农业非点源污染输移过程实验及机理研究

太湖流域经济、社会发展迅速，人类活动强烈的影响着流域内的水文、水环境过程。本文通过在太湖流域典型小流域详细的野外原型实验，分析了流域的水文响应机理，并在水文过程分析的基础上，研究了农业非点源污染物在水-土界面的运移机理，阐述氮磷输出的主要影响因素与作用机制。本书在机理分析基础上，整合了降雨下渗、土壤水、坡面汇流与河道汇流、地下水流等水文过程，构建了分布式的水文-非点源污染物运移模型，揭示了水文响应与非点源污染物的互动机制，得到了氮磷关键输出区的分布规律。

目录
第1章  绪论  1
1.1  背景  1
1.2  国内外研究现状  3
1.2.1  分布式水文模型研究进展  3
1.2.2  农业非点源污染物迁移转化研究进展  5
1.3  本书研究内容概要  10
1.3.1  研究目的  10
1.3.2  研究内容  11
1.3.3  技术路线  13
第2章  实验流域概况与特征提取  15
2.1  地理位置  15
2.2  地形地貌  15
2.3  水文气象  15
2.4  流域水文观测实验  16
2.5  基于GIS的流域特征提取  18
2.5.1  概述  18
2.5.2  建立流域数字高程模型  18
2.5.3  流域特征获取  19
第3章  山丘区流域水文响应机理及定量化研究  22
3.1  流域水文响应机理研究  22
3.2  分布式耦合水文模型的建立  31
3.2.1  降雨下渗模拟  31
3.2.2  汇流过程模拟  32
3.2.3  非饱和土壤水分运动模拟  33
3.2.4  地下水运动模拟  33
3.2.5  河水-地下水水量交换模拟  33
3.3  流域分布式水文模拟  34
3.3.1  分布式耦合水文模型系统在梅林流域的率定  34
3.3.2  分布式耦合水文模型系统在梅林流域的验证  36
3.3.3  不同产流模式对水文响应结果的影响  40
3.3.4  参数空间变异性对水文响应模拟的影响  41
第4章  典型山丘区农业非点源污染物迁移规律研究  46
4.1  流域农业非点源污染物迁移特征实验设计  46
4.2  降雨事件对流域氮磷输出的影响  48
4.3  梅林流域氮磷随降雨事件迁移规律  51
4.3.1  梅林流域氮磷输出主要成分  51
4.3.2  梅林流域流量与氮磷输出关系研究  57
4.3.3  梅林流域氮磷输出的季节规律研究  71
4.3.4  梅林流域不同径流成分输出氮磷规律  74
4.4  不同土地利用氮磷输出规律研究  82
4.5  地下水中氮磷浓度时空变化规律研究  88
第5章  典型山丘区农业非点源污染物随水文过程迁移规律定量化研究  94
5.1  氮迁移转化模拟方法  94
5.1.1  氮素的径流输出量  95
5.1.2  氨的硝化与挥发  96
5.1.3  硝氮的反硝化  97
5.1.4  无机氮的固定与有机氮的矿化  97
5.2  磷迁移转化模拟方法  98
5.2.1  总磷的径流输出量  98
5.2.2  无机磷的固定与有机磷的矿化  99
5.2.3  无机磷的吸附和解吸  99
5.3  梅林流域氮素迁移转化模拟结果  100
5.3.1  土壤氮素迁移转化模拟  100
5.3.2  降雨事件输出氮素负荷模拟  104
5.4  梅林流域磷素迁移转化模拟结果  106
5.4.1  土壤磷素迁移转化模拟  106
5.4.2  降雨事件输出磷素负荷模拟  108
5.5  梅林流域氮磷素迁移的时空变化  109
第6章  主要结论  116
参考文献  119