济南市雨水径流水文水质特性研究

为研究城市下垫面径流的水文过程与污染物浓度变化特征，对济南市2007年4~10月的6场降雨进行路面和屋面水文、水质过程同步分析，结果表明，济南降雨屋面的径流系数在0.80~0.96之间；路面的径流系数在0.88~0.96之间；径流曲线的形态与降雨过程线类似，但波动幅度相对较小；济南市降雨径流初期污染严重，降雨后期氨氮浓度稳定在2~4mg/L，屋面径流的CODcr、SS浓度分别维持在20mg/L和50mg/L以下，路面的CODcr浓度维持在50mg/L左右，但SS浓度较大；雨水径流中的CODcr与其他污染物之间的确定系数R2均大于0.8，污染物间较小的相关斜率表明了各污染物间良好的线性相关关系。     

森林水文效应研究进展

地球陆地表面的1/3是森林,森林植被对区域水文过程和水资源的特性产生重大的影响。本文以过去许多研究结论为基础,系统客观地分析和阐述了森林生态系统与水分循环的关系以及森林在各方面的调节功能,旨在寻找其中科学规律,为森林生态环境建设和保护提供科学依据。     

黄土高原子午岭森林破碎化对流域水文过程的影响

以子午岭南部的三水河流域为例,选择年径流深度、最大月径流量、侵蚀模数和河流平均含沙量等作为水文过程参数,基于流域降水和各水文参量的变化趋势分析降水变化和森林破碎化对水文过程的影响.利用1976年以来的4期土地利用变化数据,分析林地面积与水文过程各参量之间的关系,建立基于降水和林地面积两种因素的水文过程统计模拟模型.结果表明:1976年以来,由于森林破碎化,尤其是上游连片分布的森林景观斑块化,使流域年径流深度增加了62.85%,侵蚀模数增加了90.76%,最大月径流量和河流平均泥沙含量分别增大了58.36%和63.21%,其中林地面积的减少对年径流深度的贡献率为72.35%,对最大月径流量的贡献率为45.18%,对侵蚀模数和河流泥沙平均含量的贡献率分别为86.73%和79.61%.     

乌江源区阳长流域化学侵蚀作用的碳汇效应

河流溶解无机碳(DIC)的输出反映了流域化学侵蚀消耗大气CO2的碳汇强度,其碳汇效应是全球大气"遗漏汇"的主要组成之一,是全球碳循环研究的重要内容。对乌江源区喀斯特广泛发育的三岔河流域阳长水文站断面的水文与水化学过程进行1个水文年的观测,其总溶解物质(TDS)的年输出通量达到2.68×1011 g,其化学侵蚀模数为1.02×108 g/(km2.a),流域断面的DIC年输出量为1.88×109 mol,其流域DIC的输出模数达到7.12×105 mol/(km2.a)。按碳酸盐岩的溶蚀作用对河水中DIC的贡献率为98%计算,约消耗大气二氧化碳9.56×108 mol,流域碳汇模数达到3.63×105 mol/(km2.a),其中雨季6-11月的碳汇约占92%,其碳汇强度约为非喀斯特流域的2～10倍。     

森林枯落物对流域水文过程调节机理研究进展

陆地生态系统关键要素对水文过程的调节机理是国际水文学及水资源等领域的研究热点和前沿问题。森林枯落物作为陆地生态系统的重要组成部分,是林区水文过程的重要影响因子,不仅能够延滞流域产/汇流、减缓洪水灾害,还能增强流域上游地区的水源涵养功能。因此,亟需深入研究森林枯落物对流域坡面水文过程尤其是产/汇流的调节机理。鉴于此,文中总结分析了森林枯落物自身持水特性及其对土壤入渗、蒸散发、坡面产/汇流等方面影响的国内外研究动态,指出了现有研究的基本特征,系统梳理了研究进程中尚存在的问题,并对其研究前景进行了展望,以期对森林区的枯落物水文功能及其调节机理的进一步研究提供参考。     

基于LU-SWAT模型的土地利用/覆被变化对水文过程的影响研究——以黑河上游为例

【目的】揭示内陆河流域集水区土地利用/覆被变化对水文过程的影响及其成因。【方法】基于能够逐年调用土地利用/覆被数据的LU-SWAT模型,并结合控制变量法研究了黑河流域集水区黑河上游1990—2009年土地利用/覆被变化对地表径流、侧向流、蒸散发量、地下径流以及总产水量的影响。【结果】LU-SWAT模型对于黑河上游月、年出山径流模拟结果较好,其月径流模拟的纳什系数为0.93,相关性系数为0.94;其年径流模拟的纳什系数为0.83,相关性系数为0.86。此外,其对各个水文要素的模拟结果符合西北干旱区内陆河流域集水区的水文特征;1990—2001年黑河上游土地利用变化主要表现在林地的减少,而2002—2009年土地利用的变化除了林地和草地的增加之外,还表现在裸地的大面积减少;1990—2001年黑河上游地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量都呈现增加趋势,而地下径流呈减少趋势,2002—2009年流域地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量减少,而地下径流量增加。在黑河上游,干旱条件下各水文要素对于土地利用覆被变化的响应更明显。【结论】1990—2001年林地的减少可能是流域地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量都呈现增加趋势而地下径流呈减少趋势的主要原因。2002—2009年裸地的大面积减少可能是流域地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量减少而地下径流量增加的主要原因。     

荆江三口入洞庭湖水沙演变及成因分析

以荆江枝城和三口入洞庭湖的代表性控制站1956-2008年长系列水文数据为基础,运用Mann-Kendall趋势突变检验等方法,探讨三口水沙演变过程并分析了其成因。结果表明:枝城年径流量2003年后有所偏低,可能与长江上游降水量偏低有关,但无显著性变化。枝城年径流量、三口年径流量和年输沙量总体上呈显著下降趋势,发生突变的时间分别为2003年,1979年和1989年。三口年径流量只有1973年一个转折点,但年输沙量有1973年和2003年两个转折点。1973年的转折点主要是荆江裁弯导致径流量下降引起的,而2003年的转折点主要是三峡水库蓄水运行后导致悬浮泥沙浓度下降引起的。     

贡嘎山冷杉林区苔藓层截持降水过程研究

对长江上游贡嘎山的冷杉林研究表明,苔藓层具有明显的拦截和调蓄降水的生态水文作用.苔藓层水文作用过程分解成降雨截留、非饱和下渗、饱和下渗、雨后水分消退4个阶段.根据实验数据应用水箱模型,确定出了典型场降雨过程中各作用阶段水文过程模型及参数.通过持水实验,确定了冷杉幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林等不同演替阶段的天然持水量、有效持水量和最大持水量,在长江上游以冷杉为代表的暗针叶林苔藓层的天然持水量是其最大持水量的80%.     

坡面水文过程与土壤有机碳迁移研究进展

选取中国四种典型区域（东北黑土区、南方红壤丘陵区、北方黄土高原区、西南岩溶区）,概述了不同类型区域坡面水文过程与土壤有机碳迁移的关系,分析了坡面水文过程驱动下土壤有机碳迁移的影响因素。结果表明,不同类型区域的土壤有机碳迁移路径及形式因其水文过程不同而存在差异性,土壤类型、降雨强度、坡度等自然因素会影响土壤有机碳迁移路径及在泥沙中富集;而耕作、施肥、土地利用等人为因素既会改变土壤有机碳含量和外源输入而影响其迁移量,也会影响土壤有机碳迁移路径。在对前人研究成果的总结的基础上,本文认为应加强红壤区及岩溶区不同土壤有机碳迁移路径的同步监测研究,明晰水力侵蚀作用下土壤有机碳迁移转化过程与微生物群落之间的耦合关系,建立考虑多维度、多界面水文过程驱动下土壤有机碳迁移模型。