土壤侵蚀模型是评估水土流失状况、量化水土流失强度、开展流域土壤侵蚀空间分布与河流水沙过程模拟的主要工具。本书系统阐述国内外土壤侵蚀模型的基本原理与模拟方法，分析不同模型的优缺点，选取不同的经验模型与物理过程模型进行实例分析。书中运用大量的实测资料，所阐述的流域土壤侵蚀模型及模型集合评估技术等研究成果具有较高的学术和实践价值，在支撑流域水土保持措施科学配置、构建合理水土保持措施配置体系、正确评估水土保持效益等方面具有较高的应用价值。
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第1章 绪论 1
1.1 土壤侵蚀概念 1
1.2 土壤侵蚀类型 2
1.2.1 水力侵蚀 3
1.2.2 风力侵蚀 4
1.2.3 重力侵蚀 4
1.2.4 侵蚀强度分级 4
1.3 土壤侵蚀危害 5
1.3.1 损毁耕地，降低肥力，威胁粮食安全 6
1.3.2 淤积河床，堵塞河道，威胁防洪安全 6
1.3.3 污染水源，恶化环境 7
1.3.4 威胁交通和通信安全 7
1.3.5 影响社会经济发展 7
参考文献 7
第2章 土壤侵蚀模型进展 9
2.1 土壤侵蚀模型构建 9
2.1.1 模型分类 9
2.1.2 模型算法 11
2.2 国外土壤侵蚀模型 15
2.2.1 土壤侵蚀半定量模型 15
2.2.2 国外主要土壤侵蚀物理模型 17
2.3 土壤侵蚀模型的局限性 24
2.3.1 模型研发的限制因素 25
2.3.2 模型率定和验证 26
2.3.3 未来研究方向 28
参考文献 29
第3章 黄土高原土壤侵蚀模型 33
3.1 黄土高原区域特征 33
3.1.1 黄土高原范围 33
3.1.2 自然地理特征 34
3.2 经验模型 36
3.2.1 江忠善模型 37
3.2.2 牟金泽、熊贵枢模型 38
3.2.3 尹国康模型 39
3.2.4 范瑞瑜模型 39
3.2.5 孙立达模型 40
3.3 物理模型 41
3.3.1 黄土区流域产沙模型 41
3.3.2 小流域侵蚀产沙预报模型 42
3.3.3 黄土丘陵沟壑区流域暴雨产沙模型 45
3.3.4 小流域分布式水蚀预报模型 46
3.3.5 大中流域水沙模拟模型 49
3.3.6 黄河数字流域模型 50
3.3.7 WEP-L水沙过程模型 53
参考文献 57
第4章 流域水沙关系模型 59
4.1 流域与研究方法 60
4.1.1 研究区概况 60
4.1.2 数据来源 65
4.1.3 研究方法 66
4.2 不同植被恢复模式小流域次洪水沙关系 67
4.2.1 小流域场次过程水沙特征 67
4.2.2 次降雨过程水沙关系变化 72
4.2.3 小流域场次降雨事件水沙滞回曲线 74
4.2.4 不同植被恢复模式对小流域产流产沙的影响 79
4.3 黄土丘陵沟壑区流域次洪水沙关系 84
4.3.1 洪水产流输沙特征 84
4.3.2 不同类型洪水特征 85
4.4 砒砂岩流域次洪水沙关系变化 88
4.4.1 流域场次洪水事件水沙统计特征 88
4.4.2 流域次洪水沙关系变化特征 92
4.5 本章小结 94
参考文献 94
第5章 RUSLE模型 96
5.1 USLE模型及其修正 96
5.1.1 USLE模型的发展 96
5.1.2 USLE模型的应用 98
5.2 RUSLE模型在黄土高原流域的应用 100
5.2.1 RUSLE模型的改进 100
5.2.2 模型基础数据输入 103
5.2.3 模型的率定与验证 103
5.3 皇甫川流域土壤侵蚀评价 104
5.3.1 不同时期皇甫川流域土地利用变化 104
5.3.2 不同时期皇甫川流域植被覆盖度变化 105
5.3.3 不同时期皇甫川流域淤地坝建设情况 106
5.3.4 土地利用变化对皇甫川流域侵蚀产沙的影响 108
5.3.5 淤地坝对皇甫川流域侵蚀产沙的影响 111
5.4 本章小结 112
参考文献 112
第6章 WaTEM/SEDEM模型 114
6.1 WaTEM/SEDEM模型发展及应用 114
6.1.1 模型的发展 114
6.1.2 模型优缺点 115
6.1.3 模型的应用 115
6.1.4 模型应用前景 116
6.2 WaTEM/SEDEM模型原理 116
6.2.1 水力侵蚀 116
6.2.2 耕作侵蚀 119
6.3 WaTEM/SEDEM模型运行 120
6.3.1 模型数据输入 120
6.3.2 模型校准和验证 121
6.3.3 模拟结果输出 122
6.4 WaTEM/SEDEM模型应用 122
6.4.1 模型输入基础数据 122
6.4.2 模型校准和验证 124
6.4.3 模型模拟结果 125
6.5 本章小结 131
参考文献 132
第7章 SWAT模型的改进与应用 134
7.1 SWAT模型概述 135
7.1.1 SWAT模型原理与结构 135
7.1.2 SWAT模型在泥沙模拟中存在的问题 139
7.1.3 模型参数 140
7.2 基于日尺度的SWAT模型的水沙模拟 141
7.2.1 SWAT模型数据库构建 142
7.2.2 敏感性分析 145
7.2.3 模型参数的率定及验证 147
7.3 水沙影响因素分析及趋势预测 149
7.3.1 研究方法 150
7.3.2 水沙影响因素归因分析 152
7.3.3 考虑植被作用的SWAT模型未来水沙预测 155
7.4 本章小结 163
参考文献 164
第8章 基于LISEM模型的小流域水沙过程模拟 166
8.1 模型结构 166
8.1.1 降雨过程 167
8.1.2 植被截留过程 167
8.1.3 土壤入渗与水分运移 168
8.1.4 地表微地形存储 169
8.1.5 地表径流与沟道流 169
8.1.6 溅蚀分离 170
8.1.7 细沟与细沟侵蚀 170
8.1.8 沟道的分离与侵蚀 171
8.2 参数获取 171
8.2.1 降雨数据 172
8.2.2 水文数据 172
8.2.3 地形数据 172
8.2.4 土地利用数据 173
8.2.5 土壤数据 174
8.3 模型校验 174
8.4 模型的敏感性分析 176
8.4.1 饱和水力传导率 176
8.4.2 曼宁系数 177
8.5 模型的局限性 177
8.6 本章小结 178
参考文献 178
第9章 WEPP模型的应用 180
9.1 WEPP模型发展 180
9.1.1 WEPP模型研发 180
9.1.2 WEPP模型的研究进展 181
9.2 WEPP模型结构和功能 184
9.2.1 模型结构 184
9.2.2 模型功能模块 185
9.3 WEPP模型原理 186
9.3.1 WEPP模型坡面版 186
9.3.2 WEPP模型流域版 191
9.3.3 模型参数 193
9.4 GeoWEPP模型的应用 195
9.4.1 基础数据 195
9.4.2 GeoWEPP数据库构建 196
9.4.3 模型参数的率定与验证 198
9.4.4 不同降雨情景的模拟结果 202
9.5 本章小结 204
参考文献 204
第10章 基于MMF模型的水沙过程模拟 207
10.1 模型版本与应用 207
10.2 年尺度MMF模型应用 209
10.2.1 模型机理 209
10.2.2 模型数据 212
10.2.3 模型参数 213
10.2.4 模型模拟结果 215
10.3 次洪尺度MMF模型应用 216
10.3.1 模型机理 216
10.3.2 模型数据 222
10.3.3 模型参数 223
10.3.4 参数敏感性 224
10.3.5 次洪尺度模型模拟结果 227
10.4 模型局限性 229
10.5 本章小结 229
参考文献 230
第11章 流域土壤侵蚀模型集合评估 232
11.1 集合评估研究进展 232
11.1.1 集合预报发展历程 232
11.1.2 水文集合预报研究进展 233
11.1.3 多模型平均方法研究进展 234
11.2 流域水沙模型原理 235
11.2.1 模型框架 235
11.2.2 水文模型原理 235
11.2.3 土壤侵蚀模型原理 237
11.2.4 水土保持措施模拟模块 241
11.3 流域水沙模型对比分析 244
11.3.1 模型参数率定与评估 244
11.3.2 模型评估结果 246
11.4 流域水沙模型集合评估与优选 250
11.4.1 贝叶斯模型平均法 250
11.4.2 参数后验分布的估计 255
11.4.3 贝叶斯模型平均 261
11.5 本章小结 264
参考文献 264
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