本書在分析季節(jié)性凍融過程對土壤包氣帶、地下水以及地下水與湖泊和溪流過程的影響作用的基礎(chǔ)上,確定研究區(qū)獨(dú)特的環(huán)境特征,以及凍土對各種過程的作用和影響機(jī)制。研究凍土中各種物理過程及其邊界條件對水文循環(huán)的影響,開發(fā)了簡單的計(jì)算方法和模型。
根據(jù)WEP-COR模型模擬得到的土壤凍融和水循環(huán)過程,計(jì)算流域最大凍土深度和凍融時(shí)間的空間分布,定量分析流域凍土?xí)r空分布的變化,定量分析最大凍土深度和凍融時(shí)間邊界的位移,識(shí)別影響凍土的主要?dú)鉁匾蜃印M瑫r(shí)分不同區(qū)域、年內(nèi)不同時(shí)期分析徑流的演變規(guī)律,識(shí)別影響徑流的主要?dú)庀笠蜃樱ㄟ^回歸方法擬合出主要?dú)庀笠蜃优c凍土水文的定量關(guān)系。
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獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng),水利部大禹科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng),2007年1月被中央國家機(jī)關(guān)團(tuán)工委、中央國家機(jī)關(guān)青年聯(lián)合會(huì)授予中央國家機(jī)關(guān)青年“創(chuàng)新獎(jiǎng)”
目錄
第1章 緒論1
1.1 寒區(qū)和凍土1
1.2 土壤凍融物理過程2
1.3 土壤凍融機(jī)制4
1.4 凍結(jié)與非凍結(jié)土壤水文過程的相似性6
1.5 土壤凍融對流域水文過程的影響機(jī)制7
第2章 凍融過程對土壤物理及水熱動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的影響12
2.1 凍融過程對土壤結(jié)構(gòu)性質(zhì)變化的影響12
2.2 凍融過程中土壤液態(tài)含水量確定的物理方法20
2.3 凍融過程中熱力學(xué)模擬基礎(chǔ)26
2.4 凍融過程中土壤水熱均衡過程30
第3章 氣象條件和下墊面對凍土水熱遷移的影響33
3.1 不同氣象條件下的凍土水熱動(dòng)態(tài)33
3.2 下墊面對凍土水文過程影響的實(shí)驗(yàn)研究38
第4章 凍融過程中土壤水熱遷移物理模擬方法44
4.1 凍融過程中土壤主要水熱過程物理機(jī)制概化44
4.2 凍融過程中土壤水流通量模擬45
4.3 凍土融化期流域水分析出過程模擬54
第5章 凍土水熱耦合數(shù)值模擬方法58
5.1 數(shù)值模擬方法58
5.2 凍土水分運(yùn)動(dòng)和熱量傳輸動(dòng)力學(xué)參數(shù)65
5.3 凍融過程中水熱動(dòng)態(tài)模擬邊界條件87
5.4 土壤分層水熱耦合數(shù)值模擬91
5.5 “積雪-土壤-砂礫石”多層凍土水熱過程耦合模擬105
第6章 寒區(qū)流域分布式水文模型研究115
6.1 研究進(jìn)展115
6.2 流域分布式二元水文模型117
6.3 寒區(qū)流域分布式水文模型122
6.4 青藏高原分布式水文模型139
第7章 寒區(qū)流域水循環(huán)演變規(guī)律研究161
7.1 研究進(jìn)展161
7.2 氣候變化對松花江流域凍土水文影響的定量評估164
7.3 尼洋河流域徑流演變及歸因分析191
第8章 研究展望207
8.1 有待進(jìn)一步解決的基礎(chǔ)性問題207
8.2 寒區(qū)水文模型研究中有待解決的問題208
8.3 寒區(qū)凍土水文對物質(zhì)遷移的影響機(jī)制和模擬方法209
參考文獻(xiàn)212