换理论与技术体系的构建 |
| 7.3 坝库功能转换的定位划分指标 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论及展望 |
| 8.1 研究结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 今后工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及参与旳科研工作 |
（10）三峡库区紫色土坡耕地水量平衡研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 农田水循环 |
| 1.1.1 水量平衡 |
| 1.1.2 农田水量平衡 |
| 1.2 下渗 |
| 1.2.1 下渗特性 |
| 1.2.2 下渗影响因素 |
| 1.3 产汇流 |
| 1.3.1 产流机制 |
| 1.3.2 坡面汇流 |
| 1.4 农田蒸散量 |
| 1.4.1 参考作物蒸散量 |
| 1.4.2 作物系数 |
| 1.5 小结 |
| 第2章 绪论 |
| 2.1 选题背景 |
| 2.2 研究目标 |
| 2.3 研究内容 |
| 2.4 研究方案 |
| 2.4.1 试验区基本概况 |
| 2.4.2 试验设计 |
| 2.4.3 试验观测方法 |
| 第3章 三峡库区紫色土坡耕地降水—下渗特性分析 |
| 3.1 降水特性 |
| 3.1.1 降水分配 |
| 3.1.2 降水分布 |
| 3.2 坡耕地下渗特性 |
| 3.2.1 下渗公式 |
| 3.2.2 坡耕地单点下渗 |
| 3.2.3 坡耕地坡面下渗 |
| 3.3 讨论 |
| 第4章 三峡库区紫色土坡耕地降水—径流特性分析 |
| 4.1 坡耕地产流特性 |
| 4.1.1 降水径流观测 |
| 4.1.2 降水径流模拟 |
| 4.2 降水径流关系 |
| 4.3 讨论 |
| 第5章 三峡库区紫色土坡耕地参考作物蒸散量确定 |
| 5.1 参考作物蒸散量 |
| 5.1.1 Penman-Monteith公式 |
| 5.1.2 辐射量计算方法 |
| 5.1.3 参考作物蒸散量计算 |
| 5.2 参考作物蒸散量影响因子 |
| 5.2.1 辐射项和空气动力学项变化特征 |
| 5.2.2 参考作物蒸散量变化特征 |
| 5.2.3 参考作物蒸散量相关性 |
| 5.2.4 参考作物蒸散量敏感性 |
| 5.3 参考作物蒸散量确定 |
| 5.3.1 辐射项差异性 |
| 5.3.2 参考作物蒸散量差异性 |
| 5.4 讨论 |
| 第6章 三峡库区紫色土坡耕地作物系数确定 |
| 6.1 作物系数 |
| 6.1.1 作物生育期划分 |
| 6.1.2 作物系数选择 |
| 6.1.3 双值作物系数 |
| 6.2 作物系数确定 |
| 6.2.1 实测蒸散量和作物系数 |
| 6.2.2 作物系数调整 |
| 6.2.3 单作作物系数 |
| 6.2.4 间套作作物系数 |
| 6.3 讨论 |
| 第7章 三峡库区紫色土坡耕地水量平衡分析 |
| 7.1 平衡模型及平衡要素 |
| 7.1.1 坡耕地水量平衡模型 |
| 7.1.2 平衡要素确定 |
| 7.2 标准状态下水量平衡 |
| 7.2.1 小麦水分盈亏 |
| 7.2.2 油菜水分盈亏 |
| 7.2.3 玉米水分盈亏 |
| 7.2.4 红薯水分盈亏 |
| 7.2.5 小麦/玉米‖红薯水分盈亏 |
| 7.2.6 油菜/玉米‖红薯水分盈亏 |
| 7.3 水分胁迫下作物耗水特性 |
| 7.3.1 小麦耗水特性 |
| 7.3.2 油菜耗水特性 |
| 7.3.3 玉米耗水特性 |
| 7.3.4 红薯耗水特性 |
| 7.4 讨论 |
| 第8章 结论与建议 |
| 8.1 主要成果 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 参与课题与发表论文 |
四、逾渗理论在坡面水土保持中的应用（论文参考文献）
- [1]石墨烯改性沥青胶结料的分子动力学模拟和流变性能研究[D]. 杨璐. 西北农林科技大学, 2021
- [2]采空区特殊下垫面产汇流机制研究及水文模型建立[D]. 唐莉. 太原理工大学, 2020(01)
- [3]晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究[D]. 杨建辉. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [4]黄土高塬沟壑区坡地水量转换的空间变异性[D]. 段良霞. 西北农林科技大学, 2017(11)
- [5]黑河上游八宝河流域土壤特性及入渗模拟研究[D]. 李广文. 陕西师范大学, 2016(06)
- [6]降雨强度、坡度和植被覆盖度对紫色土坡面水文过程的影响[D]. 常宝. 西南大学, 2016(02)
- [7]粗质地土壤前期含水量对模拟降雨过程中入渗-产流的影响[D]. 王亚飞. 中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心), 2016(08)
- [8]黄土优先流渗流特性及斜坡优势滑动面研究[D]. 潘网生. 长安大学, 2015(02)
- [9]变化环境下的小流域地表径流模拟预报及坝库功能转换研究[D]. 李娟. 宁夏大学, 2014(03)
- [10]三峡库区紫色土坡耕地水量平衡研究[D]. 熊友胜. 西南大学, 2013(06)