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内容介绍

《土壤风蚀测试与控制技术》以土壤风蚀为主线，系统介绍了土壤风蚀理论及其测试与控制技术。《土壤风蚀测试与控制技术》共6章，主要包括：流休与大气边界层的基本特性；土壤风蚀颗粒起动与输送、风沙流结构、输沙率和输沙量、磨蚀与沉积、土壤风蚀影响因子、土壤风蚀方程等土壤风蚀的基本理论；用于土壤风蚀测试的相关工程测试方面的基本理论与技术方法；以移动式风蚀风洞原位测试为主要内容的土壤风蚀测试技术及其应用，包括移动式风蚀风洞测试系统的构建、风洞大气边界层模拟技术和移动式风蚀风洞原位测试技术；针对农田与草地的各种土壤风蚀控制技术，提出了截留率与抗风蚀效率2个土壤抗风蚀能力评价指标，建立了农田与草地抗风蚀模型，确立了干旱半干旱地区农田抗风蚀耕作尺度以及相应的土壤风蚀控制技术指标。 《土壤风蚀测试与控制技术》既可作为土壤风蚀研究专业技术人员的参考资料，也可作为农业工程学科与水土保持学科本科生、研究生的教材。

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精彩书摘

2.两相流体 两相流体是指两种相在同一个流动系统中同时存在的流动体。它必须考虑物质两相的力学关系问题。按照流场中物质的状态将两相流分为4种，即气体一固体颗粒两相流，如工业上的水泥、粮食的气力输送、自然界的风沙流、风雪流等；液体一固体颗粒两相流，如冰川流动、泥石流和水土流失等；互不相容的液体一液滴两相流，如乳状液的流动；气体一液滴两相流和液体一气泡两相流，如锅炉沸腾时的管内流动、制冷介质液相与气相的混合流动等。 两相流的理论分析比单相流困难得多，大量理论工作采用的是两类简化模型。第一类是均相模型，即把两相介质看成是一种混合非常均匀的混合物，假定处理单相流动的概念和方法仍然适用于两相流，但需对其物理性质和传递性质作合理的假定；第二类是分相模型，即认为单相流的概念和方法可分别用于两相系统的各个相，同时考虑两相之间的相互作用。两相流的试验研究，是掌握两相流规律的基本方法。目前，广泛应用光学法、散射法、示踪法等测定两相流中的重要参数，如压力、孔隙率、运动速度等。 3.连续介质假定研究流体在静止和流动状态下的规律时，常将流体视为由无数质点组成的连续介质。所谓流体质点是指含有大量分子的极小单元或微团。 4.意义和作用 流体质点和连续介质是流体力学中的一个重要假设或理论模型，在流体力学研究中具有重要作用和意义。 流体中每个分子都在不停地做不规则运动，相互碰撞，交换着动量和能量。因此，流体的微观结构和运动在时间和空间上都表现为不均匀性、离散性和随机性。而测量或观察到的流体宏观结构和运动，却又明显地呈现出均匀性、连续性和确定性。有了连续介质的假设，在研究流体的宏观运动时，就可以把一个本来是大量离散分子的运动问题近似为连续且充满整个空间的流体质点运动问题，在空间和时间上都有确定的物理量，都是空间坐标和时间的连续函数，可以用数学分析工具来完成流体的科学假设或理论模型。 ……

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序 前言 第1章流体与大气边界层基本特性 1.1 流体的主要物理性质 1.1.1 流体的概念 1.1.2 流体的密度 1.1.3 流体的黏度 1.1.4 流体的压缩性和膨胀性 1.2 风速、风向与风力等级分类 1.3 大气边界层 1.4 大气湍流特性 1.4.1 湍流的特征 1.4.2 湍流的分类 1.4.3 研究湍流的统计平均方法 1.4.4 三种平均法之间的关系及各态遍历假说 1.4.5 脉动值及其性质 1.4.6 湍流强度与湍流积分尺度 1.5 混合长度理论 1.6 平均风速剖面 1.7 非光滑均质地形对平均风速剖面的影响 1.8 风沙气固两相流体与两相湍流模型分类 参考文献 第2章土壤风蚀 2.1 基本概念 2.2 土壤风蚀颗粒起动与输送 2.2.1 土壤颗粒起动学说 2.2.2 土壤颗粒作用力 2.2.3 颗粒起动风速 2.2.4 风蚀颗粒的输送形式 2.3 风沙流结构 2.3.1 输沙量的垂直分布 2.3.2 风沙流中颗粒浓度分布 2.3.3 风沙流中土壤粒度组成随高度的分布 2.3.4 风沙流结构特征指标及影响因素 2.3.5 典型农田地表风沙流结构比较 2.4 输沙率和输沙量 2.4.1 输沙率沿程变化规律 2.4.2 风蚀量与下垫面特性的关系 2.5 磨蚀与沉积 2.6 土壤风蚀影响因子 2.6.1 风蚀气候因子 2.6.2 下垫面空气动力学粗糙度 2.6.3 植被覆盖度 2.6.4 土壤特性 2.6.5 人为因素 2.7 土壤风蚀方程 2.7.1 经验方程 2.7.2 半经验方程 2.7.3 理论方程 2.7.4 风蚀预报系统（WEPS） 参考文献 第3章工程测试技术 3.1 工程测试方法与测量误差 3.1.1 工程测试方法的分类和测试系统 3.1.2 测试技术的发展趋势 3.1.3 测量误差及其分类 3.2 信号分类与描述 3.2.1 信号分类 3.2.2 信号的描述 3.3 测试系统的特性 3.3.1 测试系统静态响应特性 3.3.2 测试系统动态响应特性 3.3.3 不失真测试的条件 3.4 常用传感器工作原理 3.4.1 电阻式传感器 3.4.2 电容式传感器 3.4.3 CCD图像传感器 3.4.4 热电式传感器和霍尔传感器 3.4.5 传感器的选用原则 3.5 信号的调理 3.5.1 电桥电路 3.5.2 滤波器 3.5.3 数模及模数转换 3.6 计算机控制测试系统 3.6.1 数据的采集与保持 3.6.2 智能仪表 3.6.3 虚拟仪器 3.7 测试系统的设计步骤 参考文献 第4章土壤风蚀测试 4.1 野外观测与网络监测 4.1.1 野外观测与网络监测的概念及其发展历程 4.1.2 野外观测的目的、要求、内容与指标体系 4.1.3 土壤风蚀野外观测区的选择 4.1.4 土壤与水分的观测 4.1.5 风速的观测 4.1.6 植物群落的观测 4.1.7 风蚀量的观测 4.2 风洞构成与种类 4.2.1 风洞的构成 4.2.2 风洞的种类 4.3 风洞测试 4.3.1 移动式风蚀风洞的发展动态 4.3.2 移动式风蚀风洞的构造、原理与功用 4.3.3 移动式风蚀风洞测试系统 4.3.4 风洞大气边界层模拟技术 4.3.5 移动式风蚀风洞原位测试技术 4.4 粒子图像测速仪在土壤风蚀测试中的应用 4.4.1 粒子图像测速仪的组成和基本原理 4.4.2 颗粒相单相测量 4.4.3 气固两相测量 4.4.4 StereoscopicPIV与DynamicalPIV 参考文献 第5章农田土壤风蚀控制技术 5.1 农田防护林 5.1.1 防护林疏透度对防风效能的影响 5.1 I2林带间距和高度对防风效能的影响 5.1.3 农田防护林网防风效能分析 5.1.4 干旱半干旱地区农田防护林营造技术 5.1.5 农田防护林可持续发展的制约因素 5.2 植被覆盖 5.2.1 植被覆盖对近地表风速廓线的影响 5.2.2 不同植被覆盖度下土壤风蚀模数随风速的变化规律 5.2.3 植被覆盖的挡风效果 5.3 生物性结皮 5.3.1 生物性结皮的分布 5.3.2 生物性结皮对土壤风蚀的影响 5.3.3 生物性结皮的影响因子 5.4 保护性耕作 5.4.1 保护性耕作的概念、特点与核心技术 5.4.2 保护性耕作对土壤理化性状的影响 5.4.3 保护性耕作农田地表土壤风蚀量与高度的关系 5.4.4 保护性耕作农田地表对土壤风蚀量的影响 5.4.5 播种作业对土壤风蚀的影响 5.4.6 保护性耕作农田多因素风蚀模型的建立 5.4.7 保护性耕作对作物产量的影响 5.4.8 保护性耕作机具选型及存在问题 5.5 带状问作 5.5.1 麦薯带状间作对近地表风速的影响 5.5.2 麦薯带状间作对土壤水分和风蚀量的影响 5.5.3 麦薯带状间作对土壤物理机械组成的影响 5.5.4 麦薯带状间作对土壤有机质和养分含量的影响 5.5.5 麦薯带状间作对风蚀物的拦截效果 5.5.6 麦薯带状间作农田抗风蚀宽度的确定 5.6 砾石覆盖 5.6.1 砾石覆盖地表风蚀量垂向分布规律 5.6.2 砾石覆盖传统耕作农田的抗风蚀效率 参考文献 第6章草地土壤风蚀控制技术 6.1 中国草地资源特点、作用与现状 6.2 草地土壤风蚀的物理过程 6.2.1 开垦草地加速土壤风蚀的物理过程 6.2.2 过度放牧加剧土壤风蚀的物理过程 6.3 不同利用强度对草地土壤风蚀的影响 6.3.1 不同利用强度草地土壤风蚀量随高度的分布 6.3.2 不同利用强度草地的抗风蚀效率 6.3.3 草地多因素风蚀模型 6.4 网围封育技术 6.4.1 网围封育的种类、特点与方法 6.4.2 种子库与网围植被恢复 6.4.3 网围封育对草地植被的恢复作用 6.5 工程修复技术 6.6 飞播技术 6.6.1 飞播技术进展 6.6.2 飞播中的GPSMAS导航技术及其定位精度 6.7 喷播技术 6.7.1 喷播技术进展 6.7.2 喷播机械 6.7.3 喷播技术应用 参考文献

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