黄土丘陵沟壑区不同空间尺度地貌单元产流时间尺度特征

以黄土丘陵沟壑区桥沟流域为原型观测流域,利用流域内的水文站网、不同地貌单元大型径流场等观测设施,分析了不同空间尺度地貌单元在年、次降雨时间尺度下的产流特征。结果表明:在年时间尺度上,不同空间尺度地貌单元多年平均径流量表现为:梁峁坡沟谷坡坡沟系统一支沟二支沟全流域,而多年平均径流模数,随着空间尺度的增加,径流模型呈现"增加-峰值-减少"的趋势;在次降雨时间尺度上,当空间尺度由坡面尺度增加到流域尺度时,径流系数急剧减小,坡面尺度的径流系数是流域尺度的3.4倍,但在同一空间尺度范围内,径流系数在不同的地貌单元呈现波动变化。     

黄土区小流域水沙对降雨及土地利用变化响应研究

降雨和土地利用/覆被变化是流域径流、泥沙的两个主要影响因子。本研究采用SWAT模型,用固定其中一个影响因子而改变另一个影响因子的方法,对研究区降雨变化与土地利用/覆被变化对径流泥沙影响进行估算,目的在于从年月不同时间尺度上确定黄土高原小流域水沙对降雨和土地利用变化的响应状况。结果表明,在年尺度上降雨变化对径流影响的贡献率为84.20%,土地利用变化对径流影响的贡献率为28.63%;在月尺度上,降雨对径流贡献率也大于土地利用对径流的贡献率,尤其在雨季降雨对径流的影响程度和土地利用对径流影响程度的比值最大可以达到4.5。因此,不论在年尺度还是月尺度上,降雨对径流的贡献率都远远大于土地利用对径流的贡献率。此外,研究结果也表明流域年降水量和流域森林植被盖度均与流域径流模数或输沙模数呈指数关系。     

黄土高原沟壑区小流域水土流失治理对径流的效应

本文用小流域平行对比观测法,分析了黄土高原沟壑区典型小流域水土保持对流域地表径流量及暴雨产流过程的影响,表明：（１）在黄土高原沟壑区,水土流失综合治理减少小流域产洪次数,降低了流域地表径流模数和径流系数,尤其以少雨年最显著;（２）使小流域地表径流模数的年际变率增大;（３）在洪水产理措施区土壤水分含量降低,根据生物气候、土壤及区域拦蓄水量特征,推测黄土高原沟壑区,以造林为主的水土保持措施拦蓄径流的作用难以使地表径流转化为地下径流或增加地下水。     

贵州省松桃苗族自治县五七河小流域水土保持综合治理做法与经验

贵州省松桃苗族自治县五七河小流域通过实施有效的水土流失综合防治措施,流域内的水土流失得到了有效治理,取得了有效的水土流失治理效果。本文对五七河小流域水土流失综合治理的做法和经验进行了分析总结。     

计算CN值及其在黄土高原典型流域降雨-径流模拟中的应用

针对SCS模型推广应用中存在的下垫面及气候不匹配造成的精度受限问题,基于SCS模型机制,反推得到CN值计算式。根据黄土高原小流域水保观测资料就不同土地利用类型对应的计算CN值进行率定,并在径流场和流域尺度进行还原验证,效果良好,表明计算CN值是一种值得推广和借鉴的水文计算模式,有助于提升SCS模型应用于黄土高原小流域降雨-径流模拟的精度。     

晋西黄土区不同土地利用类型降雨-径流关系的研究

本文以北京林业大学山西吉县科研试验场蔡家川流域为研究对象,采用对比分析法,对降雨—径流关系进行了研究。分析得出在蔡家川流域雨强是影响地表径流的主要因素;由于整地等人工措施的影响,人工林水土保持效果好;对于农地、半牧半农等人为活动频繁的小流域,弱雨强时径流系数极小,大雨强时径流系数相对较大,尤其是半农半牧流域,水土流失严重;当雨量>20mm时,无林流域初损历时小于森林流域,小尺度流域的初损历时小于大尺度流域。     

诺敏河流域植被覆盖时空演变及其与径流的关系研究

基于GIMMS/NDVI数据对诺敏河流域1982-2006年间植被覆盖的时空演变特征进行了研究,并结合SCS模型模拟地表径流,在流域和像元尺度分析植被NDVI变化与径流的关系。研究表明:诺敏河流域植被NDVI值较高,但25a间整体呈下降趋势,NDVI减少的区域占总面积的82.5%,植被覆盖有所降低;NDVI空间差异明显,NDVI的高值区主要分布在中上游林区,而耕地分布较多的下游地区NDVI值相对较低。流域尺度上植被NDVI与径流不具有明显的相关性。但从像元尺度来看,植被NDVI和径流的正相关和负相关共存,流域不同空间位置的植被变化与径流的关系并不一致。     

孔兑沙漠小流域高含沙洪水水沙关系特征及其指示意义——以毛布拉孔兑苏达尔沟为例

黄河上游十大孔兑流域是风水复合侵蚀十分严重的区域,以高含沙洪水为典型特征,水土流失严重,对区域生态与环境以及黄河干流造成严重威胁。因此,揭示孔兑小流域的暴雨洪水水沙关系,阐明高含沙洪水泥沙输移过程与特征,对防治区域泥沙灾害与整治水土流失具有指导意义。流量与含沙量(悬移质含量)滞后环(C-Q环)是研究水沙关系的重要工具和手段,是一种很有效的用来探讨泥沙输移动态变化的方法,能揭示泥沙输移的空间与时间上的联系,区分悬移质泥沙供给的时空来源。文中选择毛布拉孔兑支沟苏达尔沟作为孔兑沙漠小流域的典型观测对象,基于实地观测的暴雨洪水数据,研究探讨高含沙洪水的水沙关系。结果表明:砒砂岩与风沙是该区域高含沙洪水主要泥沙供给源,但两者对其洪水悬移质的供给方式不同。受砒砂岩沟道塌岸的滞后效应影响,洪水在上游砒砂岩段的水沙关系环表现为典型的逆时针滞后环,洪水涨水阶段泥沙含量约0. 2×10~3kg·m~(~(-3)),塌岸滞后效应使洪水退水阶段的最大含沙量约0. 8×10~3kg·m~(~(-3))。在下游沙漠段,风沙的大量横向供给直接导致水沙关系完全区别于上游砒砂岩段。由于沟岸沙丘的易侵蚀性与松散非粘滞性,洪水对沟岸沙丘的侵蚀过程并无滞后效应,所以洪水涨水阶段泥沙浓度急剧增大,形成超高含沙量的洪水,洪水泥沙浓度峰值平均约1. 2×10~3kg·m~(~(-3)),最大达1. 5×10~3kg·m~(~(-3));洪水退水阶段前期悬移质浓度无显著下降,直至洪水末期消退阶段悬移质浓度才急剧下降,水沙关系曲线呈现为"8"字形滞后环。因此,沙漠风沙的横向供给是该区域风水复合侵蚀与高含沙洪水的重要影响因素。     

晋西黄土区森林植被对流域径流及产沙的影响

本文以晋西黄土区吉县小流域为研究对象,通过利用MATLAB软件的系统聚类分析方法,对蔡家川嵌套流域中主沟道及6个小流域进行流域地形地貌属性相似性分析和分类的基础上,分析研究了在地形地貌特征相似流域类型中不同土地利用及森林覆盖率对流域径流过程的影响。分析结果表明,在流域地形地貌特征相似的条件下,森林植被具有减小流域雨季径流总量、增加流域枯水期径流的作用。通过对红旗林场的小流域对比分析表明,森林植被具有拦沙的作用。     

黄土丘陵沟壑区森林土壤水文行为及其对河川径流的影响

通过比较瓦窖沟小流域林地、农田、撂荒地3种主要土地利用方式下的降雨入渗、产流特性及林区与非林区流域径流的季节变化,系统地分析了黄土高原林地水文行为及森林对河川径流的调节作用,主要表现为林地土壤高入渗率、低产流率和强烈的蒸腾耗水作用形成的土壤干层以及森林对河川径流季节分配的均化作用。土壤干层的出现使土壤水库对干旱调节功能丧失,影响林木的持续生长;还将削弱入渗降雨转化为地下水的比例,减少地下水资源的数量,使森林对流域枯季径流的补偿效应受到制约。森林均化径流分配的作用通过削减汛期径流和补充非汛期流水来实现。林区河川径流年内季节分配较非林区均匀,汛期削洪效能明显,并有效地补充了9～11月和3～5月的非汛期流水,补枯效果达4～10个百分点。