流域水沙过程及其耦合模拟研究
作者：龚家国
出版时间： 2018年版
内容简介
《流域水沙过程及其耦合模拟研究》以流域水沙过程尺度效应研究为基础，采用WEP-L模型平台，建立基于过程的流域分布式水沙耦合模型，研究水沙耦合模型的尺度效应，模拟泾河流域不同人类活动情景下水沙过程演变的规律。《流域水沙过程及其耦合模拟研究》共分8章，包括绪论、黄土区坡面水沙过程研究、流域水沙过程尺度效应及其机理分析、分布式水沙过程耦合模拟原理与建模技术、流域水沙过程模拟模型及其过程参数率定、分布式水沙耦合模型应用中的尺度问题研究、人类活动对流域水沙过程影响的模拟分析和总结与展望。《流域水沙过程及其耦合模拟研究》阐述的流域水沙过程及其模拟研究成果具有很好的学术和实践价值，在支撑流域水土保持措施科学配置、建立科学的水土保持体系、正确评估水土保持措施效益等方面具有较高应用价值。
目录
目录
第1章 绪论 1
1.1 流域水沙过程研究背景 1
1.2 流域水沙过程研究进展 2
1.2.1 水文模型研究进展 2
1.2.2 流域泥沙过程研究进展 3
1.2.3 水沙过程尺度效应研究进展 13
1.3 研究中存在的问题 15
1.4 研究内容与方法 16
1.4.1 研究内容 16
1.4.2 研究方法 17
第2章 黄土区坡面水沙过程研究 18
2.1 坡面侵蚀链理论 18
2.2 雨滴溅蚀过程 18
2.3 面（片）蚀过程试验研究 19
2.3.1 面（片）蚀过程临界条件 19
2.3.2 坡面薄层水流滚波特性研究 19
2.4 沟蚀过程试验研究 22
2.4.1 细沟侵蚀过程临界条件 22
2.4.2 浅沟侵蚀过程临界条件 23
2.4.3 浅沟侵蚀速率受侵蚀影响因素影响研究 24
2.4.4 浅沟侵蚀沟槽发育及其水流水力学特性研究 28
2.4.5 股流侵蚀挟沙能力研究 29
2.5 坡面重力侵蚀发生的力学机制初探 32
第3章 流域水沙过程尺度效应及其机理分析 34
3.1 坡面水沙过程尺度效应分析 34
3.1.1 坡面水蚀过程及其尺度效应分析 34
3.1.2 坡面重力侵蚀及其尺度效应分析 35
3.2 流域降雨-径流-泥沙过程中的尺度规律分析 38
3.2.1 研究流域水文相似性比较 38
3.2.2 降雨-径流过程空间尺度效应分析 43
3.2.3 降雨-径流过程空间尺度效应机理分析 45
3.2.4 不同尺度流域水沙过程尺度效应及其机理分析 46
3.3 本章小结 50
第4章 分布式水沙过程耦合模拟原理与建模技术 52
4.1 分布式水沙过程模拟原理 52
4.1.1 WEP 模型及其发展 52
4.1.2 自然水循环过程模拟 52
4.1.3 能量循环过程模拟 66
4.1.4 流域泥沙过程模拟 68
4.2 分布式建模技术 79
4.2.1 河网提取算法改进 79
4.2.2 子流域编码算法改进 88
第5章 流域水沙过程模拟模型及其过程参数率定 105
5.1 模型的搭建 105
5.1.1 基础信息采集 105
5.1.2 前处理 106
5.1.3 模型参数率定与验证 108
5.2 评价方法与指标 108
5.3 研究区介绍 109
5.4 薄层水流侵蚀模型基本参数的率定 111
5.4.1 资料与方法 111
5.4.2 结果与分析 115
5.4.3 小结 118
5.5 小流域水沙过程参数率定与分析 118
5.5.1 资料与边界条件设定 119
5.5.2 参数估算与率定 127
5.5.3 小流域侵蚀过程分析 133
5.5.4 不同坡面侵蚀过程对流域水沙过程的影响分析 137
5.5.5 小结 139
5.6 本章小结 139
第6章 分布式水沙耦合模型应用中的尺度问题研究 141
6.1 分布式水沙耦合模型相关尺度问题研究 141
6.1.1 DEM 栅格大小对模型基本地形参数提取的影响 141
6.1.2 子流域套等高带结构对下垫面要素信息处理的影响 152
6.2 模型在小尺度流域上的应用 154
6.2.1 数据及其利用 154
6.2.2 模型的率定与验证 157
6.3 模型在大尺度流域上的应用 164
6.3.1 研究区介绍 164
6.3.2 数据及其利用 165
6.3.3 模型的率定与验证 171
6.4 模型参数在不同尺度流域上的变化分析 179
6.5 本章小结 181
第7章 人类活动对流域水沙过程影响的模拟分析 183
7.1 流域土地利用变化和水土保持措施 184
7.1.1 土地利用数据及其处理 184
7.1.2 水土保持数据及其处理 185
7.2 情景设置 186
7.3 人类活动对泾河流域水沙过程演变的影响分析 187
7.4 本章小结 191
第8章 总结与展望 193
8.1 主要结论 193
8.1.1 理论研究 193
8.1.2 应用研究 195
8.1.3 主要创新点 196
8.2 研究展望 197
8.2.1 基础研究 197
8.2.2 应用研究 198
参考文献 199