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长江三峡花岗岩坡面林地优先流与地表径流关系 总被引：3，自引：0，他引：3
为研究优先流与地表径流的关系,在长江三峡花岗岩坡面,选择了一受人为活动影响较小的天然次生马尾松林地作为试验场地。采用自记流量计记录优先流过程,在小流域出口处设置90°薄壁三角堰和水位计记录了地表径流过程,并对不同层次土壤物理性质进行了测定。结果表明,优先流流量主要决定于产流次雨量及前期影响雨量。优先流峰值总是晚于地表径流峰值出现,从优先流与地表径流峰值出现时间的差异看,优先流的出现使得地表径流峰值出现时间推迟,历时过程延长。当优先流与地表径流流量过程线为双峰时,二者线性关系不明显。当优先流与地表径流流量过程线均为单峰时,二者存在一定的线性关系,其线性关系随着产流次雨量及前期影响雨量的不同而有所差异 相似文献
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《中国水土保持科学》2006,4(2):102-102
由北京林业大学张洪江教授等撰写的《长江三峡花岗岩地区优先流运动及其模拟》,于2006年1月由科学出版社出版。全书40万字。该书对优先流的研究史、基本内涵和研究进展进行了较为系统的总结,并以长江三峡花岗岩区优先流为研究对象,以湖北省秭归县曲溪小流域为试验基地,选择曲溪小流域内典型林地坡面,采用剖面灌水法分析了优先流路径在土壤剖面上的水平分布和垂直分布特征,并从自然降雨条件下优先流的发生发展过程着手,对长江三峡花岗岩区林地优先流水文特性和发生发展规律进行了研究。通过观测降雨、地表径流、沟道径流、剖面渗流、优先流过… 相似文献
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大孔隙中运动的水流称为管流,管流是优先流的一种形式。在花岗岩地区,管流是一种普遍现象。为研究管流在壤中流中的作用,在长江三峡花岗岩坡面 ,选择了受人为活动影响较小的天然次生马尾松林地作为试验场地,研究长江三峡花岗岩坡面管流过程和土壤渗流过程。结果表明:管流的出现较渗流出现时间迟 ,但其结束的时间较渗流早。管流与渗流峰值出现时间存在一定差异,在所研究的2场降雨中,管流达到峰值的时间比渗流提前约1～2h以上。同渗流一样 ,管流流量及其过程,主要受由降雨引起的下渗水分影响和制约,管流流量的大小变化,与渗流存在一定差异,但总体上,与渗流流量的变化趋势一致 ,即在管流产流时段,渗流流量增大时,管流流量也随之增大。管流水分通量远大于渗流的水分通量,它对于提高壤中流流量和水分通量,具有促进作用。在不同降雨过程中,管流对壤中流的作用也存在差异,即降雨量越多,降雨强度越大,管流的特性表现得越明显,对壤中流的贡献也越大。 相似文献
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长江三峡花岗岩地区降雨因子对优先流的影响 总被引：10，自引：4，他引：6
为研究降雨对优先流的影响,在长江三峡花岗岩地区,选择了一受人为活动影响较小的天然次生马尾松林地作为试验场地。采用自记流量计记录了优先流过程,同时对降雨过程进行测定。降雨过程中分别测定了降雨总量、降雨历时、前期降雨、>20 mm/h降雨量及最大降雨强度5个因子,优先流过程中测定了优先流流量、历时、对降雨响应的滞后时间、峰值流量4个因子。分析结果表明,降雨对优先流的制约关系十分明显。影响优先流流量的主要是降雨总量,影响优先流历时的主要是降雨历时和降雨总量,影响优先流峰值流量的主要是降雨总量。采用强迫引入法,建立了优先流因子与降雨因子回归方程。 相似文献
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为了研究三峡地区花岗岩林地优先流影响因子，在长江三峡地区曲溪小流域内选定的实验坡面下部，垂直开挖了一个长度为2．9m、深度为2．60m的土壤剖面。在降雨过程中观察优先流过程，分析降雨对优先流的影响。同时对该地区的土壤物理性质和土壤渗透特性进行了测定，分析其对优先流的影响。分析结果表明，影响长江三峡花岗岩区优先流产流的降雨量在26mm（24h降雨量）以上。长江三峡库区的降雨可分为递减降雨型、均匀降雨型、突发降雨型及峰值降雨型4种类型，不同降雨类型对应的优先流过程都表现出相应的降雨过程特征。不同降雨类型的优先流出现时间也各有差异，峰值降雨型降雨产生的优先流出现时间最早，其次是突发降雨型、递减降雨型、均匀降雨型。当一场降雨中的最大降雨强度〉0．075mm／min时，就有可能产生优先流。非毛管孔隙比例较大的土壤中容易形成优先流。研究区林下土壤中粗颗粒含量呈现出由上层至下层逐渐增多的趋势。对于较深层次土壤来说，它们含有的较粗颗粒有利于优先流的形成。优先流的存在使距地表83～110cm土层中土壤稳渗速率较其他土层得以大幅度提高，土层内快速运动的水流又加速了优先流的形成与发展。 相似文献
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长江三峡花岗岩坡面管流产流特性研究 总被引：19，自引：4，他引：19
含有大孔隙的土体 ,如花岗岩风化壳及其上形成的土层水分运动规律并不遵从达西定律 (Darcy L aw) ,大孔隙中运动的水流称为管流 (pipe flow)。在花岗岩地区 ,由于管流的普遍存在 ,从土壤剖面流出的水量远远超出在达西法则定义下流出的水量。为研究土壤水分渗透中非遵从达西定律的土管 (大孔隙 )管流运动规律 ,在位于长江三峡的湖北省秭归县花岗岩坡面进行了管流流量、坡面渗流、地表径流和降雨过程等项目的观测和研究。发现管流在该地区是一种普遍存在的现象 ,管流过程中的水分运动不遵从达西定律 ,其流量在坡面渗流中占的比重约为 10 %～ 30 % ,土管在土壤剖面中所占面积虽然很小 ,但其水分通量远大于相同降雨条件下的土壤剖面水分渗透通量。 相似文献
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基于原型观测与DEM的强风化花岗岩小流域水文过程模拟 总被引：1，自引：1，他引：0
为了解华南花岗岩小流域特殊的产流机制,以土壤为砂壤土、基岩为强风化花岗岩的中山大学珠海校区滨海小流域作为研究对象,观测了2个分别代表森林、灌丛覆盖的5 m×10 m的径流试验场的产流过程和土壤含水率变化过程。观测结果表明超渗产流、优先流是试验场的重要产流方式,壤中流（尤其是在土壤-基岩界面上产生的壤中流）对试验场的总产流量也有较大贡献。在径流试验场原型观测基础上,建立了一个基于数字高程模型（DEM）的、包括地表径流、壤中流和基岩裂隙出流的三水源小流域水文模型。利用9次降雨径流过程对模型参数进行率定,利用4次降雨径流过程进行验证,模型的率定、验证均取得了良好的拟合效果。根据模型的模拟结果,在径流的起涨阶段地表产流贡献最大,而基岩裂隙出流对退水过程贡献明显。综合试验场原型观测结果与模型模拟结果得出结论：明显的壤中流和基岩裂隙出流是华南花岗岩小流域显著的产流特点。 相似文献
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山地丘陵区小流域次降雨产流产沙过程研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国水土保持》2020,(3)
为探究山地丘陵区小流域次降雨的流量与含沙量响应过程,选取四川省盐亭县万安小流域和其内嵌套的苏荣小流域为研究对象,分析了2018年7月12日次降雨过程中降雨-流量-含沙量的响应过程。结果表明:本次降雨的降雨量较小,流域面积较小的苏荣小流域流量峰值出现时间稍稍滞后于降雨量峰值出现时间,含沙量与流量响应迅速且变化趋势一致;面积较大的万安小流域,汇水速度较慢,径流携带泥沙能力较弱,表现出含沙量与流量无显著相关的特性;万安小流域径流输沙模数远小于苏荣小流域,苏荣小流域平均输沙模数为万安小流域的30多倍。 相似文献
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薄层紫色土坡耕地胶体颗粒随地表径流及裂隙潜流迁移规律 总被引：1，自引：1，他引：0
为查明薄层紫色土坡耕地土-岩二元结构中胶体颗粒随地表径流和泥岩裂隙潜流迁移的规律,在2015年3场自然降雨事件中对1 500 m~2大型坡耕地径流场进行监测研究。结果表明:1)地表径流的产流方式主要受土壤前期水饱和度、降雨强度和历时影响;裂隙潜流则主要受降雨量控制,其峰值流量对降雨的响应滞后于地表径流30 min左右;坡中部和坡下部对地表径流、裂隙潜流的贡献明显高于坡上部。2)地表径流中胶体颗粒质量浓度数十倍于裂隙潜流,最高可达4 827 mg/L,单场降雨事件中地表径流胶体迁移总量可超过7 kg。3)地表径流和裂隙潜流中胶体迁移速度快于径流,胶体质量浓度峰值的出现早于径流量峰值;地表径流中的胶体颗粒质量浓度主要受土壤水饱和度和径流过程控制。该研究结果对于估算农田中胶体结合态污染物的迁移通量具有参考价值。 相似文献
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Forest fires on granitic soils often increase overland flow and erosion. Runoff generation was monitored on a small hillslope plot on Mt. Vision near Point Reyes Peninsula, California, after it had been burned by a wildfire on October 3, 1995. After the fire, the ground surface was covered with up to 2 cm of ash, which overlaid a 5–20 cm thick hydrophobic (water repellent) soil layer. We used nine recording tensiometers to monitor soil-water potentials during infiltration and runoff. Surface-runoff rates were determined by diverting the flow into a collection tank. The subsurface flow through the upper 6 cm of soil was collected and measured in a second tank. The surface runoff was diverted to a tank in order to record its rate. The initial intense rainfall infiltrated into the base of the ash-bed; here, the hydrophobicity limited deeper penetration and led to both subsurface and shallow saturation overland flow. The preferential flow paths through the ash layer contributed to deeper water penetration. As the ash was eroded and consolidated with successive rainstorms, the preferential flow paths clogged, the infiltration capacity reduced, thus preventing the storage of shallow permeable soil; therefore, the runoff generation changed to Hortonian overland flow. Correspondingly, the runoff ratio increased from approximately 0.2 during the early storms to 0.8 during intense rain bursts. These results suggest that runoff mechanisms evolve simultaneously with the eroding soil surface. 相似文献
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目前的泥石流预报模型主要是利用单一降雨信息为基础的统计模型,预报模糊区间较大,而泥石流形成的本质是泥石流源地土体在饱水侵润以及地表径流作用下失稳移动,因而可通过增加泥石流源地降雨后的土壤饱和渗透深度等下界面信息,为泥石流预报增加物理要素。在介绍土体渗透深度检测仪结构及工作原理基础上,探讨了将泥石流源地土体渗透深度信息与实时降雨信息相结合预报泥石流发生的应用技术,并进行了实测试验。实测结果表明,通过监测源地土体降雨渗透深度,可以提高预报泥石流的发生的准确性,具有良好的应用前景。 相似文献
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林地土壤优势流的染色方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
优势流对水和溶质在土壤中的运移有很大影响,不仅影响到它们的预测,甚至使定量测定水和溶质复杂化。在野外用亚甲蓝作染色剂来研究灰棕紫泥土中的优势流现象,并进一步研究在自然降雨情况下,降雨和地表径流对优势流的影响。结果表明:亚甲蓝能被土壤颗粒强烈吸附,但由于优势流的存在,染色的最大深度仍是平均深度的3倍;染色面积随深度的增加呈变小的趋势,且呈波浪式的波动变化;灰棕紫泥土中优势流的空间路径,呈明显的"T"字形;降雨具有把地表污染物带入地下的作用,而地表径流具有稀释表层污染物的作用;亚甲蓝可用于研究优势流对可吸附性污染物在土壤中迁移的影响。 相似文献
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川北紫色土小流域植被建设的水土保持效应 总被引：6，自引：2，他引：4
定量评价林草植被的水土保持功能对合理指导紫色土区的流域综合治理具有重要作用。该研究基于鹤鸣观流域Ⅱ号支沟1985-2001年逐日径流量和输沙量,结合实测日降雨量,采用Spearman秩相关统计法分析流域径流和输沙变化趋势,应用流量历时曲线和双累积曲线分析流域植被建设实施前后径流和输沙变化特征,并定量评估植被建设的水土保持效应。结果表明:结合防护林营造时间和双累积曲线分析,把水文序列分为基准期(1985-1990年)和评价期(1991-2001年),相比基准期,评价期小流域的年均降水量减少约8.1%,而年径流深和年输沙模数却分别减少34.6%和89.9%,说明以植被建设为主的人类活动起到重要作用。同时,植被建设的削洪增枯效果明显,评价期的丰水日径流深和平水日径流深较基准期分别减少了84.2%和76.3%,而枯水日径流深却增加了650.0%;结合双累积曲线和分离判别法可知,植被建设在径流和输沙变化中的贡献率分别达92.9%和94.3%,大规模的植被建设在减少土壤侵蚀的同时也减少了产流量,考虑到水安全问题,未来植被建设应合理规划。 相似文献
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[目的]揭示泥石流小流域降雨和土地利用对流域内坡面侵蚀的影响和作用,为泥石流的生态治理提供科学依据。[方法]以白龙江流域一级支沟——甘家沟泥石流小流域为研究区,基于该流域已建的5个径流小区(裸地、坡耕地、草地、土坎梯田、经济林地)连续5年的观测资料,利用K-均值聚类法,选择降雨量(P)、降雨历时(D)和最大30 min降雨强度(I30)3个降雨指标,将该流域46次侵蚀性降雨事件划分为3类雨型(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型),以平均径流系数和平均土壤流失量为主要指标,定量化分析了不同降雨雨型和土地利用类型对坡面产流产沙的影响和作用。[结果]径流和土壤流失对降雨的响应存在差异,平均径流系数为Ⅰ型降雨最高,其次为Ⅲ型和Ⅱ型降雨;土壤流失量为Ⅱ型降雨>Ⅰ型降雨>Ⅲ型降雨。最大30 min降雨强度与5种土地利用类型的径流系数和土壤流失量的正相关性最高,其次为降雨量、降雨历时。5种土地利用类型的平均径流系数为裸地>经济林地>坡耕地>草地>土坎梯田,土壤流失量为裸地>坡耕地>经济林地>草地>土坎梯田。降雨和土地利用相互作用下,径流... 相似文献
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模拟玉米茎秆流对土壤侵蚀的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
玉米茎秆流是降雨过程中经玉米冠层截留后沿茎秆流向根部的水量,是种植坡地地表径流的重要组成部分,对植物根部的土壤侵蚀过程具有重要影响。采用人工模拟降雨方法,研究了成熟期玉米茎秆流对坡地土壤侵蚀的影响。试验土槽长为0.40 m、宽为0.23 m、深为0.14 m;采用直径为2 cm的PVC管模拟成熟期玉米茎秆,高度为1.2 m;模拟茎秆流量为5,10,15 g/s,用相同降雨条件下无茎秆流坡地作为对照措施;降雨强度为60,90,120 mm/h,降雨历时108 min,坡度为10°。结果表明:(1)与对照措施相比,茎秆流具有加快坡地地表产流的作用;(2)模拟茎秆流条件下地表产流量和产沙量均高于对照,相较无茎秆流坡地,3个降雨强度下各茎秆流量的产流贡献率为14.90%~43.10%,产沙贡献率为12.47%~26.75%;(3)茎秆流在茎秆周围地表形成细小股流,促使坡地土壤侵蚀过程由面蚀向细沟侵蚀转变,从而增加了坡地土壤侵蚀量。因此,在坡地水土流失计算与评价中应考虑茎秆流的土壤侵蚀作用。 相似文献