大清河流域产汇流特性变化趋势及影响因素

以大清河水系紫荆关流域和阜平流域1956-2005年的暴雨洪水资料为基础,利用Mann-Kendall秩次相关检验法研究了流域内产汇流特性的变化规律及其影响因素.结果表明:次洪量和径流系数呈下降趋势,洪峰滞时和汇流单位线峰现时间呈上升趋势.降水量的变化对大清河流域的产汇流规律有直接的影响,但下垫面的变化在一定程度上影响了流域的产汇流规律,引起产汇流特性的变化.     

南方典型土壤坡面产流产沙过程对PAM的响应

采用室外人工模拟降雨试验方式,系统对比研究了2种聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)配比方案(2 g/m~2和10 g/m~2,分别用PAM1200-2和PAM1200-10表示)在140 mm/h短时强降雨条件下对坡度为10°的南方红壤区4种不同典型岩性发育土壤坡面的产流、产沙过程的影响机制。结果表明:各坡面总产流量、单位采样时段径流系数、累积单位采样时段径流系数均有显著提升(p0.01),径流提升率由大到小依次为:第四纪红壤坡面、红砂岩红壤坡面、紫色土坡面、花岗岩红壤坡面;除花岗岩红壤坡面外,PAM1200-10的径流提升率均大于PAM1200-2,坡面产生稳流的时间由短到长依次为:第四纪红壤坡面(12 min)、红砂岩红壤坡面(15 min)、花岗岩红壤坡面(24 min)和紫色土坡面(24 min),2种PAM配比在提升坡面产流方面,无显著性差异;各坡面的总产沙量、单位采样时段泥沙质量浓度、单位采样时段泥沙量均显著降低(p0.01),2种PAM配比方式均以第四纪红壤坡面减沙率最为显著,其余不同配比的坡面减沙率略有不同,除紫色土坡面,PAM1200-10的减沙率均大于PAM1200-2;其中PAM1200-2的减沙率波动性较大,除紫色土坡面外,PAM1200-10配比的减沙率均较为平稳,在花岗岩红壤坡面,PAM1200-10与PAM1200-2相比,减沙成效显著(p0.01)。     

人工模拟降雨特性对坡面产流产沙量的影响研究

在研究天然降雨特性的基础上,对人工模拟降雨特性进行了研究分析.从能量的角度入手,研究了模拟降雨条件下,坡面产流产沙的分布规律.研究结果表明:人工模拟降雨降雨动能与天然降雨动能不同,其降雨动能与降雨强度呈明显的线性关系,降雨强度是调控降雨动能的最好参数;降雨侵蚀产沙过程是降雨动能对土壤表层做功的过程,降雨动能直接决定了产...     

坡形对坡面侵蚀过程的影响机制研究

采用实地观测和模拟降雨试验方法分析坡形对坡面侵蚀过程的影响机制,易受到客观环境条件的限制,难以全面分析不同因素对坡形效应的影响。研究基于被广泛检验过的WEPP模型,设置4种常见的坡面形状,分别为直线型、凸型、凹型和S型,研究不同坡形对土壤侵蚀过程的影响机制,并在此基础上分析坡形效应对不同降雨、土壤和细沟参数的敏感性。结果表明,不同坡形会显著改变坡面土壤侵蚀强度及其空间分布。随着降雨强度的增加,四种坡形的总侵蚀量和空间差异均会增加,其中凸型坡面总侵蚀量增加幅度最大,约为凹型坡增幅的2倍。随着细沟间距与初始细沟宽度比值的增加,所有坡面上的土壤侵蚀强度均有所减小,空间差异性也有所减小,其中S型坡面的土壤侵蚀强度整体减小程度最大,直线型坡面整体减小幅度最小。随着细沟可蚀性系数的增大,4种坡形的侵蚀区和沉积区相应的土壤侵蚀量和沉积量均有增加,但其增幅存在较大的空间差异性,相对而言,凸型坡面和S型坡面空间差异性变化较凹型和直线型坡面大。而随着细沟间可蚀性参数的增大,四种坡形坡面土壤侵蚀量及其空间分布变化并不明显。上述研究结果有助于深化坡面土壤侵蚀理论,对黄土高原不同坡形坡耕地土壤侵蚀防治和高质量发展具有重要的实践意义。     

搅拌对厌氧消化产沼气的影响综述

厌氧消化过程中,混合搅拌技术的应用,可以有效地解决因微生物和可降解有机物无法实际接触而造成的传质困难以及物理、化学和生物学性状不均匀等问题,从而改善反应器的性能并提高厌氧消化的沼气产量。目前,对厌氧消化过程中搅拌所起的作用的认识仍不够深入,本文针对这一问题,对搅拌在厌氧消化过程中所起的作用进行综述。     

不同截排水布置方式下坡耕地坡面产流产沙的模拟研究

为了改善坡面水系分段拦蓄径流泥沙的调控效益,采用室内人工模拟降雨试验,探讨l坡面集中汇流(T1)和\"燕型\"分流(T2)2种不同的控制排水措施下的坡面产沙产流过程。结果表明,与无措施坡面(CK)对比,2种不同排水布置方式均能显著延长径流急剧增加的历时,降低产流率增速,减少产流深46.61%~56.40%,使产流率与径流历时的对数拟合系数均达到0.85以上,且T2处理坡面产流率较T1处理变化更平稳,产流率和产流总量在各坡度均表现为T2处理T1处理CK;在5°、10°坡面,不同排水措施对径流挟沙调控效应表现为T1处理T2处理,在15°坡面则相反。而坡面径流含沙量与坡面累计产沙量变化并没有显著的对应关系;T1处理有利于削弱坡度对侵蚀量的影响,而T2处理对减少产流受坡度因子影响的效果更显著。     

土壤渗透系数各向异性对我国西南山区小流域产汇流过程的影响研究

土壤渗透系数各向异性在自然界中广泛存在,但当前大多数研究中没有考虑其对产汇流过程的影响.选取四川省都江堰市的山区小流域碱坪沟为研究区域,利用基于物理概念的模型(InHM)模拟了考虑土壤渗透系数各向异性条件下的降雨径流过程.研究结果表明,土壤渗透系数各向异性对流域产汇流过程有着显著影响.随着各向异性比(Kr)的增加,洪峰...     

黄河班多水电站荒草地坡面侵蚀过程试验研究

荒草地是黄河班多水电站工程区最主要的原生地面类型,阐明其侵蚀过程可为该工程区水土流失定量评价提供重要依据。采用野外人工放水冲刷试验方法,分析研究了黄河班多水电站工程区原生地面荒草地在不同供水流量和坡度下的坡面侵蚀规律。结果表明：坡面侵蚀率在不同供水流量下和不同坡度下都表现为整体呈减小的趋势,以后趋于相对稳定。可分别用对数方程和幂函数方程描述,两者区别主要为不同坡度下,坡面侵蚀率在产流后5min内下降很快,随后减小率下降,而不同供水流量15min内递减的速率很快;坡面侵蚀模数随供水流量及坡度的增大皆增大,同时都可用指数方程很好地描述;供水流量及坡度对坡面侵蚀模数的综合影响可用二元幂函数方描述。     

GSSHA模型在黄家河流域的次洪模拟研究

分布式水文物理模型GSSHA（GriddedSurfaceSubsurfaceHydrologicAnalysis）模型增加了描述非饱和土壤水分运动的一维理查德下渗方程进行下渗强度和累积下渗量的计算。理查德下渗方程对土壤水分运动的描述更为准确,但是其参数量较多,在实际应用中存在一定难度。对GSSHA模型具有明确物理意义且对产汇流计算影响较大的8个参数进行了敏感性分析,采用控制变量法对单一参数在范围内选择10个左右的参数值进行模拟和对比,洪峰流量和峰现时间模拟最大值与最小值的比值或差值作为判断敏感参数的标准,峰筛选出对洪峰流量和峰现时间有重要控制作用的敏感参数并进行敏感性排序。选择宁夏南部地区的黄家河流域为研究流域,对2000-2015年间18场洪水进行次洪径流模拟,其中前13场为率定期,后5场为验证期,参数率定过程按照先径流量后洪峰流量,研究GSSHA模型在半干旱地区的应用效果。参数敏感性分析结果显示对洪峰流量敏感性最高的参数依次是饱和水力传导度、泡点压力和初始土壤含水量,同时这三个参数也是峰现时间敏感性最高的参数。GSSHA模型对黄家河流域次洪过程在率定期和验证期内均具有较高的模拟精度,其中率定期内径流深相对误差为3.51%,洪峰流量相对误差为10.84%,峰现时差为-0.77h;确定性系数达到0.80;验证期内径流深相对误差为2.18%,洪峰流量相对误差为-6.98%,峰现时差为0h,确定性系数为0.79。     

坡面水蚀过程中地表糙度的研究进展

地表糙度作为反映地表微地貌形态和物理性状的指标,影响着地表的水文学和水力学的特性。同时,它还与降雨、地表凹陷处蓄水量、下渗、风等关系十分密切。然而,关于地表糙度在侵蚀过程中详细的定量信息极其有限,故在研究中出现一些相悖的结果。因此,在大量分析国内外地表糙度研究的基础上,从地表糙度的概念、地表糙度的特征及其在溅蚀、面蚀与细沟侵蚀过程中的研究方面出发,客观地评价了该领域研究状况,提出了该领域研究存在的问题和展望。     

秦巴山区地埂植物篱水土保持效应研究

依托国家＂十一五＂科技支撑课题＂秦巴山区坡耕地整治和高效生态农业技术集成与示范研究＂,通过研究地埂植物篱的抗冲、抗蚀性,地埂植物篱临界坡长等,揭示地埂植物篱水土保持效应。研究发现人工建植的土坎抗冲、抗蚀性最强,裸露土坎抗冲、抗蚀性最差。临界坡长与坡度呈很好的线性相关关系,相同的坡度下,不同模式临界坡长由大到小依次为：人工建植土坎、自然恢复土坎、人工建植土石坎、裸露土坎。相同治理模式下,随着坡度的增大,临界坡长逐渐减小。该研究为秦巴山区坡耕地水土流失防治和坡地生态农业提供必要的技术支撑。     

平邑县山区金银花地产流研究

采用野外模拟人工降雨试验方法对金银花和荒草2种植被条件下坡地产流过程进行了研究.结果表明:覆盖条件是影响产流的重要因素;金银花与草本植物相比具有很高的雨水截蓄能力和改造土壤性状的能力,可以有效推迟坡面的产流时阀;通过对产流曲线的分析可以将产流过程分为3个阶段,即预产流阶段,迅速增长阶段,稳流阶段;快速增长阶段呈现对数增长.     

基于SWAT模型的松华坝水源区径流模拟研究

以昆明市松华坝水源区为研究对象,用昆明、中和、白邑站自建站至2009年间的日气象、径流资料,结合水源区土地利用、土壤空间分布图、90mDEM,建立松华坝水源区SWAT分布式水文模型。应用LH-OAT法分别对水源区内牧羊河和冷水河流域进行参数敏感性试验,最后应用SUFI2法和手动调参相结合的方法对模型参数进行率定和验证。结果表明,牧羊河流域在模型率定期和验证期,模拟与实测径流相对误差小于10%,Nash-Sutcliffe效率系数大于0.75;在冷水河流域模型率定和验证期,模拟与实测径流相对误差小于15%,Nash-Sutcliffe效率系数大于0.70;SWAT模型在牧羊河模拟效果好于冷水河。总的来说SWAT模型可适用于松华坝水源区的地表径流模拟,其应用值得推广。     

基于自动监测径流场的秸秆覆盖坡耕地产流产沙过程

设计了一个可用于坡面侵蚀过程研究的自动监测径流场,该径流场主要由6个径流小区和1套模拟降雨装置组成。采用德国UGT径流测量装置,实现地表径流的自动采样和记录。用设计的径流场对秸秆覆盖坡耕地的产流产沙过程进行了研究,结果表明相对于裸露地表,秸秆覆盖能明显降低各径流小区的产流率和产沙率,延缓产流增加趋势,减少产沙总量达54.5%~63.8%。因此,增加坡耕地土壤表面的秸秆覆盖量可有效避免产流在短时间内急剧增加,并能减少对土表的冲刷作用。     

气候变化对多年冻土区径流组成的影响分析 ——以长江源区为例

以多年冻土为主要下垫面的寒区流域水资源对气候变化敏感,以长江源区为例,根据数字滤波法对直门达水文站1966-2015年月径流的基流分析结果,明确了长江源区径流及其不同成分的变化规律;进一步利用格兰杰因果检验和累积斜率法分别定性和定量地分析了降水和温度对径流组成的影响.结果表明:近50年来,长江源区总径流呈现增加趋势,2...     

林草措施调控坡面降雨径流输沙效应的初步研究

利用人工模拟降雨小区试验,分析了林地和草地2种生物措施在不同坡度、不同雨强下的径流调控和产沙机制。结果表明,产流时间和降雨强度之间存在幂函数关系,与单宽输沙率之间存在线性关系,单宽输沙率与单宽流量之间亦存在线性关系。并对2种措施的调控效应进行比较,草地措施的产流、产沙调控效应均优于林地措施。     

水均衡法在建设项目水资源论证中

由于平原区特有的水文地质条件，在平原区地下取水建设项目水资源论证中，单纯以完整和独立的水文地质单元来确定论证范围，往往不易做到。实际工作中，多采用以行政区域为边界划定论证范围，但在范围确定中盲目性、随意性较大，论证范围过大，增加论证工作量；范围过小，又不能满足要求。根据水量均衡原理，以待定的水源地稳定水位降落漏斗面积为均衡区，建立水量均衡方程，进而反求漏斗区的面积，以此作为确定水资源论证范围的依据，具有较强的实用性。     

黄河源区降水径流变化特征及响应分析

利用1961-2014年黄河源区周边气象站站点降水数据和唐乃亥以上流域水文观测数据,采用Mann-Kendall法、Spearman秩次检验、有序聚类法及累积距平法对源区降水量径流量变化特征分析,再结合相关性分析、格兰杰因果检验和双累积曲线法对降水径流的响应关系进行讨论.结果表明:黄河源区的年际降水量表现为非显著减少趋...     

干旱区农业水资源供需水预测分析及对策研究

针对西北干旱区农业水资源短缺的问题,以新疆洛浦县为例,从作物种植结构调整和灌溉面积变化、灌溉水利用系数提高及灌溉方式改变等方面进行节水分析,并对预测水平年农业供需水平衡进行了预测计算,预测结果表明：现有的灌排工程不能满足农业可持续发展要求;提高灌溉水利用系数势在必行;采用滴灌技术极大地减少了农业用水量,是解决农业供需水矛盾的有效措施。最后,根据预测结果,提出了解决农业水资源短缺、可持续发展的对策,为其他区域水资源的合理开发利用提供有益的参考。     

内蒙河套灌区义长灌域水均衡分析

针对义长灌域土地利用的主要特点,建立了以土壤水为中心的非农区农区水域水均衡模型,该模型可根据历年实测的引排水量等资料,对义长灌域的非农区、农区、水域以及农区与非农区、农区与水域之间的水分迁移转化进行分析。提供了定量分析的结果,为义长灌域水资源有效利用提供参考。