Spatially distributed hydrotope‐based modelling of evapotranspiration and runoff in mountainous basins

River basins in mountainous regions are characterized by strong variations in topography, vegetation, soils, climatic conditions and snow cover conditions, and all are strongly related to altitude. The high spatial variation needs to be considered when modelling hydrological processes in such catchments. A complex hydrological model, with a great potential to account for spatial variability, was developed and applied for the hourly simulation of evapotranspiration, soil moisture, water balance and the runoff components for the period 1993 and 1994 in 12 subcatchments of the alpine/pre‐alpine basin of the River Thur (area 1703 km²). The basin is located in the north‐east of the Swiss part of the Rhine Basin and has an elevation range from 350 to 2500 m a.s.l. A considerable part of the Thur Basin is high mountain area, some of it above the tree‐line and a great part of the basin is snow covered during the winter season. In the distributed hydrological model, the 12 sub‐basins of the Thur catchment were spatially subdivided into sub‐areas (hydrologically similar response units—HRUs or hydrotopes) using a GIS. Within the HRUs a hydrologically similar behaviour was assumed. Spatial interpolations of the meteorological input variables wereemployed for each altitudinal zone. The structure of the model components for snow accumulation and melt, interception, soil water storage and uptake by evapotranspiration, runoff generation and flow routing are briefly outlined. The results of the simulated potential evapotranspiration reflect the dominant role of altitudinal change in radiation and albedo of exposure, followed by the influence of slope. The actual evapotranspiration shows, in comparison with the potential evapotranspiration, a greater variability in the lower and medium altitudinal zones and a smaller variability in the upper elevation zones, which was associated with limitations of available moisture in soil and surface depression storages as well as with the evaporative demand of the local vegetation. The higher altitudinal dependency and variability of runoff results from the strong increase in precipitation and the decrease in evaporation with increased altitude. An increasing influence of snow cover on runoff as well as evapotranspiration with altitude is obvious. The computed actual evapotranspiration and runoff were evaluated against the observed values of a weighting lysimeter and against runoff hydrographs. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

中国东部中新生代裂陷盆地与伸展山岭耦合机制

中国东部中、新生代伸展构造系包括由松辽盆地、华北盆地和江汉盆地等构成的裂陷盆地 ,以及由大兴安岭、太行山及雪峰山等构成的伸展山岭。从大陆裂解和伸展构造动力学来看 ,主要存在底侵作用、对流作用和拆层作用 3种机制。因此裂陷盆地与伸展山岭耦合关系主要是深部壳幔作用在浅层的响应。     

喀斯特石漠化概念演绎及其科学内涵的探讨

通过喀斯特石漠化概念、演绎过程的介绍,深入探讨了喀斯特石漠化的科学内涵.喀斯特石漠化是指在亚热带脆弱的喀斯特环境背景下,受人类不合理的社会经济活动的干扰破坏,造成土壤严重侵蚀,基岩大面积出露,土地生产力严重下降,地表出现类似荒漠景观的土地退化过程.喀斯特石漠化是土地荒漠化的主要类型之一,它以脆弱的生态地质环境为基础,以强烈的人类活动为驱动力,以土地生产力退化为本质,以出现类似荒漠景观为标志.     

基于统计学习方法的安徽省安庆市自然资源自动化监测——以山体为例

遥感作为一种可以快速、大范围获取地表覆盖信息的技术手段,为复杂的自然资源调查任务提供了可靠的数据来源。针对山体确界问题,以遥感卫星影像为数据支撑,采用非监督的统计学习方法,为山体特征建模。然后,采用DBSCAN算法和边缘检测思想,识别山体区域,并提取山体边界。该方法不依赖于人工标记真值,实现了山体边界的全自动识别。实验采用安庆市Landsat 8遥感卫星影像数据,有效识别了安庆市境内的山体,并提取山体边界。通过定性和定量化分析,验证了方法的可靠性,证明了遥感技术和统计学习理论在自然资源调查领域的应用潜力。该研究方法和结果能够为安庆市明确山体范围,界定山体的完整性与山体保护规划工作提供理论支撑。     

陕北黄土高原工程地质分区研究以志丹县为例

本文在以地貌特征为基础,充分利用地貌特征对工程地质规律性的控制作用,结合陕北地区地质结构特点、地下水埋藏条件、地质灾害发育状况等工程地质条件,对陕北地区的工程地质进行了简单的区划。在此基础上,以志丹县为例,结合区域内各地层岩土的物理力学性质指标及河流水系侵蚀状况,将志丹县分为黄土梁状低山丘陵区、黄土梁峁丘陵沟壑区、土石山区以及河谷区,并对黄土梁峁丘陵沟壑区的地层条件进行了较为详细的描述。本文的工作不仅为更深层次、更系统、更全面、更科学地认识陕北黄土高原黄土的工程地质特征提供了第一手可依据的基础资料,同时也可为类似条件下的工程地质分区评价提供参考。     

边坡立体绿化工程的稳定性

山地城市有许多大面积锚杆喷浆硬化封闭的边坡与城市景观极不协调，为改变这些生硬，单调的自然坡体现状，政府要求对其进行立体绿化。本文以修建黄花园大桥石板坡立交工程形成的石板坡为例，通过多种方法研究了绿化荷载作用对边坡稳定性的影响，结论表明绿化荷载对边坡的稳定性影响较小，只要施工顺序得当可以保证安全。     

西天山海西中期花岗岩的地质特征及其构造环境

海西中期花岗岩是西天山加里东褶皱带内规模最大的一次岩浆活动。本文从岩石学、矿物学、岩石化学和地球化学等方面对该期花岗岩的成因类型、岩浆起源和形成的构造环境进行了探讨，认为海西中期花岗岩以Ｉ型为主，Ｓ型次之，在空间上成对分布，花岗岩浆起源于地壳；海西中期花岗岩形成于活动大陆边缘岛孤环境．     

地表复杂地区煤田地震勘探方法及效果

以宁夏、山东的煤矿地震勘探为例,介绍了复杂地表工区地震勘探的方法与地质效果.     

引发广西两次严重山洪地质灾害的暴雨过程分析

利用常规观测、卫星云图、雷达探测以及自动站雨量等资料,对2010年6月27—28日和2012年5月20—22日桂西北两次严重山洪地质灾害的气象条件进行了对比分析,结果表明：(1) 强降雨发生在桂西北暴雨区,最大过程雨量＞350 mm,过程最大中尺度雨团和致灾区最大中尺度雨团值分别＞100 mm·h-1和＞70 mm·h-1,集中降雨时段为02—06时。灾害开始于后半夜,发生在最大过程雨量和地质条件脆弱区,不同的地质状况对应不同的灾害;灾害性天气具有区域小、降雨时段集中、过程雨量大、强度强及引发灾害重等特征。(2) 暴雨发生在欧亚地区500 hPa呈两脊一槽型、200 hPa南亚高压脊线贯穿广西上空及季风云系活跃的背景下。高空为槽或低涡、地面为干线或锋面,属低涡暴雨型。(3) 高空要素变化为雨前降压升温、后降温。不稳定能量及层结、低层辐合、中低层涡旋、整层大气的上升运动、高温高湿及水汽强烈辐合是物理量特征。(4) 云图上对流云团生成、合并对强降雨有指示意义,暴雨发生在云团合并发展阶段;TBB值＜200 K可以作为强降雨的指标。低质心强雷达回波产生的列车效应或回波停滞和地形作用是造成强降雨的重要因素,低层辐合、高层辐散导致了强烈的上升运动,有利于强对流的发展与维持。