太行山片麻岩区坡地渗流集蓄技术

在分析国内外雨水利用历史、现状的基础上，对太行山片麻岩坡地的水文地质结构及特性进行了分析。结果发现，坡地的表层被一层双重、非均匀的复杂介质所覆盖，具体表现为“上覆土壤、下伏岩石”的“岩土二元结构体”；岩土二元结构坡地的空间变异性，特别是岩一土之间存在凹凸不平交界面的水文地质特性，为坡地侧向渗流的集蓄创造了条件，该技术创新了雨水集蓄的形式，在中国北方石质山地具有广泛的推广与应用价值。     

小流域地下裂隙潜流对降雨入渗补给的响应特性

采用翻斗法自动量水技术和时域反射仪,对“岩土二元结构”小流域降雨过程、流域出口地下裂隙潜流以及坡地岩土水分的变化进行了测定与分析。试验结果表明,小流域坡地特有的岩土二元结构体具有较强的储、透水性能,小流域在前期坡地岩土水分平均为14.48%(埋深100cm范围内)的前提下,发生总降雨量170.25mm,降雨历时31h,平均强度5.5mmh的大暴雨,在小流域出口处未产生地表迳流;地下裂隙潜流对降雨具有明显的响应,起涨和回落过程均较为明显,峰值流量达到810Lh,是降雨前的32.4倍。因此,科学合理地利用“岩土二元结构”的水文地质特性对缓解洪峰的形成,降低洪灾具有重要作用,同时对山区的雨水资源化问题也具有重要的实际意义。     

太行山区坡地水文地质特性与渗流集蓄技术研究

太行山片麻岩区的浅层地下渗流是一种普遍现象,多以壤中流和裂隙潜流的形式出现在坡地的下部或流域的出口处,对这部分水资源进行合理收集是我国北方石质山地雨水利用的重要方面。以四水(降水、地表水、土壤水、裂隙水)转化为出发点,在分析太行山片麻岩区坡地水文地质结构的基础上,提出了"岩土二元结构体"的概念,并通过坡地岩土水分与水势的测定,得出了坡地岩土不同埋深处的水分特征曲线,同时,根据岩土水分特征曲线,对坡地介质的复杂性与空间变异性从机理上给出了进一步的解释。在此基础上,提出了一种对坡地渗流进行集蓄的新技术,该技术是对传统雨水集蓄形式的发展与创新,对北方土石山地雨水利用技术的发展具有重要贡献。     

晋冀北部农牧交错区针阔树种人工林群落稳定性评价

以晋冀北部农牧交错区5种主要人工林为研究对象,利用主成分分析法和关联维数评价林地群落稳定性、分析群落结构。结果表明:随着群落稳定性变差,胸径和树高关联维数均呈增加趋势。针叶树种的稳定性强于阔叶树种。胸径关联维数针叶树种0.58小于阔叶树种0.64,树种排序为油松0.57落叶松0.59樟子松0.61山杏0.62杨树0.67;树高关联维数针叶树种0.53小于阔叶树种0.60,树种排序为落叶松0.41油松0.56山杏0.58樟子松0.61杨树0.62,基于两种维数,不同树种稳定性从强到弱依次为落叶松油松山杏樟子松杨树,与主成分分析法的稳定性评价结果一致。因此,针叶树种,尤其是落叶松具有较强的稳定性,是该地区生态环境恢复、树种优选的主要树种。     

基于动态水量平衡的水面蒸发自动测定系统及其应用

提出了一种根据动态水量平衡来测定水面蒸发的新方法，介绍了该系统的实际应用情况。该方法与传统的测定方法相比，具有以下特点和优点：(1)实现了水面蒸发测定过程的自动化；(2)走出了通过测定水位变化来求得蒸发量的传统思路，建立了一种动态测定水面蒸发的新方法，在测定过程中保持蒸发器(池)内的水位不变；(3)该方法可以人为设定系统的采样间隔，从而较准确地测定水面蒸发的日变化过程，系统测量精度可达0．0015mm/h。     

太行山中部低山丘陵区暴雨过程分析

为了加强对太行山区暴雨过程的认识，利用翻斗式自记雨量计对发生在2000年7月上旬、2004年7月中旬和8月上、中旬的三场暴雨过程进行了测定、分析。初步测得，最大1分钟降雨3mm，最大10分钟降雨17．5mm，最大30分钟降雨30．75mm，最大1小时降雨45．75mm；降雨量主要集中在降雨过程的中后期，在特大暴雨过程中尤为明显。这一暴雨过程特性为暴雨洪水灾害的防治增加了难度。