第1章 绪论 1
1.1 水分运移过程 1
1.1.1 降雨 1
1.1.2 径流 2
1.1.3 径流异质性 3
1.1.4 土壤水分 5
1.2 泥沙输移过程 7
1.2.1 侵蚀产沙 7
1.2.2 土地利用／覆被变化的水文泥沙效应 9
1.2.3 沟壑治理工程的水文泥沙效应 11
1.3 本书技术路线与结构 12
1.3.1 技术路线 12
1.3.2 本书结构 13
第2章 试验区概况 15
2.1 吉县试验区概况 15
2.1.1 地理位置 15
2.1.2 气候 16
2.1.3 地质地貌 17
2.1.4 土壤 17
2.1.5 植被 18
2.2 安塞县试验区概况 18
2.2.1 地理位置 18
2.2.2 气候 19
2.2.3 地质地貌 19
2.2.4 土壤 20
2.2.5 植被 21
2.2.6 土地利用现状 21
2.2.7 马家沟流域水土流失与沟壑治理 22
第3章 降雨分布及特征分析 25
3.1 降雨分布 25
3.1.1 降雨量年际分布 25
3.1.2 降雨量年内分布 27
3.1.3 流域降雨量级分布 28
3.1.4 流域暴雨雨型 30
3.1.5 侵蚀性降雨 32
3.1.6 临界产流降雨量分布 33
3.2 降雨特征小波分析 34
3.2.1 小波变换的基本原理 35
3.2.2 马家沟流域降雨量小波分析 36
3.2.3 蔡家川流域降雨量小波分析 39
第4章 土壤持水性能及水分入渗 42
4.1 土壤性质观测方法 42
4.1.1 土壤物理性质测定 42
4.1.2 土壤入渗测定 42
4.1.3 土壤水分特征曲线的标定 43
4.2 土壤持水性能 43
4.2.1 样地基本情况及研究方法 43
4.2.2 不同林地土壤水分特征曲线 44
4.2.3 土壤比水容量与水分分类 45
4.3 土壤水分入渗 46
4.3.1 土壤水分运动参数分析 46
4.3.2 不同地类土壤水分入渗研究 52
4.3.3 影响土壤入渗因素分析 55
第5章 土壤水分承载力 69
5.1 林地水分生产力 69
5.1.1 生物量分析 69
5.1.2 土壤水分与林木生长分析 75
5.1.3 林地水分条件与生产力关系 80
5.2 主要造林树种的耗水规律 84
5.2.1 林地供耗水量平衡 84
5.2.2 不同季节林地供耗水 85
5.2.3 不同林地供水与耗水 86
5.3 坡面尺度林地土壤水分承载力 86
5.3.1 不同立地条件土壤储水量聚类与生物产量状况 86
5.3.2 林地生物产量模型的选取与参数确定 88
5.3.3 最适植被生物产量计算 89
5.3.4 主要造林树种密度的确定 89
第6章 土壤水分空间异质性 91
6.1 土壤水分时空分布规律 91
6.1.1 土壤水分的垂直分布 91
6.1.2 土壤水分的季节动态 97
6.2 土壤水分入渗模型模拟及其空间变异性 100
6.2.1 土壤入渗模型概述 100
6.2.2 各地类土壤水分入渗性能模型拟合 101
6.3 土壤入渗空间异质性 104
6.3.1 简化Philip入渗模型 105
6.3.2 简化Philip入渗模型的土壤转换函数 106
6.3.3 小流域土壤水分入渗特性的空间分异 108
第7章 土地利用／覆被变化特征 112
7.1 土地利用动态及其预测 112
7.1.1 DEN图 112
7.1.2 土地利用分类图 113
7.2 土地利用／覆被的演变过程 114
7.2.1 土地利用变化过程分析 114
7.2.2 土地资源数量变化模型 115
7.2.3 土地利用空间转移变化过程 116
7.2.4 土地利用程度变化 121
7.2.5 土地利用／覆被变化趋势 124
7.3 土地利用／覆被动态演变驱动力及驱动机制分析 125
7.3.1 自然因素 126
7.3.2 人口因素 126
7.3.3 政策因素 127
7.3.4 经济因素 127
第8章 坡面土地利用／覆被变化下的水沙效应 128
8.1 坡面土地利用／覆被对产流产沙的影响 128
8.1.1 坡面土地利用／覆被对径流的影响 128
8.1.2 坡面土地利用／覆被对产沙的影响 129
8.2 坡地经济林与水土保持林的产流产沙效应 130
8.3 坡度对坡面产流产沙的影响 133
第9章 坡面产流模型 136
9.1 影响坡面径流因素分析 136
9.1.1 降雨与径流的关系 136
9.1.2 地形因子与径流的关系 137
9.1.3 植被因子与径流的关系 138
9.2 坡面产流模型的构建 148
9.2.1 降雨－入渗－产流综合模型的建立 148
9.2.2 坡面产流－入渗模型 156
9.3 场降雨水文模型的构建 160
9.3.1 分布式水文模型技术平台概述 160
9.3.2 流域分布式暴雨水文模型（PRMS-Storm）构建 167
第10章 流域土地利用／覆被变化的水沙效应 179
10.1 SWAT模型原理及组成 179
10.1.1 SWAT模型原理 179
10.1.2 SWAT模型组成 179
10.2 SWAT的运行及模型校准 180
10.2.1 SWAT的运行 180
10.2.2 模型的校准和验证 182
10.3 模型的输出 182
10.4 基于SWAT模型的马家沟流域产流产沙模拟 184
10.4.1 流域数据库的构建 184
10.4.2 土地利用和土壤的定义及叠加 189
10.4.3 水文响应单元的分配 190
10.4.4 创建模型输入文件 190
10.4.5 基于马家沟流域的模型校准和验证 190
第11章 泥沙来源及流域尺度对洪水过程的影响 195
11.1 坡面（沟间地）与沟道（沟谷地）的输沙量 195
11.2 流域尺度变化对流域径流的影响 198
11.3 流域尺度对流域径流过程的影响 200
11.3.1 流域的选取 200
11.3.2 流域尺度变化对流域产流模式的影响 200
11.3.3 流域尺度的变化对流域洪水过程的影响 203
11.4 嵌套流域洪水过程计算模拟 205
第12章 流域植被／工程复合作用下的水沙效应 208
12.1 流域径流和泥沙对降雨响应 208
12.1.1 年际尺度径流和泥沙对降雨响应 208
12.1.2 月尺度径流和泥沙对降雨响应 211
12.2 流域径流和泥沙对土地利用响应 213
12.2.1 对比流域选取 213
12.2.2 土地利用现状 215
12.2.3 无林流域和森林流域雨季径流对比分析 218
12.2.4 多林流域和少林流域雨季径流对比分析 220
12.2.5 多林流域和少林流域枯水流量对比分析 222
12.2.6 天然林与人工林对流域径流调节作用 223
12.2.7 森林植被对流域产沙的影响 224
12.3 土地利用和降雨减沙理水耦合效应 226
12.3.1 对径流量影响 226
12.3.2 对侵蚀产沙影响 232
12.4 淤地坝对水沙资源调控效应 233
12.4.1 淤地坝减沙效益分析 233
12.4.2 淤地坝在流域减沙中作用 235
12.4.3 淤地坝淤积库容分析 240
12.4.4 单坝拦沙效益比较 241
12.5 不同治理范式下流域侵蚀强度变化 243
参考文献 245