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华北典型山区坡地径流的退水过程研究

北京林业大学学报 2006年第2期28卷 79-84页

作者：李发东宋献方刘昌明于静洁杨聪刘相超胡堃唐常源中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环与地表过程重点实验室

通过位于北京市怀柔区东台沟的华北山区典型坡面径流场内人工模拟降雨实验,分别讨论了地表径流、壤中流和基岩风化带出流共3层的退水特征,三者比较结果表明,壤中流最早开始退水,其退水历时最长,流量最小;地表径流的退水一般受降雨和地... 详细信息

通过位于北京市怀柔区东台沟的华北山区典型坡面径流场内人工模拟降雨实验,分别讨论了地表径流、壤中流和基岩风化带出流共3层的退水特征,三者比较结果表明,壤中流最早开始退水,其退水历时最长,流量最小;地表径流的退水一般受降雨和地形地貌的影响,雨停后迅速消退;基岩风化带出流通常在地表径流退水的后半段开始.影响因子分析表明,降雨历时与地表径流的退水流量呈幂函数变化趋势;雨强与地表径流的退水流量呈对数变化趋势;雨强与壤中流和基岩风化带出流的退水流量之和呈线性变化趋势.雨强还影响退水流量在总径流量中的分配比例.地表径流、壤中流和基岩风化带出流的退水流量分别占总流量的7.8%、1.7%和5.9%.当雨强退水量的比例呈直线增加趋势,雨强>2 mm/min时地表径流退水量所占比例反而下降.基岩风化带出流的退水流量所占比例呈幂函数逐渐下降的趋势,壤中流的比例一直较小.计算结果表明,该区退水常数可以分地表径流退水和壤中流--基岩风化带退水共2层,其值分别为0.75和0.94.这一结果为进一步研究坡面水文过程乃至流域的退水过程提供了参数.

关键词：坡地退水过程人工模拟降雨华北山区退水常数

基于数字滤波法的拒马河基流分割及演变规律研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2020年第5期56卷 659-663页

作者：马晓婧刘强潘继花张军龙孙荧杉袁晓敏曲阜师范大学地理与旅游学院山东日照276826 北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境学院教育部水沙科学重点实验室北京100875 山东师范大学地理与环境学院山东济南250358 济南大学水利与环境学院山东济南250002

以大清河流域拒马河为研究对象,基于紫荆关水文站1950-2016年的日径流数据,采用改进退水常数后数字滤波法中的Chapman-Maxwell法,对拒马河径流过程进行基流分割,并对拒马河丰、平、枯年基流变化特征进行分析.结果表明:1)使用改进后退水... 详细信息

以大清河流域拒马河为研究对象,基于紫荆关水文站1950-2016年的日径流数据,采用改进退水常数后数字滤波法中的Chapman-Maxwell法,对拒马河径流过程进行基流分割,并对拒马河丰、平、枯年基流变化特征进行分析.结果表明:1)使用改进后退水常数(α=0.993)比以往经验所得退水常数(α=0.925)计算的基流量变化特征更稳定;2)基流与径流均呈减小突变,基流突变时间略早于径流突变时间,突变前后基流变化幅度小于径流变化幅度;3)丰、平、枯不同水平年基流对径流的贡献率分别达到35.80%、42.51%、52.20%,丰水年基流贡献率最小,枯水年基流是径流的主要补给源.研究结果可为保障河道生态基流及应对气候变化对河道生态系统的影响提供理论和技术支撑.

关键词：基流退水常数自动化基流识别法 Chapman-Maxwell法拒马河

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邯郸东部典型平原区的径流退水过程模拟研究

科学技术与工程 2018年第21期18卷 107-113页

作者：闫丹丹王树谦张智超葛晓通河北工程大学水利水电学院邯郸056001 河北省水资源高效利用工程技术研究中心邯郸056038

以位于邯郸永年区的河北工程大学降雨-径流-灌排试验场为依托,进行数场人工模拟降雨试验;分别探讨了邯郸东部典型平原区河道径流、地表径流和各层壤中流出流的退水特征。对各种出流方式对比结果表明,河道径流和地表径流在降雨停止后迅... 详细信息

以位于邯郸永年区的河北工程大学降雨-径流-灌排试验场为依托,进行数场人工模拟降雨试验;分别探讨了邯郸东部典型平原区河道径流、地表径流和各层壤中流出流的退水特征。对各种出流方式对比结果表明,河道径流和地表径流在降雨停止后迅速消退;且很快退水完毕。壤中流退水往往在地表径流退水的后半程开始,其退水历时最长、流量最小。影响因子分析表明,降雨强度对退水流量的影响比较明显地表现在河道径流方面,即随降雨强度的加大,河道径流的退水流量呈幂函数上升趋势;降雨量对各层壤中流总退水流量的影响显著;即随着降雨量的增大,壤中流退水流量呈幂函数增大趋势;降雨历时对各种方式的退水流量影响均不明显。雨强还影响退水流量在总径流量中的分配比例,河道径流、地表径流、壤中流1和壤中流2出流的退水流量分别占总流量的0.72%、8.6%、1.71%和0.19%,退水流量占总流量的12.31%。当雨强小于2 mm/min时,随着雨强的增大,地表径流退水流量所占比例呈直线增加趋势;但当雨强增加到2 mm/min以上之后,地表径流退水流量所占比例反而下降了;随着雨强的增加,壤中流总退水流量所占比例呈对数函数逐渐下降的趋势。计算结果表明,该区退水常数可以分河道径流、地表径流退水和壤中流退水2类,其数次降雨平均值分别为0.85和0.95。这一结果为进一步研究水文过程乃至流域尺度的退水过程提供了借鉴。

关键词：邯郸东部平原退水过程人工模拟降雨退水常数径流小区尺度

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洮儿河流域基流演变及其水文滞后特征研究

洮儿河流域基流演变及其水文滞后特征研究

作者：马晓婧曲阜师范大学

学位级别：硕士

基流是地下水的重要组成部分,同时也是枯水期河川径流量的主要补给来源,明确基流演变趋势及水文滞后特征,在流域水资源、水环境和水安全的管理中都有着重要的意义。本研究以洮儿河流域洮南水文站为研究对象,基于1960-2016年洮南站及4个... 详细信息

基流是地下水的重要组成部分,同时也是枯水期河川径流量的主要补给来源,明确基流演变趋势及水文滞后特征,在流域水资源、水环境和水安全的管理中都有着重要的意义。本研究以洮儿河流域洮南水文站为研究对象,基于1960-2016年洮南站及4个气象站点径流数据、日降水数据,采用改进退水常数后的数字滤波法中Chapman-Maxwell对洮儿河径流过程进行基流分割,利用二端元混合水源分割模型法,对野外采集水体样品,测定其氢氧同位素并进行计算,进而验证基流分割结果;利用趋势分析、突变分析法,处理洮儿河流域气象数据和水文数据,分析其演变规律;对洮儿河丰水年、平水年、枯水年降水事件不同情境下的基流对降水响应特征进行分析;利用降水量的异常,检测洮儿河流域的干旱状况,并通过量化干旱的方法,分析基流滞后响应情况。研究结果表明:(1)当用自动化基流识别技术计算退水常数(α=0.984)时,基流贡献率为37.73%,当退水常数是经验值(α=0.925)时,基流贡献率为48.24%,利用流域水体样品中氢氧同位素含量,并通过二端元混合水源分割模型法计算得出基流贡献率为41.6%,结果显示改进退水常数后的基流分割结果更准确。(2)洮儿河流域年降水量呈现出不明显的上升趋势,洮儿河流域年径流量和年基流量则呈现出明显逐年下降趋势。基于洮儿河降水、径流和基流数据,降水突变发生于1983年,2012年,径流、基流突变时间发生在1971年,1984年。其降水与径流、基流突变时间不同,径流和基流突变时间显示出一致的特征。(3)利用降水频率,确定洮儿河流域典型丰水年、平水年、枯水年代表年份,分别是1998年、1996年、1997年;在不同情境下,径流和基流对降水的响应不同:枯水年、平水年,基流具有显著变化,对降水的响应比较明显;丰水年时,径流具有显著变化,而基流较平稳,并没有明显变化;春汛情境下的基流变化较稳定,夏季汛期基流变化较大。(4)在1960-2016年期间,洮儿河流域共出现两次干旱时期,持续时间分别为93个月(1975年6月至1983年3月)和137个月(1999年4月至2010年9月),第二次干旱持续时间更长、波及范围更广,情况更为严重。气象干旱结束与水文干旱结束之间的滞后时间表明:基流恢复(第一和第二次干旱分别为28和30个月)比径流恢复表现出更长的滞后时间(第一和第二次干旱分别为27和22个月);降水恢复率在第一和第二次干旱期间时,径流降水恢复率分别为-12.09%和-9.47%,基流降水恢复率分别为-14.39%和-40.35%,基流降水恢复率表现出与基流时间滞后性一致趋势规律。

关键词：基流演变滞后特征洮儿河流域极端干旱退水常数基流分割