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为黔中地区的水土保持和生态环境建设提供参考,基于野外径流小区实测降雨资料,选取降雨量、降雨历时、平均雨强3个指标,采用快速聚类、判别聚类和分位数取值相结合的方法,将侵蚀性次降雨划分为A、B、C3类雨型,研究黔中地区侵蚀性次降雨特征.结果表明:1)黔中地区年均降雨量913.52 mm、年均侵蚀性降雨量493.17 mm,平均次侵蚀性降雨量26.42 mm.2)侵蚀性降雨量在每年5月和9月最稳定,在7月达最大值.3)降雨次数和降雨量均呈夏季＞春季＞秋季＞冬季的趋势.降雨量在夏季年际间波动小,在春季和秋季年际间波动大.4)3类雨型的侵蚀能力呈A雨型(大雨量,长历时,大雨强,低频次)＞C雨型(小雨量,短历时,中雨强,高频次)＞B雨型(中雨量,中历时,小雨强,中频次).5)各雨型降雨侵蚀力与平均雨强、最大30分钟雨强、最大60分钟雨强呈幂函数关系.     

贵州喀斯特地区侵蚀性次降雨产流产沙特征研究

为研究喀斯特地区侵蚀性次降雨与产流产沙特征,选取贵州省关岭县蚂蝗田小流域坡面径流小区监测资料,采用经验频率统计法、快速聚类和判别聚类法、降雨侵蚀力简易计算法进行研究。结果表明:5—9月为侵蚀降雨主要集中月份,占侵蚀降雨总量98.08%,占降雨总量48.83%,6月是侵蚀降雨最多的月份;喀斯特地区侵蚀性次降雨雨量和雨强标准为14.49 mm和1.51 mm/h;侵蚀性次降雨划分为A(大雨量、长历时、小雨强、低频率)、B(小雨量、短历时、大雨强、高频率)、C(中雨量、中历时、中雨强、高频率)3种降雨类型;B类型的产流产沙能力远大于A、C,是喀斯特地区最易产流产沙的降雨类型;次降雨侵蚀力R的计算公式中将PI30替换为PI后,更能反映喀斯特地区侵蚀性次降雨产沙的变化特征。     

三峡库区紫色小流域侵蚀性降雨特征

【目的】本文以三峡库区陈家沟小流域为研究区,探讨了小流域内侵蚀性降雨的雨情、分配及时空变化等特征。【方法】采用K-Mean Clustering聚类方法以及多种降雨特征指标。【结果】①陈家沟小流域在第Ⅲ类雨情下侵蚀性降雨次数少,但其平均降雨侵蚀力最大,引起强烈土壤侵蚀的潜在能力大;第Ⅱ类雨情下平均降雨侵蚀力最低,但其侵蚀性降雨次数最多,且集中在汛期,容易出现短时间内连续降雨的情形,其引起严重水土流失的潜在能力也不容忽视;第Ⅰ类雨情下侵蚀性降雨总侵蚀力值高于其它两类雨情。②陈家沟小流域内侵蚀性降雨量在年内呈明显的双峰型分布,5-9月是降雨集中期,侵蚀性雨量和降雨次数分别占全年总量的82%和75%以上。③陈家沟小流域内不同支沟侵蚀性降雨雨量、平均最大I30、平均降雨侵蚀力值具有如下趋势:戴家沟黑沟岭杨家沟乔家1号。【结论】陈家沟小流域侵蚀性降雨主要有3类雨情。陈家沟小流域内不同支沟的侵蚀性降雨雨量、降雨强度以及降雨历时的空间变异程度较大。     

陇东地区降雨侵蚀力时空变化特征分析

【目的】对陇东地区降雨侵蚀力的时空变化特征进行研究,为认知该区域水土流失规律和指导水土保持工作提供参考。【方法】以陇东地区正宁、宁县、西峰、镇原、合水、庆城、华池和环县等8个区县气象站2001-2011年日降雨量资料为基础,采用日降雨量侵蚀力模型计算各站点降雨侵蚀力值,探讨分析了该区域降雨侵蚀力的年际变化和年内分布特征,并结合GIS软件分析了陇东地区年降雨侵蚀力的空间分布规律。【结果】陇东地区各区县气象站点年均降雨侵蚀力为1 144.8~2 048.5 MJ·mm/(hm2·h),且东南部明显高于西北部;中南部地势低洼的宁县和合水县由于侵蚀性降雨集中,其降雨侵蚀力值大于东南部年降雨量和侵蚀性降雨量最大、侵蚀性降雨天数最多的正宁县。区域降雨侵蚀力年内高度集中,各区县气象站点6-9月降雨侵蚀力占全年的84.4%~88.8%,呈显著的单峰型分布。区内降雨侵蚀力年际波动较大,各站点年际变率为29.09%~56.55%。趋势分析表明,陇东8个区县的年降雨侵蚀力总体呈减小趋势,其中华池和环县降雨侵蚀力减小显著(P0.05)。【结论】陇东地区年内80%以上的降雨侵蚀力集中在6-9月,空间上则由东南向西北递减,从时间上看,近年来该地区降雨侵蚀力呈减小趋势。     

晋西黄土区降雨过程对小流域产流的影响

目的探究降雨过程（雨型）对小流域产流过程的影响,为小流域尺度上产汇流分析提供依据。方法以山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站的蔡家川小流域为研究对象,利用蔡家川小流域2007—2017年场降雨径流数据,根据雨量在降雨过程中集中的位置进行雨型划分,并采用LSD多重比较法分析不同雨型的特征,在不同土地利用类型的小流域尺度上探究雨型特征与产流的响应关系。结果（1）蔡家川流域的降雨可划分为前期型降雨（I型）、中期型降雨（Ⅱ型）、后期型降雨（Ⅲ型）和均匀型降雨（Ⅳ型）。Ⅰ型降雨为短历时强降雨,是主要降雨雨型,占总降雨频次的44.6%,平均雨量为24.6 mm,降雨侵蚀力最强,集中分布在6—8月;Ⅳ型降雨为长历时小雨强降雨,平均历时716 min,平均雨量为17.84 mm,降雨侵蚀力最弱,多出现在雨季的前期（5月份）和后期（9月份）;Ⅱ型和Ⅲ型降雨的特征介于Ⅰ型和Ⅳ型降雨之间,多发生在6—8月,降雨量和频次相对均衡。（2）不同雨型条件下小流域的径流深、洪峰流量排序为:Ⅰ型降雨 > Ⅲ型降雨 > Ⅱ型降雨 > Ⅳ型降雨,洪峰滞后时间排序为:Ⅳ型降雨 > Ⅱ型降雨 > Ⅲ型降雨 > Ⅰ型降雨。（3）Ⅰ型、Ⅲ型降雨条件下农地小流域的径流深和洪峰流量高于封禁小流域,Ⅱ型和Ⅳ型降雨条件下封禁小流域的径流深和洪峰流量略高于农地小流域,封禁小流域的洪峰出现时间均滞后于农地小流域。（4）降雨量和历时对农地小流域产流的影响更大,雨强分布对封禁小流域产流的影响更大。结论不同雨型的降雨特征差异性显著,Ⅰ型降雨是引起小流域产流的主要雨型,大雨量强降雨更易造成流域的水土流失;封禁小流域削减径流、延长洪峰出现时间的作用显著,尤其对大雨量强降雨的调节作用更明显;在晋西黄土区降雨量、降雨历时和降雨过程中的雨强分布是影响小流域产流过程的重要因素。      

密云水库上游地区不同雨型对坡面径流特征的影响

  目的  探讨不同自然降雨雨型对径流过程的影响。  方法  根据降雨数量特征及雨峰集中时间对密云水库上游地区自然降雨进行二级分类,分别探究不同雨型及过程雨型下的径流特征。  结果  ①根据降雨量(P)、降雨历时(t)、最大30 min雨强(I₃₀)可将研究区降雨划分为3类:P₂t₃I₂雨型(中雨量、长历时、中雨强)、P₁t₂I₁雨型(小雨量、中历时、小雨强)、P₃t₁I₃雨型(大雨量、短历时、大雨强),其中,P₁t₂I₁雨型在研究区发生频次最高,占比81.01%。4种过程雨型的发生频次从大到小依次为均匀型、前峰型、后峰型、中峰型。②不同雨型下的径流特征差异明显,从单次降雨看,P₃t₁I₃雨型单次产流能力最强, P₂t₃I₂雨型在研究区的径流贡献率最大。③不同过程雨型对径流特征影响较大,降雨量集中在降雨前期最容易产流。④降雨量对径流深的影响最大,I₃₀对径流深、径流系数及径流深峰值的影响均比较大,且对径流深峰值的影响要大于对径流深的影响。  结论  坡面径流特征对降雨雨型及过程雨型敏感性很高,采用合理的雨型划分方法研究雨型—径流关系可提高水力侵蚀研究精度。图4表5参27     

黑龙江省降雨侵蚀力空间分布研究

利用黑龙江省32个国家基本气象观测站2000~2010年间的逐日雨量资料,采用月雨量模型估算降雨侵蚀力,运用Arc GIS软件,分析黑龙江省侵蚀性降雨和降雨侵蚀力的空间分布特征。结果表明,黒龙江省32个气象站日降雨量达到侵蚀性标准(≥12 mm/d)的降雨时间为8~15 d/a,各站点达到侵蚀性标准的年平均降雨总量为206~391 mm;年均降雨侵蚀力为103.22~295.51(MJ·mm)/(hm2·h·a),并表现出中部较高、东部和西北部低于中部的特征,且呈现出以明水为中心向西北、东南缓慢递减的环状空间分布格局。年降雨侵蚀力空间分布基本与年降雨量空间分布相似,但不完全一致;年内降雨侵蚀力分布主要集中在6~9月份,大致在7月份达最高值,各站点6~9月份的降雨侵蚀力占全年的81%~98%,全年降雨侵蚀力集中度很高。     

长三角地区马尾松林降雨再分配特征

【目的】为深入研究马尾松林降雨再分配格局,加深对马尾松林水文效应机理的认识,为长三角地区水源涵养林树种的选择以及经营、管理提供理论依据。【方法】对长三角地区冬季、春季、秋季马尾松(Pinus massoniana)林大气降雨量、穿透雨量以及树干径流量进行了定位观测,利用水量平衡方程计算得出林冠截留量。通过相关性分析筛选出影响降雨再分配的主要因子为降雨量和降雨强度,分别分析了降雨量与穿透雨、树干径流、林冠截留之间的关系,降雨强度与3者之间的关系,以及叶面积指数与穿透雨、树干径流之间的关系,建立了降雨量、降雨强度与马尾松林穿透雨量、树干径流量、林冠截留量之间的回归模型。【结果】2012年10月至2013年6月长三角地区马尾松林外降雨累计792.6 mm,研究区以小雨量、低强度的降雨事件为主,马尾松林内累计穿透雨量584 mm,占降雨量比例的73.7%,马尾松林累计树干径流量7.426 mm,占降雨量的0.94%。林冠截留量201.17 mm,占降雨量的25.38%。【结论】马尾松林形成穿透雨的最小雨量为1.18 mm,形成树干径流的最小雨量为4.73 mm。本研究成果为长三角地区马尾松林对降雨再分配功能及影响提供基础数据支撑。     

鄱阳湖流域次降雨等级及其对降雨侵蚀力的贡献

【目的】降雨等级的划分有助于正确认识不同量级降雨对土壤侵蚀的影响,为水土流失防治决策提供科学依据。【方法】基于鄱阳湖流域16个气象站点1991—2020年的降雨数据,在日降雨等级划分标准的基础上,从土壤侵蚀动力角度出发,采用最小偏差法,分析次降雨与日降雨之间的对应关系,以确定次降雨等级。同时,利用时间序列分析方法(变差系数、倾向率、Mann-Kendall趋势检验)对各等级降雨进行年内、年际变化特征研究,分析该流域各等级次降雨对降雨侵蚀力的贡献。【结果】(1)次降雨中雨、大雨、暴雨的理论上限值分别为31.3 mm、64.6 mm、150.9 mm。(2)30年来鄱阳湖流域总降雨、非侵蚀性降雨和侵蚀性降雨的降雨场次均呈增加趋势,降雨总量和侵蚀性降雨量亦呈增长趋势,但非侵蚀性降雨量呈下降趋势。(3)各等级降雨在年内均呈现年初开始上升、至3—6月出现高值,随后呈总体下降趋势。(4)总降雨、中雨、大雨、暴雨和大暴雨等级次降雨侵蚀力密度随时间变化的倾向率分别为0.34、0.04、0.31、0.32和1.25 MJ/(hm²·h·10a),均为正值。(5)中雨、大雨、暴雨、大...     

基于Kriging插值法分析磨盘山常绿阔叶林穿透雨的空间分布

通过定位监测磨盘山的典型森林植被常绿阔叶林2016年6-9月的大气降雨、穿透雨、叶面积指数等资料,针对林分内各影响因子对穿透雨的空间异质性进行综合分析。结果表明:1)研究期间,2016年6-9月的降雨总量为688.9mm,大部分为低雨强、低历时、中雨级的降雨。通过观测数据显示林内穿透降雨总量为443.7 mm,占总降雨量的64.41%,平均穿透雨的变异系数为44.7%。2)对林下9个观测点的穿透雨量及林木结构数据进行综合分析,发现大气降雨量与穿透雨量呈正相关关系,叶面积指数与其呈负相关关系。3)通过Kriging插值绘制出空间分布图,图像表明雨量较小时各观测点林内穿透雨的大小分布与观测点上方的林木结构有密切关系,雨量较大时穿透雨的分布更随机,规律性较小,受其他随机因素影响更多。     

降雨特征因子与坡面土壤侵蚀关系分析

以沪（上海）陕（陕西）高速公路信阳至南阳段填沙路基边坡为研究对象,运用径流场法建立了21个径流小区,对边坡的降雨特征因子与坡面土壤侵蚀关系进行了定量分析。结果表明：侵蚀性降雨量、侵蚀性平均雨强均与土壤侵蚀量存在较强的相关关系;降雨侵蚀力值与土壤侵蚀量存在很强的相关性;降雨量级与土壤侵蚀量有较强的相关性,降雨历时与土壤侵蚀量无明显的相关关系;侵蚀性降雨的前3、5、7d降雨量与土壤侵蚀量的相关性均较差。该分析结果可为提高土壤侵蚀预测预报的准确性、有效预防和降低路基边坡土壤侵蚀提供科学依据。     

不同坡度下侵蚀量与降雨特征的关系研究

坡面侵蚀影响因素众多,为研究不同坡度下土壤侵蚀的降雨影响因子。选择坡度为5°,10°,15°野外径流小区,观测雨强、径流量、降雨过程,接取沙样。利用SPSS分析统计软件,对降雨量P(X1)、平均雨强I(X2)、瞬时最大雨强IMAX(X3)、最大10min雨强I10(X4)、最大30 min雨强I30(X5)、降雨动能E(X6)、最大30min雨强与降雨动能的乘积EI30(X7)、降雨量与平均雨强的乘积PI(X8)、降雨量与最大瞬时雨强的乘积PIMAX(X9)、降雨量与最大10min雨强的乘积PI10(X10)、降雨动能与最大10min雨强的乘积EI10(X11)、降雨量与最大30min雨强的乘积PI30(X12)和坡度(X13)与土壤侵蚀量进行因子分析和逐步回归分析。结果表明:坡面侵蚀量主要受降雨动能和坡度影响,坡度在5~15°范围内是影响坡面侵蚀的主要因素,坡面侵蚀量与降雨动能和坡度呈线性关系。     

鲁中南山区侵蚀性降雨及典型作物对坡面产流产沙影响研究

为研究降雨量、降雨历时、降雨强度等降雨因素及典型作物对坡面产流产沙的影响，基于K-均值聚类分析法对山东省泰安市东周小流域2014-2020年77次侵蚀性降雨进行分类，并进一步分析不同降雨类型下不同作物产流产沙特征及对各降雨指标的响应.结果表明：(1)研究区侵蚀性降雨可以分为Ⅰ型(小雨量、短历时、大雨强)、Ⅱ型(大雨量、长历时、小雨强)、Ⅲ型(中雨量、中历时、小雨强)3类.各降雨频率为67.53%,3.9%,28.57%,占研究期内总降雨量的44.2%,14.02%,41.78%.(2)各径流小区产流和土壤流失量从大到小依次为大豆、裸地、地瓜、花生，花生和地瓜对径流和泥沙的削减效果相对较好.在Ⅱ型条件下，各小区产流产沙量最大，Ⅲ型次之，Ⅰ型最小；但当Ⅰ型和Ⅲ型雨频率较高时，产流产沙量也较大.(3)对坡面产流产沙影响最大的因素为降雨量，当作物种类不同时，影响次之的因素有所差别.径流对降雨因素的响应程度高于土壤流失量，控制产流发生可在一定程度上有效降低土壤流失量.     

降雨因素对紫色土坡地土壤侵蚀影响的试验研究

选择该地区水土流失主要动力条件降雨因素为切入点, 通过人工模拟降雨试验对紫色土坡地降雨侵蚀特征及规律进行研究. 结果表明: (1) 降雨量与径流量、侵蚀量呈显著线性正相关, 降雨量变化显著地影响径流总量和侵蚀总量的变化; 降雨强度与径流量、侵蚀量之间也存在显著正相关, 但相关程度较前者略小; (2) 侵蚀量与时段最大降雨强度、平均雨强之间的相关程度差异很大, 主要原因在于平均降雨强度概化了降雨侵蚀机制和侵蚀过程; (3) 径流量和侵蚀量之间符合平方关系和幂函数关系, 回归方程达极显著水平; (4) 在高(中)强度降雨过程中, 径流量和侵蚀量随降雨过程呈幂函数正相关变化, 而低强度降雨过程中, 径流量和侵蚀量随降雨过程呈线性负相关变化.     

太岳山不同郁闭度油松人工林降水分配特征

利用2011年5-9月生长季观测的30场降雨数据,分析了山西太岳山不同郁闭度下油松人工林林冠截留、穿透雨以及树干茎流与降雨量的关系,以及林冠截留过程的特点.结果表明:(1)实验观测期间,该地区降雨总量为634.79mm,单次平均降雨量为21.16mm,单次最大降雨量为58.15mm,单次最小降雨量为0.54mm.其中,8月份的降雨总量最大,为190.77mm,6月份的降雨总量最小,为41.81mm.(2)郁闭度为0.8的油松人工林林冠截留量与降雨量呈一元线性关系,郁闭度为0.7、0.6和0.5均呈幂函数关系;对于各郁闭度的油松人工林,其林冠截留率与降雨量均呈对数函数关系;穿透雨量、树干茎流量与降雨量均呈明显的一元线性关系,穿透雨量和树干茎流量都随着降雨量的增加而增加.(3)不同郁闭度油松人工林之间林冠截留、穿透雨和树干茎流不同,总的趋势为随着郁闭度的减小,林冠截留量减小,穿透雨量增大,树干茎流量增大.林冠截留量与郁闭度表现出正相关关系,而穿透雨量、树干茎流量都与郁闭度表现出负相关关系.(4)各郁闭度林冠截留量、穿透雨量和树干茎流量的月动态变化与总降水量的月变化基本一致.     

澄迈降雨量和降雨日数变化特征分析

基于1961～2018年海南省澄迈县气象站日降雨量,按逐月、逐季、逐年不同时间序列,分析其气候变化特征。结果显示:(1)澄迈县年代际降雨量呈上升趋势,而降雨日数呈减少状态,主要是因为日降雨量0.01 mm (毛毛雨)的累计降雨日数出现减少态势;(2)近58年年平均降雨量呈不显著上升变化趋势;年降雨日数和年毛毛雨日数呈极为显著下降趋势,气候倾向率分别为-6.348 d/10a、-5.58 d/10a,均通过0.01显著性水平检验,而年暴雨日数呈显著上升趋势,为0.52 d/10a,通过0.05显著性水平检验;(3)四季降雨量从多到少分别为夏季、秋季、春季、冬季,降雨日数为秋季、夏季、冬季、春季,其中,秋季降雨日数和四季毛毛雨日数呈极为显著减少趋势,秋季小雨日数也呈显著减少趋势,值得关注的夏、秋、冬季暴雨日数均为上升趋势,但没有通过显著性检验。研究结果可为澄迈县工业、农业生产和气象防灾减灾工作提供科学依据。     

长三角地区杉木林降雨再分配特征

对长三角地区丰水季杉木Cunninghamia lanceolata林大气降雨量、穿透雨量以及树干径流量进行了定位观测,利用水量平衡方程计算得出林冠截留量。通过相关性分析筛选出影响降雨再分配的主要因子为降雨量和降雨强度,分别分析了降雨量与穿透雨、树干径流、林冠截留之间的关系,以及降雨强度与三者之间的关系。结果显示:2012年4月至9月长三角地区杉木林外降雨累计470.7 mm,研究区以小雨量、低强度的降雨事件为主,杉木林内累计穿透雨量344.1 mm,占降雨量的73.1%,树干径流总量10.3 mm,占降雨量的2.2%,林冠截留量达到116.3mm,占降雨量的24.7%。建立了降雨量、降雨强度与杉木林穿透雨量、树干径流量、林冠截留量之间的回归模型,利用拟合出的方程,可得出杉木林形成穿透雨的最小雨量为0.9 mm,形成树干径流的最小雨量为4.1 mm。     

阳坡小流域裸坡地产流产沙特征

以汾河上游阳坡小流域裸坡地径流小区为研究对象,进行天然降雨条件下裸露坡地的产流产沙研究。结果表明,阳坡小流域2013年降雨年内分布和年际变化明显异于多年平均;2013年内17次侵蚀性降雨产生的累积径流量与累积降雨量、累积产沙量之间相关性较强,相关系数分别达到0.953 4,0.925 9;同时分析表明,年内少数几次雨强较大的侵蚀性降雨对坡地产流量和产沙量贡献率较大。     

不同土地利用方式的水土流失特征研究

通过对人工破坏型、封坡禁伐型和荒坡垦种型三种土地利用方式的水土流失状况进行观测．分析了不同土地利用方式下的水土流失特征。结果表明,研究区域的降雨量年际分布不均匀,从2001～2004年,年降雨量、汛期降雨量及侵蚀降雨量呈逐渐降低的趋势。在不同土地利用方式下．土壤冲刷深和侵蚀模数的大小顺序：荒坡墨种型〉人工破坏型〉封坡禁伐型。回归分析表明,不同土地利用方式的土壤侵蚀量与降雨量存在极显著的线性回归关系。通径分析表明,人工破坏型土壤侵蚀量的直接作用通径系数绝对值大小顺序：降雨量〉降雨历时〉降雨强度,而封坡禁伐型和荒坡垦种型土壤侵蚀量的直接作用通径系数绝对值大小顺序是：降雨量〉降雨强度〉降雨历时;不同土地利用方式土壤侵蚀量的间接作用通径系数总和绝对值大小顺序是：降雨历时〉降雨强度〉降雨量。     

江西红壤缓坡地壤中流影响因素分析

针对地表植被覆盖、死地被物敷盖、裸地3种类型的坡面,采用径流小区试验方法,研究江西红壤表层(距地表30 cm)、底层(距地表60 cm)壤中流及地下径流(距地表105 cm)特征,运用数理统计方法分析壤中流流量、流速、历时与降雨、径流因子的相关关系。结果表明:1.与裸地相比,百喜草覆盖、死地被物敷盖显著增加壤中流量,2种措施都延长壤中流历时;2.壤中流量与雨量、雨强、降雨历时、初渗雨量呈正相关关系,覆盖、敷盖小区壤中流量受雨量影响较大,而裸地小区壤中流量受雨强影响较大;3.表层壤中流历时与降雨因子有较好相关性,而底层壤中流历时与降雨因子相关性很差;降雨历时对壤中流历时影响最大,降雨量影响最小;4.壤中流流速与因子的关系受措施及土层深影响,在植被覆盖、死地被物敷盖小区表层与雨量相关性最好,在裸地表层与雨强相关性最好。在各小区底层流速均与降雨历时相关性最好;5.裸地地表径流量与壤中流量相关关系不显著,在采取2种措施后,地表径流量与壤中流量呈线性正相关关系。随地表径流量的增大,覆盖措施壤中流量增大幅度大于敷盖措施。