引言 1
第1章 绪论 3
1.1 研究背景及意义 3
1.1.1 农业面源污染 3
1.1.2 选题背景 6
1.2 地表径流溶质流失的国内外研究现状 6
1.2.1 地表径流的研究 7
1.2.2 地表径流溶质流失的试验及其影响因素研究 8
1.2.3 地表径流溶质流失的理论模型研究 10
1.2.4 数据同化方法的研究 12
1.3 本文的研究工作 13
第2章 溶质地表径流模型的建立 15
2.1 模型的描述 16
2.1.1 模型溶质质量关系的描述 16
2.1.2 模型过程的分解 17
2.2 α和γ为常数时的模型求解 18
2.2.1 第一阶段（Ⅰ）的求解 18
2.2.2 第二阶段（Ⅱ）的求解 18
2.2.3 第三阶段（Ⅲ）的求解 19
2.2.4 第四阶段（Ⅳ）的求解 21
2.3 α为常数γ随时间线性减小时的模型求解 23
2.3.1 第二阶段（Ⅱ）的求解 24
2.3.2 第三阶段（Ⅲ）的求解 24
2.3.3 第四阶段（Ⅳ）的求解 25
2.4 α和γ为常数时吸附性溶质的地表径流流失 26
2.5 小结 28
第3章 溶质径流流失试验研究及模型验证 29
3.1 试验方法介绍 29
3.1.1 试验土槽装置 29
3.1.2 降雨器模拟装置 30
3.1.3 供水装置 31
3.1.4 试验土槽填土 32
3.1.5 径流排水溶液取样 33
3.1.6 溶液中可溶性盐的测定——电导法 33
3.2 模型的验证 36
3.2.1 α和γ为常数时模型的验证 36
3.2.2 α或γ不为常数时模型的理论验证 40
3.2.3 模型的试验验证 47
3.2.4 小结 55
3.3 非饱和土壤的不同特性对土壤溶质地表径流流失的影响 55
3.3.1 非饱和土壤的吸附性能对土壤溶质径流流失的影响 55
3.3.2 非饱和土壤的容重对土壤溶质径流流失的影响 56
3.3.3 非饱和土壤的初始含水率对土壤溶质径流流失的影响 57
3.3.4 小结 59
第4章 试验结果的分析研究 61
4.1 试验结果的分析与讨论 61
4.1.1 土壤初始体积含水率对溶质流失的影响 64
4.1.2 降雨强度对溶质流失的影响 66
4.1.3 土壤质地对溶质流失的影响 68
4.1.4 排水条件对溶质流失的影响 69
4.2 小结 71
第5章 模型参数的识别 73
5.1 非完全混合参数的识别方法 73
5.2 试验条件简介 75
5.3 参数识别结果 75
5.3.1 壤土试验结果分析 76
5.3.2 沙土试验结果分析 88
5.3.3 壤土和沙土试验结果分析的比较 89
5.4 小结 90
第6章 数据同化方法的应用 91
6.1 数据同化的基本概念 91
6.2 卡尔曼滤波 92
6.3 扩展卡尔曼滤波 93
6.4 集合卡尔曼滤波 95
6.5 集合卡尔曼滤波在地表径流溶质预测中的理论应用 97
6.6 集合卡尔曼滤波在地表径流溶质预测中的应用 101
6.6.1 沙土试验 102
6.6.2 壤土试验 108
6.7 小结 112
第7章 总结与展望 114
7.1 研究内容总结 114
7.2 主要创新点 116
7.3 展望 116
参考文献 118
致谢 136