中国沙漠(地)深层渗漏量及动态特征

土壤水分深层渗漏是沙区水循环的重要环节,深层渗漏的定量测定对沙区水资源评估及水量平衡研究具有重要意义。本文采用YWB-01型土壤深层水量渗漏测试记录仪对中国毛乌素沙地等六大沙漠(地)降雨入渗到深层土壤的渗漏水量进行实时动态监测。结果表明:流动沙丘降雨渗漏补给量存在明显的时空差异,与降雨时空变化特征具有相对一致性,降雨格局是影响深层渗漏过程的主要因素,随降雨增大渗漏补给量增加,半干旱区降雨量与渗漏量显著正相关(p<0.05),干旱区相关性不显著(p>0.05);观测期内正镶白旗、伊金霍洛旗、阜康流动沙丘土壤200 cm以下渗漏量为48.5、146.8、1.0 mm,分别占同期降雨的21.4%、33.3%、1.3%;乌审旗、磴口150 cm以下渗漏量为1009.6、52.6mm,分别占同期降雨的55.7%、12.7%。不同气候区固定沙丘渗漏量基本没有差异,降雨格局不是影响水分深层渗漏的主导因素,而植被覆盖的影响占主要作用,且沙丘植被盖度>45%时深层渗漏量不超过同期降雨的2.0%。中国沙区深层土壤水分补给主要来自于强降雨或高频次小降雨事件,特别是干旱区降水少、频次低,其深层土壤水分补给更加依赖于强降水。     

基于栅格数据的流域降雨径流模型

本文在研究降雨时空分布不均匀与下垫面自然地理参数空间分布不均匀，对降雨径流过程影响的基础上，提出了一种在地理信息系统支持下的动态分布式降雨径流流域模型，实现了基于栅格的坡面产汇流与河道汇流的数值模拟，能够获得流域上任意模拟时刻任意栅格的径流量。模型视栅格为水文一致性单元，水文参数在栅格内一致，在相邻栅格间变化，采用Ｈｏｌｔａｎ模型计算下渗率，水量平衡方程和线性水库的马斯京根法进行栅格产汇流演算，模     

自然降雨条件下不同生态措施坡地的径流数值模拟

从动量定理和水量平衡原理出发,以Saint Venant方程为基础推导出自然降雨条件下不同生态措施(即同时考虑变雨强、降雨动量和不同生态措施影响下的坡地径流过程)坡地的径流基本方程。在考虑一般问题定解条件的基础上,采用Preissmann隐式格式对模型进行数值求解。利用3个处理(裸地、百喜草覆盖和百喜草+果树覆盖)、5组实测资料(不同雨型)对模型进行了验证,结果表明3个处理的计算值与实测值的平均相对误差分别为:14.97%、13.59%、15.15%,说明模型的计算结果是可靠的,对于模拟预测自然降雨条件下不同生态措施坡地径流过程是可行的。     

水肥耦合对玉米田间土壤水分运移的影响

以干旱区绿洲农田玉米水肥耦合试验为基础。利用含有根系吸水项的一维土壤水动力学模型,模拟了不同水肥条件下玉米蒸散、根系吸水、土体贮水量变化以及田间土壤水量平衡。结果表明：在玉米生长初期以棵间蒸发为主,其后则是以植株蒸腾为主;玉米在30-40cm土层吸水速率达到最大值;玉米灌水量为田间持水量的70％与85％对土壤0～80cm土层贮水量的贡献是相等的,并且高肥力在一定程度上可增强根系的吸水能力,高灌水可增强玉米根系对养分的吸收利用,但对于提高水肥利用率来说,理想的处理为中肥中水。     

自然降雨条件下不同生态措施坡地的径流数值模拟

从动量定理和水量平衡原理出发,以Saint Venant方程为基础推导出自然降雨条件下不同生态措施(即同时考虑变雨强、降雨动量和不同生态措施影响下的坡地径流过程)坡地的径流基本方程。在考虑一般问题定解条件的基础上,采用Preissmann隐式格式对模型进行数值求解。利用3个处理(裸地、百喜草覆盖和百喜草+果树覆盖)、5组实测资料(不同雨型)对模型进行了验证,结果表明3个处理的计算值与实测值的平均相对误差分别为:14.97%、13.59%、15.15%,说明模型的计算结果是可靠的,对于模拟预测自然降雨条件下不同生态措施坡地径流过程是可行的。     

南水北调水量平衡变化的几点分析

水量平衡不仅是调水方案与规模的依据之一,而且也是予估自然环境将来变化的基础。实现南水北调,首先会引起地区水量平衡状况的直接变化。随之而来的是其他环境生态因素与之相适应的某种变化。最后将构成对整个环境生态系统的影响。从调水影响的性质和范围来看,水量平衡的变化可以划分为三种地区:1.引用区,水量平衡变化的范围主要是在引水口以下的流域,东线是在长江三江营以下地区,中线是汉江丹口以下地区。实行调水以后,水量平衡要素中的径流项减小;2.输水区,指引水通过的输水渠道与蓄水体。实现调水以后,渠道两侧地区土壤包气带充水、地下水补给加大。对于输水通过的蓄水体,如湖泊、水库等,其原来的水     

海河流域水资源安全评价

利用已建立的评价指标体系,对海河流域水资源安全现状进行评价。在海河流域的当地水资源量按372×108m3计算、引黄水量为60×108m3的条件下,海河流域的水资源保障是不安全的。但这种不安全属于气候干旱周期的不安全,如果气候转为类似1950～1970时期的湿润期,海河流域从水量来说就是安全的。海河流域的水资源不安全更突出的是水质不安全,所以加强水污染防治工作是提高海河流域水资源安全程度的首要选择。     

白洋淀水量平衡生态风险评价

在河北省雄安新区发展建设背景下,评价白洋淀的水量平衡生态风险,旨在为白洋淀周边水资源规划和管理提供依据,实现建设绿色生态宜居雄安新区的规划发展目标。通过构建白洋淀水量平衡分析模型,利用历史数据和最新的规划数据,预测白洋淀入淀水资源量、周边用水量和水的自然消耗量;根据预测结果,在生态适宜水位上,计算白洋淀的水资源缺口和水量平衡概率,确定白洋淀的水量平衡风险等级。研究结果表明,白洋淀存在平均每年0.15×108m3的水资源缺口;白洋淀达不到在适宜水位上的水量平衡的概率为50.2%,白洋淀有中等水量平衡生态风险;未来,白洋淀的消耗水量主要是周边区域的用水量,占总消耗水量的77.92%,其中,农业用水量占总消耗水量的48.63%。在雄安新区建设过程中,建议从构建水源互通和多源互补的雄安新区供水保障体系、提高居民、工农业和生态水资源利用效率、建设精细化智慧水资源管理体系三方面采取措施,以维护白洋淀的水量平衡。     

灰色系统理论在水文研究中的应用

本文应用灰色系统理论,对白沙灌区流域降雨径流关系,白沙水量平衡站的潜水蒸发量与地下水位埋深关系作了关联度计算分析,对潜水蒸发量,各月之间的关系作了关联矩阵分析,均取得较满意成果.另对人民胜利渠灌溉作出最优决策,经过两年的实践检验,证明效果良好.     

降雨量、土壤蓄水量对流动沙地土壤水分深层渗漏的影响

土壤水分深层渗漏是陆地近地层水分循环的重要环节。利用土壤水分深层渗漏记录仪对毛乌素沙地典型流动沙丘不同深度土层的土壤渗漏水量连续进行两年定点监测。结果表明：（1）2016年生长季（4月1日至10月31日）降水量为2017年的1.93倍,但50、100、200 cm沙层的渗漏水量分别是2017年同期的4.53、5.53,5.22倍。同时,渗漏水量与降雨量及土壤蓄水量的波峰较一致。（2）强降雨对深层渗漏水量的影响较大,土壤蓄水量的变化也与深层渗漏水量密切相关;降雨量较小时,土壤蓄水量与深层渗漏水量之间的关系更为密切。在连续降雨过程中,越往深处,渗漏的产生通常是多次降雨过程累积的结果,将土壤蓄水量作为中间变量,能更好地分析土壤深层渗漏过程。（3）当天蓄水量与次日渗漏水量的相关系数较高,土层越深,深层渗漏水量与土壤蓄水量的相关系数增加,二者之间的线性拟合的R²也相应增加。     

沱江流域水文对全球气候变化的响应

本文研究了全球气候变化对沱江流域水文的影响。根据流域水量平衡模型和未来气候情景对水量平衡各分量的可能变化进行了计算。结果表明;径流对气温变化不敏感,但对降水变化十分敏感;降水变化±１０％将引起径流量±３５％左右的变化;此外,径流年内分配亦发生了明显的变化。这将对沱江流域未来水资源计划与管理带来一定程度的影响。     

高寒草地春季积雪融水和雨水混合补给径流模拟

介绍SCS降雨径流方程的基本原理,基于该方程的使用范围存在一定的局限性,在原方程框架的基础上,对集水区的补给水量计算和土壤持水量估算进行修正,以适应高寒地区积雪融水和雨水混合补给以及有冻土层存在的径流模拟。利用修正的径流方程对新疆托木尔峰地区阿托依纳克草场集水区的日径流量进行模拟计算,结果通过Nash and Sutcliffe目标函数的检验,流域日径流量模拟取得较好的结果,CR=97．68％。表明利用积雪的能量平衡和修正的SCS径流方程来模拟高寒草地积雪融水和雨水混合补给径流是可以实现的。     

气象测报灌溉管理技术

节水灌溉是干旱、半干旱和半湿润地区发展农业生产提高粮食产量的重要措施，经济有效的灌溉管理技术可超到既节水又增产的作用。本项技术是在总结国内外研究成果的基础上，把水分-土壤-作物-大气作为一个整体，利用物质能量守衡原理建立水量平衡方程。依据测定土壤的物理参数（土壤容重、田间持水量、凋萎系数、初如土壤含水量），再结合气象预报的温度、降雨资料，用先进的计算方法，获得灌溉时间和灌溉定额，从而确定合理的灌溉制度。应用实践表明此项技术具有很好的增产和节水作用。     

森林小流域的降雨出流机制的探讨

本文简述了森林小流域中降雨—截流—下渗—地中水—地表水各个环节的作用。作者认为,在降雨出流过程中,下渗和土壤中的快速流是非常重要的部分,而地表出流所占的比例是比较小的。一般来说,森林土壤的下渗率比较大,森林流域的贮水能力也是很可观的。这些就决定了森林流域的产流不是霍顿产流,也不同于现在流行的许多产流理论和模式。在湿润地区形成产流区时的特点并非是表层土壤首先饱和,而是地下水位或被地下水支持的饱和毛细管带上升到表面附近使该区发生饱和,因而产生以及维持这种饱和状态所需的垂直下渗和地中水的侧向补给是流域是否发生产流的先决条件之一,而地表流可认为是回归流。此外,流域地中水产流对降雨响应过程可认为是由作用在毛细管带中的水的压力平衡受破坏而引起的,这个压力通过毛细管带传递到饱和带。作用在毛细管带中的水的压力平衡受破坏的原因可以是封存在土壤中的被瞬间压缩的空气压力作用,也可以是降雨直接接触到已发展至地表的非饱和毛细管带的上缘。     

LASCAM水文模型在流域生态水文过程研究中的应用——模型理论基础

LASCAM水文模型是一种大尺度分布式概念水文模型,介于高精度分布式水文模型和集总式经验模型之间,是基于亚流域空间单元建立的中等精度的分布式概念模型。LASCAM模型在亚流域空间单元定义了3个概念性土壤水库,在经验方程的基础上:①建立亚流域各土壤水库与亚流域生态特征(LAI)和气候(降雨)之间函数关系;②通过对亚流域的降雨-植冠截流过程、地表产流过程、表层入渗-亚表层产流过程、亚表层入渗过程的模拟,揭示降雨在亚流域的(地表和亚表层)径流和入渗等环节的再分配过程;③基于亚流域各土壤水库的水量(水位)建立了各土壤水库之间的水通量过程方程;④建立亚流域各库的蒸散发与生态特征(LAI)之间的函数关系模拟各库的蒸散发过程。最后,通过河道径流演算法则,并依据亚流域与流域总体之间的分布式关系,将各亚流域的径流汇总到整个流域,从而将亚流域空间的水文响应扩展到流域整体空间上,实现了大尺度异质性流域的水文过程和水量平衡模拟。     

近58a我国西北地区干期与湿期变化特征

利用西北地区1960—2017年68个站点逐日降雨气象数据,分别将日降雨小于（大于等于）0.1 mm和1 mm定义为旱日（湿日）,从干期和湿期变化特征的角度分析西北地区雨日年内分配变化。结果表明：西北地区东部年降雨量变化不明显,降雨频率下降,平均降雨强度增加;西北地区西部年降雨量、降雨频率和平均降雨强度均呈现增加趋势,平均降雨强度增加主要是由于降雨量增加速率快于降雨频率增加速率。结合干期和湿期变化特征,发现西北地区东部虽然干期旱日总数增加,但干期平均长度、干期次数和最长干期旱日数变化不明显,同时湿期湿日数和次数减少,说明西北地区东部在降雨量不变情况下,降雨更加集中。在西北地区西部,干期次数增加,但干期旱日总数、干期平均长度以及最长干期旱日数减少,湿期湿日数和湿期次数增加,湿期平均长度不变,西北地区西部在降雨量和降雨频率增加过程中,干期持续时间缩短,对该区域农业生产和生态环境有利。另外,使用不同阈值会影响特征值变化趋势大小及其显著性,甚至会得到相反的变化趋势,说明选择合理阈值对于研究降雨、干期以及湿期变化十分重要,需要结合区域气候特征进一步研究。     

我国蒸发研究的概况与展望

蒸发既是地球表面热量平衡的组成部分,又是水量平衡的组成部分,而地表面热量、水分收支状况在很大程度上决定着地理环境的形成和演变,因此蒸发的研究是地理环境研究中的一个内容。蒸发与许多国民经济中的实际问题有关,那是显而易见的,水的问题已成为目前全世界所共同关注的问题之一,而几乎所有水的实际问题的解决,都离不开蒸发的研究。     

中国降雨侵蚀力空间变化特征

降雨是导致土壤侵蚀的主要动力因素，通用土壤流失方程（USLE）中降雨侵蚀力因子R反映了降雨气候因素对土壤侵蚀的潜在作用。为更精确估算降雨侵蚀力，以全国564个测站1971－1998年的逐日降雨资料为基础，采用一种新方法估算降雨侵蚀力，分析全国降雨侵蚀力空间变化特征。结果显示全国降雨侵蚀力的空间分布与降雨量近似，但降雨降雨侵蚀力取决于降雨量和降雨强度两个方面，因此二者的空间分布又存在许多差别。一般在降雨侵蚀力较小地区，降雨侵蚀力的年内分配非常集中，全国大部分地区降雨侵蚀力年际变化表现出正的趋势，江西和湖南等交界的部分地区为明显的正趋势中心。     

沙坡头地区土壤水分吸湿凝结的动态观测与理论计算

采用实际观测与理论计算相结合方法研究了沙地表层土壤吸湿凝结水量及其变化过程。沙土水分吸湿凝结过程可分两个阶段：第一阶段是由沙土自身物理性质决定的分子凝结过程,所吸收水量主要受温度和湿度影响,最大不超过沙土最大吸湿水量;第二阶段是由近地面微气象条件决定的水分凝结过程,所吸收水量受空气水汽压、地面温度和地表可利用能量的影响。采用能量平衡和空气动力学综合方法计算沙地吸湿凝水量及其动态变化,与实测值相比结果合理,方法是可行的。     

承压水小区可采水量与断面流量的理论关系和实例

一、目的和意义新疆水土资源分布的特点之一,是高山区降水及地表径流丰沛,但气候,地形不宜农耕。广大山前丘陵,小河众多而洪枯悬殊,宜农地有限,山前冲洪扇及其平原,降水少,径流分布和季节分配不平衡、影响作物适时适量灌溉。因此开发地下水,发展喷、滴灌、对农业现代化具有重要意义。新疆地下水的又一特点之一是:承压水质优而开采经济,无论山前丘陵河谷、或洪积扇及冲积平原,都是大面积小入渗量的山前雨雪融水,与小面积大开采量的农田供水相对应,因此,分析小区开采水量的动力学关系,探讨其不同条件下,小区井群可采水量与断面流量关系,对于可采水量的保证性提供定量分析的理论和科学依据,是必要而有意义的研究工作。