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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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