目 录 1
前言 1
第一章绪论 1
一、土壤蒸发过程 1
二、研究进展 2
1．关于土壤蒸发过程的研究 2
2．关于土壤中的水热传递过程 3
3．关于耕作对土壤水分与温度影响的数学模型 4
三、模型、模拟与应用 5
3．应用 6
2．土壤蒸发过程数值模型的设计与田间试验验证 6
1．问题的提出 6
第二章一维土壤蒸发过程的数值模型 8
一、根据地表红外温度计算土壤蒸发率 9
1．计算方法 9
2．土壤表面蒸发阻力 10
二、根据地表能量平衡方程式计算地表温度与 11
蒸发率 11
1．净辐射Rn的计算 11
2．进入空气的显热A与蒸发率Es的计算 12
3．地表温度Ts的计算 12
1．分析水分运动方程的单元水量平衡法 13
三、土壤中的水分与温度分布 13
2．土壤中的温度分布 16
3．差分法的计算程序 16
四、土壤蒸发过程的模拟程序 16
五、田间试验与模拟计算结果比较 18
1．田间试验方法与设备 18
2．观测项目 19
3．试验地的土壤参数 19
4．计算值与实测值的比较 20
六、小结 24
1．数值模型 26
一、地表平坦的二维土壤蒸发过程的数值模型 26
第三章 二维土壤蒸发过程的数值模型 26
2．计算程序 28
二、沟垄上的空气动力学阻力 28
1．沟垄剖面的边界方程 28
2．沟垄上的空气动力学阻力 28
三、沟垄上蒸发率的计算 32
四、沟垄上地表温度的计算 33
1．沟垄上的辐射分析 33
2．地表温度的计算 35
五、小结 35
一、控制方程 36
第四章土壤中水分与温度分布的有限元分析 36
二、控制方程的有限元解 38
1．空间域的离散 39
2．时间域的离散 41
三、计算机程序 41
四、田间试验与模拟计算结果比较 43
五、小结 54
第五章土壤参数 55
一、基础参数 55
二、水分运动参数 55
1．土壤水分特征曲线 55
3．导水率 56
2．扩散率 56
4．与温度梯度有关的水汽扩散率 57
5．水汽在水势梯度下的当量导水率 58
三、热参数 58
1．热容量 58
2．导热率 59
3．比辐射率 61
四、小结 63
第六章耕作工程措施对土壤水分与温度分布的影响 64
一、耕作工程措施对土壤水分与温度分布影响的计算机模拟程序 64
三、少耕 66
2．镇压对水分的影响 66
二、镇压 66
1．镇压对温度的影响 66
1．少耕对温度的影响 67
2．少耕对水分的影响 67
四、沟种垄作 67
1．不同沟深或垄高的影响 67
2．风向的影响 68
3．沟走向问题 68
五、西北地区的沟种设计 68
2．标准气象资料的应用方法 69
1．输入资料 69
3．沟种工艺指标 77
六、小结 78
第七章结论 79
附录有限元分析中的公式推导 81
一、空间域的离数 81
二、时间域的离数 86
三、采用三角形单元时的算式 87
四、总体合成 92
五、解法 92
参考文献 92