旱平地新建梨园微型集水保水系统试验研究报告

通过在旱平地新建梨地间修筑屋脊式双面产流坡，并用专用地膜覆盖坡面，使天然降水通过膜面径流至植树带，产流率由１９９５年５９．６％提高到１９９６年的７７．４％。１９９５年５月－２６日－８月３１日共发生有效降水３０２．８ｍｍ，集水区实得总水量８４４．２ｍｍ，比对照区自然降水增加５４１．４ｍｍ，计纯增１．７９倍；１９９６年５月２３日－１０月２３日共发生有效降水５４９．６ｍｍ，集水区实得水量１８２５．１ｍｍ     

洞庭湖区典型堤垸产流分析研究

为探索堤垸区内产流机制,对洞庭湖区典型堤垸产流进行了分析研究,该研究通过对安乡县安化垸、安昌大垸、安造大垸、安澧大垸、安保大垸降雨、径流、取用水量因子进行统计、相关性及拟合分析。结果表明:1)径流与降雨均极显著相关;径流与降雨拟合效果:安澧垸(R2=0.346 3)安昌垸(R~2=0.298 3)安化垸(R~2=0.247 5)安保垸(R~2=0.239 5)安造垸(R~2=0.097 8);2)单位降雨产生的径流量安保垸(k=5.801 7)安造垸(k=2.668 9)安昌垸(k=1.849 6)安化垸(k=1.587)安澧垸(k=1.388);3)堤垸内径流量与取用水量存在相关性,但相关性不显著。     

简单屋顶绿化的滞蓄特性

设计了模拟降雨与数据采集系统,研究了短时强降雨下简单屋顶绿化基质(配比：陶粒57.0%、草炭41.5%、保水剂1.5%)的降雨产流过程,基于37次模拟降雨实验,归纳了降雨产流的一般过程、规律和特性,分析了降雨强度、基质厚度和基质初始含水率对简单屋顶绿化滞流蓄水特性的影响。结果表明：基质厚度和基质初始含水率对简单屋顶绿化的蓄水特性有显著影响,基质初始含水率越低、基质厚度越厚时蓄水特性越佳。建立了产流时间数学模型,简单屋顶绿化降雨产流时间与降雨强度呈负相关,同时也受初始含水量和基质厚度影响。随着干湿循环次数增加,基质的厚度总体呈现下降趋势,储水性能逐渐下降,延迟产流时间逐渐缩短。     

王家厂水库洪水实时预报方法及应用研究

考虑到流域降雨时空变化和流域地形、河道特征对流域产汇流的影响，应用新安江三水源产流模型、流域分散入流非线性汇流模型以及流域洪水实时预报校正模型，对王家厂流域洪水进行模拟，取得了较为满意的计算结果。     

坡度和降雨强度对坡耕地入渗的影响

利用人工模拟降雨对黑龙江西部半干旱区坡耕地不同坡度和不同降雨强度下的土壤水分入渗规律进行了试验研究,采用产流历时和稳定入渗速率二项指标进行分析,发现随着地面坡度的增大,产流历时提前,稳定入渗速率逐渐减小,坡面产流历时与坡度呈对数函数关系,土壤稳渗速率与坡度呈幂函数关系;随着降雨强度的增大,产流历时提前,稳定入渗速率逐渐增大;坡面产流历时与降雨强度呈指数函数关系,土壤稳定入渗速率与降雨强度也呈指数关系。     

刺槐林地产流特征及其土壤水分动态谐波分析

刺槐林是中国北方丘陵半干旱区典型的生态防护林树种之一。通过自然降雨径流场定位观测试验,本文对辽宁西部地区(1850-12225E,4024-4234N)刺槐生态防护林及其采伐迹地的产流、产沙特征和土壤水分动态变化规律进行了定量研究。采伐迹地与刺槐林地相比二者之间的产流量和产沙量存在显著差异,采伐迹地的产流量和产沙量比刺槐林地分别增加40%-177%和180%-400%。典型降雨产流水文过程线显示,刺槐林地径流峰值比采伐迹地低1.0-2.5?0-3m3穝-1,且径流峰值出现的时间比采伐迹地滞后10-20min。谐波分析表明,刺槐林地与采伐迹地土壤含水量随年内降水量变化分干、湿两季,呈周期性变化,刺槐林地土壤年平均含水量比采伐迹地高2.3%。研究结果表明:刺槐生态防护林具有涵养水源、增加土壤水分、减少地表径流与土壤侵蚀的重要作用。图2表4参12。     

场次降雨条件下考虑田梗高度的农田产流规律模拟

条块分割、田埂密集是海河平原农田的典型特征,科学认知田埂作用下的农田产流规律对解析平原区水循环演变过程至关重要。目前,流域尺度的农田产流规律的研究较少,关于降雨特征-田埂高度-农田产流三者之间的影响关系还不明晰,田埂作用下的农田产流规律是平原区水循环演变解析的薄弱环节。该研究基于CMOPRH遥感降水数据产品分析了海河平原场次降雨特征,并以Smith & Parlange入渗模型为核心构建农田积水产流模型,模拟海河平原降雨-产流过程。结果表明：1）海河平原场次降雨总量以小于25 mm为主,占降雨总场次的95%,10 h以内的场次降雨占比为96%,降雨总量和降雨强度由东北部向西北部递减;2）在2008-2019年降雨条件下,模拟无田埂、10 cm田埂、12 cm田埂、15 cm田埂四种情景的农田年均产流量,结果分别为62.4亿m3/a、19.7亿m3/a、13.1亿m3/a、5亿m3/a;3）田埂高度已知的条件下,降雨历时和降雨强度是影响农田产流的关键因素,以降雨历时为横坐标、降雨强度为纵坐标,可以通过拟合反比例函数曲线划分一场降雨是否产流;4）根据海河平原历史农田面积变化估算,2000年海河平原农田产流量相对1979年减少10.2亿m3,2016年农田产流量相对2000年减少5.1亿m3。该研究定量解析了降雨特征、田埂高度对农田产流的影响,为解析海河平原区地表水资源衰减原因提供了重要的规律认知。     

黄土高原典型退耕草地植被特征对土壤入渗过程的影响

植被恢复过程可显著影响土壤入渗性能。通过选取黄土高原典型草地白羊草和铁杆蒿草地,设置不同种植密度（5,10,15,20,25,30株/m²）和采用人工模拟降雨试验（60 mm/h,60 min）,系统研究了草地植被特征对土壤入渗过程的影响。结果表明：（1）种植密度增加可显著延缓产流,不同种植密度下白羊草草地和铁杆蒿草地初始产流时间分别为0.76~5.74,0.87~2.08 s,且随盖度、根系生物量和有机质的增加呈幂函数增加（R²≥0.18,p<0.05）。（2）不同种植密度下白羊草草地的平均入渗速率、稳定入渗速率、入渗总量分别为0.47~0.82,0.46~0.82 mm/min和7.12~11.84 mm,铁杆蒿草地分别为0.38~0.67,0.35~0.60 mm/min和5.70~10.07 mm。当种植密度为20株/m²时,土壤入渗各参数均最大;平均入渗速率、稳定入渗速率、入渗量总量、入渗系数（K）随土壤有机质的提高呈幂函数增大（R²≥0.26,p<0.01）,衰减系数（α）随生物结皮盖度呈降低趋势（p>0.05）。（3）白羊草草地具有较高的根系生物量、生物结皮盖度和有机质含量,其初始产流时间、平均入渗速率、稳定入渗速率、入渗量总量及入渗系数（K）均不同程度高于铁杆蒿草地,衰减系数（α）低于铁杆蒿草地,土壤入渗性能较强。总体而言,对于典型退耕草地,土壤入渗总量（A）可表征为根系生物量密度（RMD）和土壤有机质（SOC）的拟合函数（A=2.77×RMD^0.149 SOC^0.614,R²=0.663,NSE=0.653）。研究结果可为黄土高原退耕草地生态水文过程和植被建设提供数据来源和理论依据。     

岔巴沟流域次暴雨产流无量纲模型

为了建立小流域次暴雨产流预报模型,在岔巴沟流域选取大小不同的4个小流域10 a水文资料,分析降雨、地貌等因素对流域产流的影响,选取主要因素最大30 min雨量、最大30 min雨强、流域沟道比降、流域面积和流域狭长度。用无量纲参数和逐步回归分析的方法估计模型参数,得到了岔巴沟流域次暴雨产流无量纲模型,用模型预报结果与实测结果对比,模型预报精度为70%。结果表明,所建立的模型具有参数少、结构简单、量纲和谐、物理意义明确的特点,可为流域产流模型进一步研究提供参考。     

不同下垫面降雨产流与旱地小麦集水补灌产量及水分利用效率研究

在山西洪洞建立了农膜、公路、农田小路、农田下垫面产流场，对不同下垫面的自然降雨产流及早地小麦集水补灌的产量和水分利用效率进行了研究。结果表明：在观测的27次降雨中，不同下垫面的产流量存在较大差异。农膜、公路、农田小路和农田下垫面的产流系数分别为81．4％、73．6％、41．6％、2．7％。旱地小麦集水补灌研究表明：旱地型品种应作为集水补灌旱地小麦的主干品种：补灌量愈大产量愈高，拔节期补灌优于扬花期；同一补灌量集中补灌优于分次补灌；不同播期密度在集水补灌条件下其产量和水分利用效率存在差异。该项研究为开展集水工程及集水补灌提供了理论和技术依据。