基于Moran's Ⅰ指标的黄土坡耕地填洼量的空间自相关性研究

在ArcGIS9.3和SPSS16.0平台的支持下,通过Moran’sⅠ指标对人工掏挖和人工锄耕措施下坡面填洼量的空间自相关性进行了分析,初步揭示了此2种耕作措施下坡面填洼量的空间分布格局。结果表明:全局Moran’sⅠ小于或等于0,基本呈弱的负空间自相关;坡度对填洼量空间分布格局的影响不明显;填洼量的空间自相关性与填洼量大小有关。因此,填洼量空间格局呈大小交错,空间异质性较强的分布特征,但其所受填洼量大小的影响还需进一步研究。

黄土高原人工锄耕地坡面填洼量特征

土壤侵蚀与径流有直接关系，而径流直接受填洼量的影响，因此坡面填洼量特征对研究土壤侵蚀机理有重要的现实意义。通过模拟自然地表坑洼填洼量，以人工锄耕为例，探讨了填洼量特征。结果表明：填洼量主要分布在O～40mL范围，随坡度增加填洼量及总填洼量均随之减小；填洼量与坑洼深度和坑洼面积密切相关，其变化规律可用二次抛物线描述；填洼量直接影响坡面径流，填洼量增加，径流强度显著减小。

微DEM条件下黄土高原人工掏挖地填洼量特征研究

利用激光扫描仪获取高程,结合GIS技术模拟了黄土坡耕地人工掏挖措施下1.72×0.78 m^2大小的地表微地形模型,分辨率达0.002 m,坡度分别为5°,12°,15°,20°与25°。利用ArcGIS软件水文分析工具对模型下地表填洼量特征进行了研究。结果表明：地表坑洼空间分布比较随机,填洼量主要分布在1×10^-5-1×10^-4m^3之间;随坡度的增大,地表单个坑洼的填洼量和总填洼量逐渐减小;填洼量与坑洼深度和坑洼面积（包括坑洼投影面积和坑洼表面积）密切相关,其变化规律可用二次抛物线描述;地表填洼量大小对径流强度的影响不明显。

微地形条件下地表填洼量计算方法研究

地表填洼量是地表相对低洼处蓄存的水量,与地表径流与土壤侵蚀过程有直接关系。本文通过模拟黄土坡耕地普遍采用的人工锄耕和人工掏挖耕作措施下地表特征,探讨了地表填洼量的计算方法。结果表明:地表洼地空间分布较随机,人工掏挖措施下呈斑点大而少,人工锄耕下斑点小而多的特征;地表填洼量与坡面洼地面积呈显著正变函数关系,可以作为研究区坡耕地上人工锄耕和人工掏挖措施下地表填洼量的计算公式。

坡面地表填洼量估算方法研究

地表填洼量是水文过程分析的重要内容之一,与地表糙度密切相关。为了获得地表填洼量的估算方法,通过概化不同形式的微地形形状,推求出了相应的地表填洼量的理论计算公式,并且通过试验资料对理论公式进行检验,获得了理论填洼量与实际填洼量相应的修正系数。结果表明:理论填洼量和实测填洼量均随着坡度的增加而减小;单位坡长的填洼量随着坡长变化并没有明显变化;填洼量随着上方来水流量的增加而呈现出逐渐增加的趋势,满足相应的线性增长关系。同时分析了填洼量与糙度间关系,结果显示填洼量随着地表糙度增大而增大,二者表现为乘幂关系。

黄土坡耕地不同地表糙度下坡面填洼与入渗的关系研究

以黄土坡耕地为研究对象,以平整坡作为对照,采用等高条播、人工锄耕和等高犁耕3种耕作措施产生不同的地表糙度,分析了不同降雨强度条件下地表最大填洼量和实际填洼量的特征、入渗量的影响因素、填洼量与入渗量的关系。结果表明:3种不同耕作措施的地表糙度大小为等高条播>人工锄耕>等高犁耕,最大填洼量、实际填洼量和入渗量随着地表糙度的增大而增大;入渗量也随着最大填洼量和实际填洼量的增大而增大,且与最大填洼量和实际填洼量均呈线性正相关关系,但实际填洼量对入渗量的影响程度要大于最大填洼量。

基于微尺度下DEM的黄土坡耕地地表坑洼特征研究

坑洼特征是坡耕地地表微形态的主要特征之一，这一特征可以明显地增加土壤人渗量，延缓地表径流产生时间，从而有效地减少坡面侵蚀量。在水力学上，将这种坑洼的蓄水量称为填洼量。

坡耕地地表糙度对降水分配的实验研究

地表糙度指地表微小的高低起伏变化,是人为土地管理与土壤侵蚀共同作用的结果,可以影响降雨过程中水分转化与土壤侵蚀过程。该文以直线坡为对照,借助3种常见耕作管理措施(人工锄耕、人工掏挖与等高耕作)产生不同水平的地表糙度,结合人工模拟降雨试验研究地表糙度水分转化效应。结果表明:长历时人工降雨条件下,地表糙度可以强化降雨向土壤水分转化。其强化入渗作用表现为:增加地表填洼量,增大入渗水头与入渗深度,滞后产流时间,削减径流量,进而提高入渗率及水分转化率。坡耕地地表糙度与填洼量成指数关系,与平均入渗率及水分转化率成对数关系。

地表粗糙度对黄土坡面产流机制的影响

为探明地表粗糙度对坡面产流机制的影响,该研究通过室内与室外径流小区模拟降雨试验相结合,分析在3种雨强(60、90、120 mm/h)下粗糙坡面与平整坡面(坡度5°、10°、15°、20°)产流点位空间分布和坡面产流时间特征,阐明地表粗糙度对坡面产流机制的影响。结果表明:粗糙坡面与平整坡面产流点位沿径流方向的变异系数分别为34.4%~52.9%、15.5%~31.1%,即粗糙坡面产流点位较平整坡面更为分散。相较于平整坡面,地表粗糙度具有推迟坡面产流效应,且推迟效应随坡度、雨强增大而逐渐减弱。表明地表粗糙度在小坡度、小雨强条件下具有较强延迟坡面产流能力。地表粗糙度影响坡面产流一方面通过地表填洼的直接作用;另一方面通过增加降水入渗水头,增强坡面入渗能力的间接作用。通过坡面地表填洼量预测的初始产流时间与实测坡面产流时间比值范围为2.2%~36.2%,表明地表粗糙度间接作用为延迟坡面产流的主导作用。因此,该研究结果阐明了粗糙坡面的点状产流与坡面产流特征,进一步为粗糙坡面产流机制的揭示及地表粗糙度对坡面土壤侵蚀机理的影响提供了科学依据。

山西省浑河流域产流模型的研制

以雁北地区浑河流域为对象,分析研究了该地区的水文特性,提出了一个适用于该地区的产流模型.模型详细地模拟了从降雨到产流的过程.为解决入渗空间分布不均匀问题,将开始积水时间作为随机变量处理,导出了为几次抛物线分布时的流域平均下渗公式.模型参数采用了两次优化方法,解决了因资料缺乏参数优化的困难.通过浑河顾关流域的应用获得较好的效果,这可作为华北干旱半干旱地区产流分析计算的一种较好方法.

永定河消失之惑

河水到哪里去了?河水被水库拦起来了。水库里的水到哪里去了?水库里的水蒸发到空气中了。空气中的水到哪里去了?空气中的水被人工降雨的火箭弹打下来了。降雨到哪里去了?降雨渗到地下去了。地下水到哪里去了?地下水被人们用井打上来了。

试评《陆地水文学》(第二版)教材——兼作三轮教材的建议

目前,第三轮教材的建设工作己全面展开,与此同时,客观地评论第二版教材,对三轮教材的建设无疑具有重要的和积极的意义。