土壤水动力学

目 录
前言
第一章土壤水的能态——土水势
1.1概述
1.2土壤水的形态和能态
1.2.1 土壤水的数量——土壤含水率
1.2.2土壤水的形态
1.2.3土壤水的能态
1.3土水势
1.3.1土水势概念的热力学基础
1.3.2土水势的分势
1.4土壤水吸力与土壤水分特征曲线
1.4.1土壤水吸力
1.4.2土壤水分特征曲线
1.4.3土壤水分特征曲线的应用
第二章土壤水动力学基本方程
2.1非饱和土壤水流动的达西定律
2.1.1饱和土壤水流动的达西定律
2.1.2非饱和土壤水流动的达西定律
2.1.3非饱和土壤的导水率
2.2非饱和土壤水运动基本方程
2.2.1质量守恒原理与基本方程的推导
2.2.2基本方程的各种形式
2.2.3柱坐标及球坐标系中土壤水分运动的基本方程
2.3土壤水分运动通量法
2.3.1零通量面与零通量面法
2.3.2表面通量法与定位通量法
2.4土壤中溶质的运移及其基本方程
2.4.1溶质运移的对流和水动力弥散
2.4.2溶质运移的基本方程
2.4.3土壤中溶质运移与水分运动的关系
2.5 土壤中的热流及其基本方程
2.5.1土壤的热特性
2.5.2土壤中热流的基本方程
2.5.3土壤中水热的耦合迁移
第三章土壤水分的入渗
3.1土壤水分入渗过程概述
3.1.1入渗过程的一般分析
3.1.2地表入渗条件
3.2土壤水分运动线性化方程的入渗解
3.3 Green-Ampt模型与δ函数入渗解
3.3.1 Green-Ampt模型及其入渗分析
3.3.2 δ函数的近似解
3.3.3 Green-Ampt模型的入渗关系
3.4水平吸渗条件下的Philip解法
3.4.1水平吸渗的定解问题与Boltzmann变换
3.4.2迭代计算方法
3.4.3迭代计算步骤及算例
3.5垂直入渗条件下的Philip解法
3.5.1垂直入渗条件下的Philip级数解
3.5.2递推求解方法与步骤
3.6入渗条件下的Parlange解法
3.6.1 第一类边界问题的Parlange解法
3.6.2第二类边界问题的Parlange解法
3.6.3水平轴对称非饱和流的半解析解
3.7入渗公式及讨论
3.7.1 Green-Ampt入渗公式
3.7.2 Pbilip入渗公式
3.7.3 Smith,Parlange入渗公式
3.7.4 КОСТЯКОВ、Horton和Holtan入渗公式
第四章蒸发条件下土壤水分的运动
4.1概述
4.2定水位条件下均质土壤的稳定蒸发
4.2.1 稳定蒸发条件下土壤含水率及吸力分布
4.2.2定水位下潜水极限蒸发强度
4.2.3潜水稳定蒸发及其经验公式
4.3定水位条件下层状土壤的稳定蒸发
4.4蒸发条件下土壤水分的非稳定运动
4.4.1 表土蒸发强度保持稳定阶段的土壤水分运动求解
4.4.2表土蒸发强度随地表含水率递减阶段土壤
水分运动的近似解
4.4.3表土瞬时变干时土壤水分运动的求解
第五章土壤－植物－大气连续体中水流的运动
5.1概述
5.2植物细胞水势及植物体中水流
5.2.1 植物细胞的构成及其渗透、吸胀作用
5.2.2植物细胞水势
5.2.3细胞－细胞的渗流模型
5.2.4植物体中的水流
5.3土壤根区水流
5.3.1根的构造与吸水作用
5.3.2单根吸水的土壤水分运动模型
5.4腾发量的估算
5.4.1叶的构造与蒸腾
5.4.2估算腾发量的理论方法
5.4.3估算腾发量的经验方法
5.4.4根据潜在腾发量估算实际腾发量
5.5 腾发条件下土壤水动力学模拟
5.5.1恒温条件下土壤水分运动的模拟
5.5.2非恒温条件下土壤中水热运移的模拟
第六章土壤水分运动参数的测定
6.1概述
6.2土壤水分特征曲线的测定
6.2.1 土壤含水率测定方法简述
6.2.2 土壤水分特征曲线的测定方法
6.3水平土柱吸渗法测定非饱和土壤水扩散率
6.3.1 测定原理
6.3.2测定方法和算例
6.4非饱和土壤导水率的测定
6.4.1瞬时剖面法
6.4.2垂直下渗通量法
6.4.3垂直土柱稳定蒸发法
6.4.4 由已知的水分特征曲线和扩散率计算K(θ)
6.5测定非饱和土壤水分运动参数的出流法
6.5.1 出流公式
6.5.2 忽略多孔板阻抗的Gardner方法
6.5.3考虑多孔板阻抗的Rijtema方法
6.5.4渐变变压出流法
6.5.5 出流法应用小结
6.6土壤水分运动参数的田间测定
6.6.1 稳定土壤含水率剖面法
6.6.2 田间垂直入渗试验法
6.6.3现场定位观测法
第七章 土壤水分运动的数值计算方法
7.1概述
7.2一维土壤水分运动问题的差分解法
7.2.1差分概念
7.2.2一维非饱和流动问题的差分方程
7.2.3线性化方法与土壤水分运动参数的取值
7.2.4数值计算的收敛性和稳定性问题
7.3田间土壤水分运动问题的数值模拟
7.3.1 田间均质土壤一维非饱和流动问题的数值模拟
7.3.2一维饱和－非饱和土壤水分运动问题的数值模拟
7.3.3二维非饱和土壤水分运动问题的数值模拟
7.4土壤中溶质运移问题的数值模拟
7.4.1 一维非饱和土壤中溶质运移的数学模型
7.4.2溶质运移问题的差分方程
7.4.3 算例
7.5冻融条件下土壤中水热耦合运移问题的数值模拟
7.5.1一维土壤水热耦合运移问题的数学模型与差分方程
7.5.2算例
第八章 土壤特性空间变异性与土壤水分运动问题的标定8.1概述
8.2 土壤特性空间变异性的表示与取样数目
8.2.1土壤特性空间变异性的经典统计分析
8.2.2合理取样数目的确定
8.3 土壤特性的空间结构与Kriging内插法
8.3.1土壤特性空间分布的自相关分析
8.3.2土壤特性空间分布的半方差分析
8.3.3 Kriging最优内插法
8.4 田间土壤水分特征曲线与导水率的标定
8.4.1土壤水基质势ψm的标定
8.4.2 田间土壤水分特征曲线的标定
8.4.3田间非饱和土壤导水率的标定
8.4.4 田间非饱和土壤导水率函数的标定
8.5土壤水分入渗的空间分布
8.5.1 土壤水分垂直入渗基本方程的标定与含水率的空间分布
8.5.2 Philip入渗方程的标定与入渗量的空间分布
各章主要符号索引
参考文献