人工降雨条件下高速公路植被边坡模型水文效应测试

高速公路边坡防护常采用生态护坡方式,尤其以植被结合覆盖方式防护效果较好。为掌握高速公路边坡的水文效应,通过建立边坡试验模型,设置不同处理组合开展人工降雨,探讨不同覆盖物、不同生长期植被、不同降雨强度对边坡模型水文效应的影响,以便确定最佳的边坡植被防护体系参数。结果表明:在降雨强度为120 mm·h^(-1)时,覆盖椰丝草毯、秸秆纤维毯、草帘的边坡比裸土边坡的坡面径流量分别减少23.25%、15.66%、17.94%,而坡体水分渗透量分别增加了65.19%、48.10%、27.89%。在降雨强度为120 mm·h^(-1)时,不同生长期的植被边坡防护能力表现出明显的差异,其中4月生植被边坡模型的坡面径流量最小,坡体水分渗透量最大,抗雨水冲刷能力最强。降雨强度为60 mm·h^(-1)时,植被边坡并未产生坡面径流,植被发挥了很好的保护效果;随着降雨强度逐渐增大,裸土边坡和植被边坡的坡面产生径流时间和坡体水分渗出时间逐渐缩短,坡面径流量和泥沙占比均呈逐渐增大的变化趋势。综合而言,粉砂性高速公路边坡采用狗牙根(12 g·m^(-2))、紫穗槐(14 g·m^(-2))、胡枝子(10 g·m^(-2))种子混播后,覆盖椰丝草毯(300 g·m^(-2)),在正常管理养护条件下,待植物生长3个月后,坡面抗雨水冲刷能力显著增强,在降雨强度不超过120 mm·h^(-1)时,植被结合覆盖方式均表现出较好的防护效果。植物和覆盖物两者相互作用可以减弱雨水对于边坡的冲击强度,消减坡面径流量,同时植物根系有利于雨水渗透坡体,保持水土,涵养水源。

1961-2005年新疆区域分级雨日(量)的气候特征

利用新疆区域108个常规气象观测站的逐日降雨资料对新疆区域1961-2005年分级雨日(量)的气候特征进行研究。按日雨量的大小分成4个等级:小雨(0.1~6.0 mm)、中雨(6.1~12.0 mm)、大雨(12.1~24.0 mm)和暴雨(≥24.1 mm),有效雨日(量)为上面4个等级雨日(量)的总和。结果发现:新疆区域各个等级的雨日(量)都表现为明显的上升趋势,并且它们都从1987年开始发生转折性变化;年有效雨日的平均值和增加量主要来自于年小雨日量的贡献,而年有效雨量的多年平均值和增加值则是小雨、中雨和大雨共同作用的结果;各个等级雨日(量)区域平均值表现为正的气候变化趋势。单站分析的结果也表明绝大部分站点各个等级的雨日(量)都以上升趋势为主,明显上升的站点主要分布在天山山区,表现为下降趋势的站点较少,而且都未通过显著性的信度检验水平。除暴雨外,各个等级雨日(量)多年平均值及其变率的空间分布形态具有相当高的一致性,基本表现为北疆多于南疆,西疆多于东疆,山区多于盆地和谷地的特点。

中国季风区大气降水同位素的季节尺度环流效应

Dansgaard于1964提出月尺度降水δ18O的的降水量效应（或称雨量效应），之后在古气候研究中被广泛应用于解释古季风强度的变化以及重建降水量。但在具有复合水源的中国季风区，这一应用遇到了困难。近年来，根据大量的观测数据，指出至少在中国季风区还存在另外一种同位素效应：环流效应。对于中国东部广大季风区来说，临近的太平洋提供近源水汽，而印度洋提供远源水汽。由于海洋和大气环流的变化，如热带太平洋海温梯度的变化，或西太平洋副热带高压的变化等，可导致从太平洋和印度洋向中国季风区输送的近远源水汽比率发生变化，从而导致了大气降水δ18O变化：无论降水量大或小，如果水汽来自太平洋，则降水δ18O的值偏高，如果水汽来自印度洋，则降水δ18O值偏低。本研究进一步分析了降水同位素季节尺度的环流效应，并引用SPR（江南春雨）这个气候学概念，成功地解释了2012年的降水量效应佯谬。降水同位素的环流效应概念不仅对同位素气象学和气候学有参考价值，也有助于我们理解作为古气候代用指标的占。℃的信号意义。