本书是研究和探索非饱和带土壤水势与渗流的动态演化理论的一部专著，是作者在承担10多项土壤水运移相关领域项目过程中的科学渐进积累基础上，近期研究和探索非饱和带土壤水势与渗流的动态演化理论及其应用基础的研究进展总结。书中系统介绍了土壤水势函数动态分段单调性理论，土壤水渗流动态分带单向性理论，入渗蒸发连续动态演化过程土壤水运移，季节性冻结冻融期土壤水运移，土壤水盐运移机理与动态调控，土壤温度与土壤水汽运移,土壤水分通量法，预测潜水上渗损耗极限深度与土壤水势梯度分带性，非饱和带土壤导水率原位测定方法，土壤水势监测技术和土壤水取样技术。
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1959-1964年山西大学数学系(五年制)毕业.1959-1964年山西大学数学系(五年制)毕业设计并组织物理模拟组，研制成WM-1型负压计监测系统和TQ-1、TQ-2型土壤水提取器。负责或主要参加完成近20项科研项目，其中《黄淮海平原地下水资源评价》、《浅层地下水入渗补给试验研究》、《深化瞬时剖面法计算土壤水分通量研究》、《WM—1型负压计研制》、《TQ-1型、TQ-2型土壤水取样器研制》、《零通量面法应用基础研究》、《原位测定非饱和土壤导水率研究》、《江南村盐改试验研究》、《天津市万军套试点包气带水盐运移机理研究》、《开采条件下地下水参数水文地质环境地质无。
目 录
第一章 土壤水运移概述…………………………………………（1）
第一节 土壤水……………………………………………………（1）
一、土壤水的数量………………………………………………（1）
二、土壤水的形态………………………………………………（2）
三、土壤水的能态………………………………………………（5）
第二节 土壤水运移基本方程……………………………………（8）
一、土壤水运动达西定律………………………………………（8）
二、土壤水运移基本方程……………………………………（10）
三、土壤水运移通量基本方程………………………………（11）
第三节 土壤水运移实验方法……………………………………（12）
一、物理模拟砂箱模型………………………………………（13）
二、模型的土壤水势监测系统………………………………（13）
三、模型的土壤含水量监测系统……………………………（13）
四、模型的模拟降水装置……………………………………（14）
五、实验模型的其它配备……………………………………（14）
第二章 土壤水势函数动态分段单调性理论…………………………（23）
第一节 土壤水势函数及其性质…………………………………（23）
一、土壤水势函数……………………………………………（23）
二、土壤水势函数的极值与极值面…………………………（24）
三、土壤水势函数的分段单调性…………………………………………（25）
第二节 土壤水势函数的类型…………………………………………………（28）
一、土壤水势函数的分类…………………………………………………（28）
二、土壤水势函数基本类型………………………………………………（29）
第三节 土壤水势函数极值面形成迁移演化规律……………………………（37）
一、土壤水势函数极大值面形成迁移演化规律…………………………（38）
二、土壤水势函数极小值面形成迁移演化规律…………………………（40）
三、引起土壤水势函数极值面消失原因…………………………………（43）
四、非饱和带可能同时存在多个土壤水势函数极值面…………………（44）
五、土壤水势函数极大值面迁移演化深度………………………………（45）
六、极大值面Zd的存在期…………………………………………………（46）
七、土壤水势函数极值面与零通量面(ZFP)的关系……………………（47）
第四节 土壤水势函数的动态分段单调性及其动态转化规律………………（49）
一、土壤水势函数的动态分段单调性……………………………………（49）
二、土壤水势函数类型的动态转化规律…………………………………（51）
三、土壤水势函数的动态识别……………………………………………（52）
第五节 土壤水势函数动态分段单调性理论及意义…………………………（52）
第三章 土壤水渗流动态分带单向性理论…………………………………（54）
第一节 土壤水渗流基本状态…………………………………………………（54）
一、入渗型土壤水渗流状态………………………………………………（54）
二、蒸发型土壤水渗流状态………………………………………………（57）
三、蒸发—入渗型土壤水渗流状态………………………………………（57）
四、入渗—上渗型土壤水渗流状态………………………………………（59）
五、蒸发—下渗—上渗型土壤水渗流状态………………………………（60）
六、入渗—上渗—入渗型土壤水渗流状态………………………………（61）
七、蒸发—下渗—上渗—入渗型土壤水渗流状态………………………（62）
八、入渗—上渗—下渗—上渗型土壤水渗流状态………………………（63）
第二节 土壤水势函数与土壤水渗流状态动态演化规律……………………（64）
一、同一土壤水势函数和土壤水渗流状态的动态演化规律……………（66）
二、土壤水势函数类型转化过程渗流状态动态转化规律………………（73）
第三节 土壤水势函数与土壤水渗流状态类型转化条件……………………（77）
第四节 土壤水渗流动态分带单向性理论及意义……………………………（80）
第四章 入渗与蒸发动态连续性演化过程土壤水运移…………………（83）
第一节 入渗和蒸发过程的土壤水运移………………………………………（83）
一、极大值型水势分布初始条件下的入渗与蒸发过程水分运移………（83）
二、单调递减型水势分布初始条件下入渗蒸发过程土壤水运移………（98）
第二节 种植条件下潜水补耗机理及农业生态环境意义…………………（106）
一、潜水入渗补给和潜水上渗损耗机理………………………………（106）
二、种植条件下潜水埋深对潜水补、耗及农业生态环境影响…………（108）
第三节 天然条件下潜水的降水入渗补给和上渗损耗 ……………………（116）
一、粉质轻粘土的潜水上渗损耗与潜水入渗补给……………………（117）
二、细砂的潜水上渗损耗与潜水入渗补给……………………………（119）
三、砂砾石的潜水上渗损耗与潜水入渗补给…………………………（122）
第五章 季节性冻结冻融期土壤水运移 ………………………………（124）
第一节 冻结期地(雪)面的水汽凝结………………………………………（126）
第二节 潜水浅埋条件下季节性冻结期的土壤水运移 ……………………（128）
第三节 潜水深埋条件下季节性冻土期的土壤水运移……………………（132）
第四节 季节性冻土期土壤水与潜水的转化关系…………………………（135）
一、季节性冻土期对表层土壤储水量（含水量）的影响………………（136）
二、季节性冻土期砂砾石地层潜水补耗差与潜水埋深的关系………（137）
三、季节性冻土期细砂地层潜水补耗差与潜水埋深的关系…………（140）
四、季节性冻土期粉质轻粘土潜水补耗差与潜水埋深关系…………（142）
第六章 土壤水盐运移机理与动态调控……………………………………（145）
第一节 土壤水势函数类型与土壤水渗流状态……………………………（145）
一、单调递减型水势函数与蒸发型渗流状态…………………………（145）
二、单调递增型水势函数与入渗型渗流状态…………………………（146）
三、极大值型水势函数与蒸发—入渗型渗流状态……………………（146）
四、极小值型水势函数与下渗—上渗型渗流状态……………………（146）
五、极大—极小值型水势函数与下渗—上渗—入渗型渗流状态……（147）
第二节 土壤水盐运移机理…………………………………………………（147）
一、灌溉—蒸发型土壤水盐运移机理…………………………………（147）
二、降水—蒸发型土壤水盐运移机理…………………………………（153）
第三节 土壤水盐动态调控…………………………………………………（155）
一、机井排水对土壤水盐运移动态影响机制…………………………（155）
二、土壤水盐动态调控分析……………………………………………（155）
第四节 适宜潜水埋深动态分析……………………………………………（163）
一、非灌期适宜潜水埋深动态分析……………………………………（163）
二、灌期适宜潜水埋深分析……………………………………………（165）
三、非饱和带土壤水盐动态调控的初步认识…………………………（166）
第七章 土壤水分通量法………………………………………………………（168）
第一节 极大值面通量法……………………………………………………（168）
一、基本原理与计算公式………………………………………………（168）
二、极大值面通量法计算效果与误差分析……………………………（171）
三、极大值面通量法优缺点及适用范围………………………………（175）
第二节 定位通量法…………………………………………………………（178）
一、达西定律计算定位边界土壤水分通量的可行性…………………（178）
二、定位通量法原理……………………………………………………（179）
三、定位通量法计算效果………………………………………………（180）
四、定位通量法的适用范围……………………………………………（187）
第三节 纠偏通量法…………………………………………………………（188）
一、定位通量法误差分析………………………………………………（188）
二、纠偏通量法原理与公式……………………………………………（192）
三、纠偏通量法计算效果………………………………………………（194）
四、纠偏通量法与极大值面通量法联合计算效果……………………（199）
五、纠偏通量法的适用范围……………………………………………（199）
第八章 潜水上渗损耗极限深度与土水势梯度分带性…………………（202）
第一节 潜水上渗损耗极限深度……………………………………………（202）
第二节 非饱和带土壤水势梯度分带性……………………………………（206）
一、潜水深埋条件下土壤水势梯度分带性特征………………………（207）
二、潜水浅埋条件下土壤水势梯度分带性特征………………………（209）
第九章 非饱和土壤导水率原位测定方法…………………………………………（211）
第一节 极大值面法原位测定非饱和土壤导水率 …………………………（212）
一、基本原理……………………………………………………………（212）
二、原位测定非饱和土壤导水率………………………………………（212）
第二节 水银式负压计资料建立非饱和土壤导水率公式…………………（216）
一、建立k(θ)公式………………………………………………………（216）
二、建立k(ψm)公式……………………………………………………（219）
第三节 水柱式负压计资料建立k(θ)公式…………………………………（222）
第四节 非饱和土壤导水率应用效果检验…………………………………（226）
一、k(θ)乘幂函数拟合公式的应用检验………………………………（226）
二、k(θ)指数函数拟合公式检验………………………………………（227）
三、k(ψm)指数函数拟合公式检验………………………………………（231）
四、水柱式和水银式负压计k(θ)幂函数拟合公式比较检验…………（233）
五、检验结果分析………………………………………………………（235）
第五节 极大值面法测定土壤导水率优缺点和应用条件…………………（238）
一、主要优点……………………………………………………………（238）
二、局限性………………………………………………………………（239）
三、应用条件……………………………………………………………（239）
第十章 土壤水势监测技术与土壤水取样技术……………………………240）
第一节 土壤水势监测技术概述……………………………………………（240）
第二节 WM-1型负压计系统的组成与原理…………………………………（241）
第三节 负压计系统主要技术性能…………………………………………（242）
一、负压计系统的传感部件的一致性…………………………………（242）
二、负压计测头的密封…………………………………………………（242）
三、负压计测头与土壤的良好接触……………………………………（243）
四、负压计观测区地面和土壤水运移条件不受扰动…………………（243）
五、负压计监测系统运行状态的实时监视……………………………（243）
六、土壤水势测量量程的优化…………………………………………（246）
七、抑制和消除气泡措施………………………………………………（248）
八、不需要零位校正和可测量正压……………………………………（249）
第四节 型负压计系统的应用方式…………………………………………（249）
一、斜插式……………………………………………………………
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