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中国南方喀斯特山区虽然降雨丰富,但由于二元水文结构较为发育,地表严重渗漏,加之降雨主要集中在5-9月,雨水资源时空分配不均。受地形地貌格局影响,该区坡耕地比重较高,灌溉水源主要靠坡面雨水,如何高效收集坡面径流和进行有效节灌,是提升坡耕地综合产出力面临的首要难题。由于地质背景的特殊性,喀斯特地区地表径流系数较小,降雨产流量很少,大部分甚至全部渗入地下,集蓄利用难度大。综述了喀斯特坡面地表径流特征,影响因素,收集和利用等几个方面的进展,发现喀斯特坡面集雨设施出现蓄不满水或空置的根本原因是坡面径流系数取值远超过实际值,坡面来水量被过大估算;进一步探讨了其他影响坡面径流集蓄利用工程布设及利用效率的原因,并对下一步研究进行了展望。 相似文献
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复合坡度下雨水高效集蓄利用模式研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过复合坡面人工模拟降雨径流冲刷试验,研究了2种雨强下4种下垫面模式的坡面径流调控效应,从产流时间、侵蚀量、径流量以及泥沙含量等方面分析了径流调控的机理。结果表明:帕特草+PAM是一种理想的措施,其坡面径流量和侵蚀量均最小,较裸地对照(CK)分别提高了93.02%和98.13%,其次是帕特草+地孔,PAM+地孔;单纯在裸地上打地孔的坡面径流调控效果较裸地对照效果不明显。坡度对不同下垫面复合措施的影响甚微,而降雨强度对其影响却极为显著。坡面雨水的集蓄利用复合措施与水土保持综合治理模式改变了坡面的小地形状况,增加了植物(作物)覆盖度,加大了降水的入渗速率和数量,对黄土高原的水资源有效利用具有理论指导作用。 相似文献
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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。 相似文献
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邯郸市屋面雨水径流污染物变化规律研究 总被引：2，自引：1，他引：1
通过对邯郸市城区屋面雨水径流水质进行分析测定,发现城区雨水径流水质污染严重.一般规律为:初期径流污染最为严重,随降雨历时的延长,污染物浓度逐渐下降并最终趋于一个稳定值.影响雨水径流水质的主要因素有屋面材料、气温、降雨量、降雨强度和降雨时间等,其中屋面汇水面性质对雨水径流水质影响较大,水质污染状况主要取决于屋面材质.根据实验结果结合邯郸市的实际情况提出了改善雨水径流水质的建议,为城区屋面雨水利用提供参考. 相似文献
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通过对滨城区不同下垫面初期径流随降雨量的不同进行取样,针对雨水径流的悬浮物浓度和COD污染物指标进行分析。结果表明,雨水径流的初期冲刷效果明显,且雨水径流中的污染物浓度的变化符合指数形式的变化规律。在此基础上,提出滨城区不同下垫面雨水利用的初期雨水弃流量,并且根据本地降雨特性,分析是否需要进行初期雨水弃流。为滨城区雨水集蓄的实际应用提供参考依据。 相似文献
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太原市高校不同下垫面条件下降雨径流系数试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
雨水积蓄利用工程是一种可持续性的节水工程。在确定蓄水池规模而进行的可积蓄雨量计算时,为了合理的选取径流系数值,进行了室外实地径流系数模拟试验。本次试验选取了沥青路面、水泥路面、透水性铺装三种下垫面,降雨强度(四个水平)、地面坡降(三个水平)、降雨历时三个变量,研究了径流系数与变量之间的关系。结果表明,水泥路面与沥青路面变化规律基本一致,径流系数均随降雨强度、降雨历时、地面坡降的增大而增大;透水性铺装在雨强较小时,径流系数与坡降成负相关关系,当降雨强度较大时,径流系数与坡降成正相关关系。通过对不同降雨强度、地面坡降、降雨历时条件下径流系数变化规律的研究,可以为雨水积蓄利用工程中确定可积蓄雨量的多少、确定蓄水池规模的大小、集雨工程的推广奠定理论依据。 相似文献
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张启照 《中国农村水利水电》2021,(3)
绿色屋顶是城市绿色基础设施的重要组成部分。绿色屋顶雨水截留能力是能够延缓产流时间、削减径流总量的关键,基质层土壤渗透特性则对降雨径流过程的削减具有重要的影响。针对绿色屋顶非降雨期间雨水截留能力变化规律以及降雨产(径)流特点,分别根据土壤水蒸发理论及饱和下渗理论,推导建立了用于描述绿色屋顶非降雨期间雨水截留能力变化过程的指数方程和降雨径流过程的单位线模型。结合绿色屋顶多场次降雨径流实际监测数据,分别对绿色屋顶不同场次降雨截留效果及径流过程进行了动态模拟。结果表明,不同场次降雨径流系数、径流过程计算值与实测值变化趋势均基本符合。 相似文献
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降雨是影响坡面产流的重要因素,不同的降雨特征会影响降雨径流过程。为探究降雨雨型和降雨峰值因素耦合对坡面径流过程的影响,设计了两组降雨雨型,其峰值分别落在整个降雨过程的前期和后期,进行了降雨径流模拟试验,构建了基于运动波模型的坡面径流数学模型,开展了相应的降雨径流过程数值模拟,分析了径流特征值随降雨特征的变化规律。结果表明:随着降雨峰值增大,两种雨型产生的径流总量和径流峰值均以指数形式增长,在降雨雨型相同时,径流总量和径流峰值呈线性相关。对不同的雨型来说,当降雨总量和降雨历时相同时,后峰型降雨会比前峰型降雨多产生约1/4的径流。 相似文献
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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。 相似文献
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针对贵州喀斯特山区降水时空分布不均,蓄水设施缺乏,工程性缺水等问题,研发雨水集蓄利用系统的共性技术,探讨利用集雨装置集蓄雨水解决居民生活及灌溉用水的可行性。通过集雨装置把天然雨水收集、过滤消毒、储存以及利用,实现对水质进一步净化,收集的雨水水质满足生活用水的相关标准,达到喀斯特区在干旱缺水期有水可以用,同时解决了农作物生长发育期缺水的补灌,提高作物产量,形成了低成本、高效益、干净卫生的人畜饮水安全的雨水利用技术系统。雨水集蓄利用是解决喀斯特缺水山区饮水困难和农业补充灌溉,实现喀斯特山区水资源可持续发展不可替代的选择,是解决水资源短缺的有效方法和重要途径,对喀斯特山区水资源的循环利用具有重要意义。 相似文献
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坡面草本植物对土壤分离及侵蚀动力的影响研究 总被引：8，自引：0，他引：8
植被是影响坡面水力侵蚀过程的重要因素,深入理解草本植物坡面不同降雨和径流特性对土壤分离的作用是研究土壤侵蚀动力学的基础。为此基于坡面土壤分离试验,通过定量测定2种草本植物草冠、根系对降雨和径流的影响,研究了不同侵蚀力作用下的土壤分离特征。结果表明,草本植物对坡面径流和泥沙具有重要的调控作用,相同覆盖度下狗尾草坡面的径流含沙量低于青蒿坡面(P0.05)。对比草本植物结构对坡面土壤分离的影响,植物根系对坡面的减沙贡献率均高于其冠层(P0.05),其中,青蒿草冠对于坡面降雨的阻滞作用高于狗尾草草冠(P0.05),而狗尾草根系的减沙效益高于青蒿根系(P0.05),这主要与草本植物叶面积指数(LAI)及根系形态分布有关,不同植物的根长密度与土壤分离率呈指数函数关系。坡面土壤分离过程受到侵蚀阻力的影响,在草本植物覆盖坡面,随着植物覆盖度的增加,颗粒阻力和波阻力均呈增大趋势。降雨侵蚀力和径流剪切力是坡面土壤分离的主要侵蚀动力,不同试验条件下草本植物对降雨和径流侵蚀力的降低值为189.21~698.92 J·mm/(m2·min)和6.27~20.38 kg/(m·s2),减弱系数分别为22.75%~84.04%和19.68%~63.97%。 相似文献
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坡面薄层水径流产生的水土流失问题在国内外一直是许多专家学者所关心的问题,坡面薄层水流并不是简单地遵循雷诺规律,它应该既不是层流,也不是充分紊流,而是一种介于它们之间的特殊流动.在降雨初期或在流域接近分水岭的坡面上,由于土壤下渗能力大,此时不形成径流,降雨主要为土壤吸收.但是随着降雨的继续,地表逐渐形成地面径流.最初径流水深很小,一部分雨滴由于击穿水层,而消耗其部分动能,使得径流紊动增大;随着水深不断增大,当流层达到某一深度时,雨滴击穿水层的动能将全部消耗,随即产生了水土流失. 相似文献
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均匀降雨条件下不同下垫面产汇流特性试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
雨水产汇流过程受地表状况、降雨强度、降雨历时、土壤前期含水量等多因素的影响,试验采用SBS(屋面防水材料)、不透水地砖(人行道铺设材料)及草地三种不同下垫面材料,进行了多场模拟降雨试验。试验结果表明,透水性差的下垫面（SBS、不透水地砖）,主要影响因素是雨强、历时,历时越长,雨强越大,径流系数越大。透水性较好的下垫面（草地）,土壤前期含水量是影响产流量的主要因素,试验同时表明草地覆盖率大于80%,径流系数显著减小。经对试验数据进行回归分析,建立了一定条件下降雨历时?径流系数,雨强?径流系数,流量?径流系数之间的函数模型。研究成果对城市雨水资源利用具有重要参考价值和实际指导意义。 相似文献
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为提出立交桥区雨水径流有效的净化控制措施,并制定合理可行的桥区雨水收集利用方案,加速城市雨水资源的利用,对北京市某立交桥路面径流雨水水质变化规律进行了分析,并且评价了雨水的质量及主要影响因素。结果表明,立交桥雨水初期径流污染严重,采集水样的初期各项指标除pH在可利用范围内外,其他均显示出不同程度的污染。降雨达到30min后,大多指标已经稳定在可利用的范围内,而SS浓度、Pb浓度等污染依然未达到使用标准。通过相关性分析,各主要水质污染指标均存在显著的线性关系,指出了不同污染物间的联系与区别,据此可为制定有效的控制措施提供参考依据。 相似文献
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沙丘前沿区因其特定的下垫面和水文气象条件，降雨径流关系表现出一定的特殊性。通过对历史水文资料和水文试验数据研究，初步分析了沙丘前沿区产流汇流特性，并利用新安江模型进行次降雨径流模拟，验证了特性分析结论。沙丘前沿区在产流上表现为局部地表径流、全面稳定地下径流的特殊的蓄满产流形式；地下水是汇流过程的主水源，地下含水层调节作用明显，洪水过程拖长，地表径流形成洪峰，地表产流面积比重小且不固定，汇流时间短，峰现时间相对提前但峰值小。 相似文献
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降雨及径流对西丽水库水质的影响 总被引：1，自引：2，他引：1
通过对西丽水库降雨前、中、后水质以及雨水和地表径流的监测，初步研究降雨和径流对西丽水库水质的影响。结果表明，雨水和地表径流中均含有严重超标污染物；降雨时，水库各项污染指标全面上升，总体水质从Ⅱ～Ⅲ类恶化至Ⅳ～Ⅴ类，增加幅度最大的污染指标是总氮、含铁量和浊度；雨后半小时，水库水体出现一定程度的自净作用，但含铁量在整个水库继续增加，其他部分指标在不同区域也在继续上升。 相似文献
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土壤养分随地表径流流失机理与控制措施研究进展 总被引：15，自引：0，他引：15
降雨条件下坡面土壤养分伴随水土流失而流出田块,不仅降低土壤肥力,而且引起水环境污染。从坡面养分迁移机理、数学模型模拟、控制措施3个方面对国内外学者在坡面养分随地表径流迁移过程的研究进展进行回顾。坡面养分迁移机理研究主要包括降雨特征、土壤特性、坡面特征、化学物质特征、耕作与施肥方式、地表覆盖及管理控制措施等因子对坡面养分迁移的影响作用。数学模型主要包括经验模型、基于物理过程的理论模型。物理基础模型基本上是在假设养分传递内在机制基础上建立的,包括混合层理论、对流扩散作用、雨滴击溅作用、水流冲刷作用等。考虑到我国土壤侵蚀现象严重,坡面养分迁移过程受到土壤侵蚀作用的影响,因此针对防治土壤侵蚀而提出了一些相关的控制养分迁移的措施。同时,对目前研究中存在的问题以及进一步需要深入研究的内容进行了说明。 相似文献
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研究城区屋面径流水质变化特征和初期径流量,可为有效利用城市雨水、控制非点源污染等提供依据。对新乡市2010年城区屋面3场降雨～径流的水文水质过程进行采样分析,结果表明:①屋面径流系数在0.92～0.98之间,径流形态与降雨过程线类似,二者波动幅度相对较小;②各指标标准差率呈SS>COD>DO>pH值的趋势,这与各自含量变化过程的指向性一致;③径流中主要污染物SS、COD变化趋势基本一致,即随着降雨历时的持续其含量逐渐降低,并趋于一个稳定值;④径流中SS与COD之间的相关性较好,而DO与其之间的相关性较差;⑤场次降雨屋面初期径流量为1～3mm的降雨量或前15～20min的径流量。 相似文献
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目前对红壤坡地氮素流失的试验研究主要集中在人工土槽装置中监测径流和壤中流氮素,缺乏在野外自然坡情况下氮素在径流-壤中流及土壤中迁移转化过程的整体研究。为了探究天然红壤坡地氮素在地表径流-土壤水系统中的迁移转化规律,在江西水土保持生态科技园开展了3次坡地人工降雨氮素流失试验,对不同坡面及土壤初始条件下人工降雨过程中地表径流、壤中流及土壤水分状况与氮素（硝态氮和铵态氮）浓度进行了监测和分析。结果表明,初始坡面粗糙截流能力强,能减少地表径流产流量,但会导致硝态氮大量渗入土壤,造成硝态氮随土壤水的下移。自然坡地土壤中的大孔隙和土壤空间变异性是导致壤中流的主要原因,壤中流硝态氮浓度显著高于地表径流硝态氮浓度,导致壤中流硝态氮流失占比较高,第一次试验中硝态氮壤中流流失占比超过50%。相比较而言,壤中流与地表径流铵态氮浓度均较小,与铵态氮在土壤中较强的吸附能力有关。历次试验中,土壤硝态氮和铵态氮沿顺坡方向空间变异性较大,随时间变化无一致性规律,除受到坡面水力特征影响外,还受到土壤温度的影响。 相似文献