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第1章 绪论 1

1.1概述 1

1.1.1流域水环境问题 1

1.1.2农业非点源污染 3

1.2非点源污染的不确定性 5

1.3非点源污染研究中的几个关键问题 6

1.4流域水环境模拟研究发展趋势 9

第2章 非点源污染信息监测与模拟研究 11

2.1水污染模拟方法 11

2.2非点源污染模型研究概述 11

2.3分布式非点源模型模拟尺度 19

2.4非点源污染信息的监测采样方法研究 22

2.5非点源污染模型不确定性和参数识别研究 25

第3章 基于参数外延的非点源污染监测及分析模式 28

3.1非点源污染的定量化随机监测 28

3.2基于参数外延的非点源污染模拟分析模式 29

3.3农业非点源污染样本信息监测系统设计 32

3.4非点源污染信息监测及定量模拟尺度 35

3.5基于Kriging原理的信息变异性分析方法 38

第4章 非点源污染信息变异性统计及插值 40

4.1典型流域产污影响因素特征统计 40

4.2流域非点源污染本底值监测及统计分析 42

4.2.1样本信息监测 42

4.2.2样本信息统计特征 44

4.3基于Kriging的空间变异模型建立及有效估值 46

4.4小流域典型降雨—径流—产污实验 47

4.5原状土柱产污特性实验监测 53

4.5.1人工降雨模拟实验 53

4.5.2土壤中硝态氮存储结构实验分析 54

4.6实验流域不同尺度的氮磷变异性统计 57

4.7变异因子提取及空间数据外延插值 66

4.7.1变异因子选取和数据预处理 66

4.7.2空间数据外延插值建模 68

第5章 农业非点源空间信息优化采样方法 72

5.1优化样本数确定方法 72

5.2优化采样结构设计 74

5.3确定最优采样间距 76

5.4野外实验非均匀采样模型的建立 77

5.5优化采样方法的应用及对比分析 79

第6章 分布式水文模型建立 84

6.1流域水文模拟 84

6.2分布式水文模型构建 84

6.2.1流域水文模型概述 84

6.2.2产汇流模型 85

6.2.3产流计算方法 86

6.2.4汇流演算 88

6.3实验流域模型参数确定 89

6.3.1土壤下渗参数 89

6.3.2产汇流模型参数 91

6.3.3水土流失特性参数 94

第7章 非点源污染产生机理及氮磷定量化模拟 97

7.1非点源污染产生机理 97

7.1.1降雨径流过程污染 98

7.1.2土壤侵蚀过程污染 99

7.1.3地表溶质溶出过程 101

7.1.4土壤溶质入渗过程 101

7.2氮磷素污染负荷模型 102

7.3实验流域氮磷污染定量化模拟验证 104

7.3.1径流过程模拟 104

7.3.2氮磷素流失规律模拟 105

7.3.3氮磷素模拟误差分析 108

第8章 典型流域农业非点源污染的随机模拟及风险分析 111

8.1分布式模型参数敏感性 111

8.1.1敏感性分析方法及参数确定 111

8.1.2非点源污染模拟敏感性参数计算 112

8.2农田土壤氮磷随机场的确立 114

8.2.1基于贝叶斯理论的条件模拟 114

8.2.2流域氮磷污染条件模拟 116

8.3基于信息外延的农业非点源污染随机模拟 122

8.4基于Kriging的非点源污染风险评估方法 129

8.5典型流域农业非点源污染风险影响分析 130

8.6研究展望 134

第9章 流域非点源污染负荷反演模拟 135

9.1引言 135

9.2流域水环境污染反演计算理论与方法 136

9.2.1反演模拟方法 136

9.2.2建立水环境数学模型 138

9.3典型流域非点源污染反演模拟分析 138

9.3.1研究区概况 138

9.3.2面源污染负荷反演计算 139

9.3.3结果分析 140

9.4基于SWAT模型的流域非点源污染反演模拟应用 141

9.4.1分布式非点源模型应用 141

9.4.2 SWAT模型结构描述 142

9.4.3理论与方法 143

9.4.4应用实例研究 146

第10章 流域水环境生态系统综合治理模式 152

10.1流域水环境生态系统治理理念 152

10.2流域水环境系统污染评价 153

10.3流域水环境综合治理模式 154

10.3.1流域生态治理理论基础及原则 154

10.3.2小流域河湖环境治理模式 155

第11章 平原河网流域水环境情景模拟及污染治理 159

11.1引言 159

11.2平原河网的非点源污染负荷模拟 159

11.2.1自然地理概况 159

11.2.2小流域产汇流计算 160

11.2.3流域DEM提取 163

11.2.4典型流域污染负荷情景模拟计算 167

11.3研究区非点源污染治理应用 171

11.4研究区河网水污染水利工程治理应用 176

11.4.1引言 176

11.4.2感潮河网水动力学模型建立及求解 177

11.4.3河网非稳态水质模型建立及求解 178

11.4.4引江调水方案设计及评价 180

第12章 小流域湖泊水环境治理应用 184

12.1湖泊污染治理 184

12.2材料与实验方法 185

12.3动态复水模拟实验 187

12.3.1底泥磷释放 188

12.3.2底泥氮释放 190

12.3.3底泥上覆水P含量变化监测 192

12.3.4底泥上覆水N含量变化监测 194

12.4水土界面物质交换动态复水数学模拟 195

12.5小流域环境综合治理 197

参考文献 198

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