水蝕過程與預(yù)報(bào)模型

內(nèi)容概要

本書主要論述水蝕過程與預(yù)報(bào)模型。全書主要論述了以下方面的內(nèi)容：第一章和第二章全面回顧與總結(jié)了國內(nèi)外水蝕過程與預(yù)報(bào)模型的研究進(jìn)展；第三章至第九章以翔實(shí)的資料和鮮明的觀點(diǎn)論述了濺蝕、細(xì)溝間侵蝕與細(xì)溝侵蝕、坡面匯流匯沙與細(xì)溝侵蝕和淺溝侵蝕過程、墚坡與溝坡系統(tǒng)侵蝕產(chǎn)沙過程與動力學(xué)機(jī)理、坡面匯流匯沙與坡面侵蝕方式演變；第十章至第十二章論述了坡面水蝕預(yù)報(bào)模型、小流域地塊水蝕預(yù)報(bào)模型和小流域分布式水蝕預(yù)報(bào)模型；第十三章討論了7 Be示蹤坡面土壤侵蝕過程與機(jī)理；第十四章分析了未來20年我國水土流失的趨勢；第十五章論述了土壤侵蝕學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略。書中運(yùn)用了大量的實(shí)際資料，內(nèi)容豐富，反映了當(dāng)前我國土壤侵蝕過程與預(yù)報(bào)模型研究的主要成果。    本書可供從事土壤侵蝕、水土保持、地理學(xué)、國土整治、生態(tài)環(huán)境、環(huán)境保護(hù)研究的科技工作者和高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的師生以及從事水土保持和環(huán)境管理的人員使用。

作者簡介

鄭粉莉，1960年10月生，1983年畢業(yè)于西北大學(xué)地理系，1986年畢業(yè)于中國科學(xué)院西北水土保持研究所（現(xiàn)更名為中國科學(xué)院、水利部水土保持研究所），獲理學(xué)碩士學(xué)位，1997年畢業(yè)于中國科學(xué)院、水利部水土保持研究所，獲理學(xué)博士學(xué)位。近20多年來，鄭粉莉同志先后參加和主持過多項(xiàng)國家科技攻關(guān)課題、國家重大基金項(xiàng)目、中科院“百人計(jì)劃”項(xiàng)目、中國科學(xué)院重大項(xiàng)目、中澳合作研究項(xiàng)目等、多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國科學(xué)院知識創(chuàng)新項(xiàng)目、中美和中歐合作項(xiàng)目等科研課題20多項(xiàng)，所承擔(dān)的課題獲中國科學(xué)院自然科學(xué)一等獎1項(xiàng)，中國科學(xué)院科技進(jìn)步一等獎1項(xiàng)，中國科學(xué)院科技進(jìn)步三等獎1項(xiàng)，楊凌示范區(qū)科技進(jìn)步一等獎1項(xiàng)。先后在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文80多篇，合作出版專著5部。榮獲中國青年科技獎、陜西省優(yōu)秀留學(xué)回國人員、楊陵科技新星、楊陵區(qū)新長征突擊手等多種榮譽(yù)稱號。在美國工作期間，榮獲美國農(nóng)業(yè)部貢獻(xiàn)獎1項(xiàng)，美國農(nóng)業(yè)部重要貢獻(xiàn)獎1項(xiàng)。她的先進(jìn)事跡曾分別在《中國科學(xué)報(bào)》和《科壇文明天地》、《科學(xué)時報(bào)》、《家業(yè)硅谷之光》報(bào)導(dǎo)，《水利部黃河水利委員會的網(wǎng)頁》也對她的工作業(yè)績進(jìn)行的報(bào)導(dǎo)。江忠善，研究員，江蘇省六合縣人，生于1934年。1956年畢業(yè)于華東水利學(xué)院(現(xiàn)河海大學(xué))水文系，同年分配到水利部黃河水利委員會黃河水利科學(xué)研究所工作，1964年調(diào)至中國科學(xué)院·水利部水土保持研究所。

書籍目錄

前言第一章  水蝕過程研究進(jìn)展  第一節(jié)  雨滴濺蝕研究進(jìn)展  第二節(jié)  片蝕研究進(jìn)展  第三節(jié)  細(xì)溝侵蝕研究進(jìn)展  第四節(jié)  淺溝侵蝕研究進(jìn)展  第五節(jié)  切溝侵蝕研究進(jìn)展  參考文獻(xiàn)第二章  水蝕預(yù)報(bào)模型研究進(jìn)展  第一節(jié)  國內(nèi)水蝕預(yù)報(bào)模型研究進(jìn)展  第二節(jié)  國外水蝕預(yù)報(bào)模型研究進(jìn)展  第三節(jié)  我國水蝕預(yù)報(bào)模型研究面臨的挑戰(zhàn)與任務(wù)  參考文獻(xiàn)第三章  雨滴濺蝕  第一節(jié)  雨滴濺蝕過程及其隨降雨時間的變化  第二節(jié)  降雨因素和坡度對濺蝕的影響  第三節(jié)  黃土表土結(jié)皮和降雨動能與濺蝕的關(guān)系  第四節(jié)  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第四章  坡面細(xì)溝間侵蝕與細(xì)溝侵蝕  第一節(jié)  試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法  第二節(jié)  坡面土壤侵蝕過程  第三節(jié)  細(xì)溝間侵蝕和細(xì)溝侵蝕的關(guān)系  第四節(jié)  降雨動能對細(xì)溝間侵蝕和細(xì)溝侵蝕的影響  第五節(jié)  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第五章  坡面匯流匯沙與片蝕-細(xì)溝侵蝕過程  第一節(jié)  試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法  第二節(jié)  上方匯水匯沙對坡面片蝕  細(xì)溝侵蝕過程的影響  第三節(jié)  上方匯水匯沙對坡面徑流深度和流速的影響  第四節(jié)  影響坡面侵蝕產(chǎn)沙的因子分析  第五節(jié)  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第六章  坡面匯水匯沙與細(xì)溝侵蝕過程  第一節(jié)  試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法  第二節(jié)  坡面匯水匯沙與細(xì)溝水流侵蝕過程  第三節(jié)  細(xì)溝水流水力學(xué)參數(shù)與細(xì)溝侵蝕產(chǎn)沙過程的關(guān)系研究  參考文獻(xiàn)第七章  坡面匯流匯沙與淺溝侵蝕過程  第一節(jié)  試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法  第二節(jié)  淺溝發(fā)育過程研究  第三節(jié)  不同含沙水流條件下淺溝侵蝕過程研究  第四節(jié)  坡面匯水流量對淺溝侵蝕的影響因素分析  參考文獻(xiàn)第八章  墚坡與溝坡系統(tǒng)侵蝕產(chǎn)沙過程與動力學(xué)機(jī)理  第一節(jié)  坡溝系統(tǒng)侵蝕產(chǎn)沙關(guān)系研究進(jìn)展  第二節(jié)  試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法  第三節(jié)  坡溝系統(tǒng)侵蝕產(chǎn)沙過程的定位試驗(yàn)研究  第四節(jié)  墚坡匯水匯沙與坡溝系統(tǒng)侵蝕產(chǎn)沙過程研究  第五節(jié)  坡溝系統(tǒng)徑流侵蝕產(chǎn)沙水動力學(xué)機(jī)理分析  參考文獻(xiàn)第九章  匯水匯沙與坡面侵蝕方式演變  第一節(jié)  試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法  第二節(jié)  匯水匯沙與坡面侵蝕-搬運(yùn)過程  第三節(jié)  坡面侵蝕方式演變與侵蝕產(chǎn)沙過程  第四節(jié)  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第十章  中國坡面水蝕預(yù)報(bào)模型  第一節(jié)  坡面土壤流失預(yù)報(bào)模型的基本形式  第二節(jié)  模型參數(shù)分析與計(jì)算  第三節(jié)  模型驗(yàn)證與結(jié)論  參考文獻(xiàn)第十一章  黃土丘陵區(qū)小流域地塊水蝕預(yù)報(bào)模型  第一節(jié)  試驗(yàn)研究區(qū)概況  第二節(jié)  土壤侵蝕空間信息數(shù)據(jù)庫的建立  第三節(jié)  小流域地塊土壤侵蝕模型的建立  第四節(jié)  模擬結(jié)果與分析  第五節(jié)  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第十二章  黃土丘陵區(qū)小流域分布式水蝕預(yù)報(bào)模型  第一節(jié)  黃土丘陵溝壑區(qū)小流域分布式水蝕預(yù)報(bào)模型構(gòu)建  第二節(jié)  模型系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)  第三節(jié)  模型應(yīng)用與評價  參考文獻(xiàn)  附錄  黃土丘陵溝壑區(qū)小流域分布式水蝕預(yù)報(bào)模型系統(tǒng)功能列表第十三章  7 Be示蹤坡面土壤侵蝕過程與機(jī)理  第一節(jié)  研究現(xiàn)狀分析  第二節(jié)  試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法  第三節(jié)  7 Be示蹤坡面土壤侵蝕過程的機(jī)理研究  第四節(jié)  利用7 Be研究次降雨條件下淺溝集水區(qū)土壤侵蝕空間分布  第五節(jié)  利用7 Be研究季節(jié)性侵蝕條件下直形坡面土壤侵蝕過程  第六節(jié)  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第十四章  中國水土流失趨勢分析  第一節(jié)  水土流失敏感因子的確定  第二節(jié)  河流輸沙量與水土流失敏感因子關(guān)系方程  第三節(jié)  水土流失敏感因子變化趨勢預(yù)測  第四節(jié)  建議與對策  參考文獻(xiàn)第十五章  土壤侵蝕學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略  第一節(jié)  土壤侵蝕學(xué)科發(fā)展回顧與進(jìn)展  第二節(jié)  土壤侵蝕學(xué)科發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)  第三節(jié)  土壤侵蝕學(xué)科前沿和優(yōu)先領(lǐng)域  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第一章　水蝕過程研究進(jìn)展高學(xué)田 鄭粉莉基于水蝕發(fā)生方式，本章全面評述了坡面濺蝕、片蝕、細(xì)溝侵蝕、淺溝侵蝕和切溝侵蝕的研究進(jìn)展，分析了各種水蝕方式研究中存在的問題，并提出了水蝕過程研究亟待加強(qiáng)的研究領(lǐng)域。土壤侵蝕是危及人類生存與發(fā)展的重要環(huán)境問題之一，在我國表現(xiàn)尤為突出。我國水蝕面積達(dá)179萬km2，每年流失掉的土壤達(dá)50億t。土壤侵蝕不但導(dǎo)致土地質(zhì)量退化，而且被侵蝕掉的物質(zhì)隨徑流匯集到河網(wǎng)系統(tǒng)中，抬高河床，淤塞水利工程，加劇洪水災(zāi)害；同時，徑流挾帶的大量侵蝕物質(zhì)還會污染水源，引起一系列其他環(huán)境問題，嚴(yán)重影響資源環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。因此，土壤侵蝕研究在世界各國受到普遍重視。19世紀(jì)70年代，德圍科學(xué)家Wollny建立了世界上第一批徑流小區(qū)，研究土壤、覆蓋、坡度等與土壤侵蝕的關(guān)系。此后，美國科學(xué)家Miller建立了研究作物類型及其輪作對土壤侵蝕影響的試驗(yàn)小區(qū)。但到20世紀(jì)40年代以前，研究工作主要是對侵蝕現(xiàn)象的觀察和一般性描述。20世紀(jì)40年代，Ellison將水蝕過程分為4個子過程，即雨滴侵蝕過程、徑流侵蝕過程、雨滴搬運(yùn)過程和徑流搬運(yùn)過程，標(biāo)志著土壤侵蝕研究已經(jīng)發(fā)展到對侵蝕過程及其機(jī)理進(jìn)行研究的階段。20世紀(jì)60年代后，南于相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，測驗(yàn)方法的改進(jìn)以及計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，土壤侵蝕過程及其機(jī)理的研究逐步深入，為建立具有一定物理成因基礎(chǔ)的侵蝕產(chǎn)沙過程數(shù)學(xué)模型奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代后，侵蝕產(chǎn)沙過程及其機(jī)理研究及侵蝕預(yù)報(bào)模型的研究得到快速發(fā)展。目前，土壤侵蝕過程及其預(yù)報(bào)是土壤侵蝕學(xué)科的前沿領(lǐng)域。第一節(jié)　雨滴濺蝕研究進(jìn)展雨滴濺蝕（raindrop splash）是指雨滴直接打擊土壤表面，使土壤顆粒發(fā)生分散、分離、躍遷位移的過程。雨滴濺蝕主要發(fā)生在坡面產(chǎn)流之前和產(chǎn)流之初，是坡面水蝕過程的開始。濺蝕破壞土壤結(jié)構(gòu)，增加徑流紊動性，增強(qiáng)徑流的分散和搬運(yùn)能力；同時，濺散的土壤顆粒堵塞土壤孔隙，阻滯降水入滲，增加地面徑流和侵蝕力。因此，濺蝕是坡面土壤侵蝕過程的重要組成部分，是細(xì)溝間侵蝕的主要物理過程。自從1944年Ellison首次通過試驗(yàn)揭示出降雨擊濺是水蝕過程中的一種主要營力以來，許多學(xué)者通過定位觀測和人工降雨試驗(yàn)對雨滴濺蝕的作用、物理過程及其機(jī)理進(jìn)行了研究，取得了豐碩的研究成果，這些研究成果主要體現(xiàn)在雨滴物理特性和濺蝕模型兩大方面。由于雨滴濺蝕所消耗的能量來自雨滴動能，因而雨滴濺蝕作用與雨滴的物理特性（雨滴的大小、形狀、終點(diǎn)速度、動能、動量等）有著極其密切的關(guān)系。

編輯推薦

《水蝕過程與預(yù)報(bào)模型》可供從事土壤侵蝕、水土保持、地理學(xué)、國土整治、生態(tài)環(huán)境、環(huán)境保護(hù)研究的科技工作者和高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的師生以及從事水土保持和環(huán)境管理的人員使用?！端g過程與預(yù)報(bào)模型》從坡面水蝕過程（濺蝕、片蝕、細(xì)溝侵蝕、溝蝕過程）研究入手，基于大量的野外觀測試驗(yàn)、調(diào)查、模擬降雨試驗(yàn)數(shù)據(jù)和模型模擬，較深入地研究了各種水蝕過程，尤其是坡面匯流匯沙與細(xì)溝侵蝕和淺溝侵蝕過程、墚坡與溝坡系統(tǒng)侵蝕產(chǎn)沙過程與動力學(xué)機(jī)理、坡面水蝕預(yù)報(bào)模型、小流域水蝕預(yù)報(bào)模型、中國水土流失趨勢分析評估等，提出了中國土壤侵蝕學(xué)科的發(fā)展戰(zhàn)略，這些是當(dāng)前水蝕過程及預(yù)報(bào)模型研究的重點(diǎn)，也是國際土壤侵蝕研究關(guān)注的熱點(diǎn)和前沿所在。

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