陆面水文过程论文_韩珍,王小燕,李馨欣

导读:本文包含了陆面水文过程论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:水文,过程,模型,淮河,土壤学,径流,模式。

陆面水文过程论文文献综述

韩珍,王小燕,李馨欣[1](2017)在《土石混合紫色土坡面水文过程的实验研究》一文中研究指出土壤中的碎石改变了均质土壤的容重、孔隙度与孔径分布等物理性质,从而对土壤水文与侵蚀过程造成影响。该研究在室内人工模拟降雨条件下,对6种不同碎石体积含量(0,5%,10%,20%,30%,40%)紫色土坡面的水文过程进行了模拟。结果表明,径流系数与碎石含量之间差异显着(F=115,P<0.01)且呈显着正相关关系;土壤湿润锋随着碎石含量的增大呈增加的趋势;不同碎石含量的土壤坡面起始产流时间差异显着(F=208,P<0.01),且产流时间随碎石含量的增加而减小;碎石含量为20%时,土壤平均产流量最高,超过20%时,产流量反而降低;但碎石含量对径流流速没有显着影响。该研究结果可以为碎石含量在紫色土中的作用机理提供理论基础,同时为紫色土区土壤资源的合理利用提供科学依据。(本文来源于《山地学报》期刊2017年04期)

常宝[2](2016)在《降雨强度、坡度和植被覆盖度对紫色土坡面水文过程的影响》一文中研究指出紫色土作为叁峡库区主要耕作土壤,其土质地松软,结构松散,抗蚀性差,水土流失十分严重。伴随着剧烈的土壤侵蚀的发生,库区耕地表层土壤养分大量流失,造成土地生产力的下降。本研究以紫色土为试供土壤,进行人工模拟降雨(有植被覆盖和裸露坡面以及降雨截留试验)和双环入渗试验,研究了不同降雨强度(0.38、0.55、0.75、0.93、1.1mm/min)、坡度(5°、10°、15°、20°)和植被覆盖度对紫色土坡面水文过程的影响,同时探讨了坡面水量平衡关系。主要结论如下:(1)无壤中流和有壤中流情况下,坡面降雨形成的产流过程都大多数呈对数变化,少量场次降雨的呈多项式变化,具有较强的相关性,呈现出相关系数r2大致都随降雨强度的增加而减小,表明降雨强度越大,其产流过程波动较大,产流过程越复杂,并且有壤中流的地表产流过程关系式的相关系数都较对应的无壤中流地表产流过程关系式的相关系数小;有壤中流组和无壤中流组的地表稳定产流量与降雨强度呈线性增长关系,在坡度和降雨强度相同的情况下,壤中流组地表稳定产流量都较无壤中流组的小,另外,无壤中流组拟合的地表稳定产流量与降雨强度线性关系式的斜率相对壤中流组的较大,且壤中流组的相关系数较无壤中流组的小。无论有无壤中流,其入渗强度都是逐渐减小,趋近稳定,并且大致呈对数变化。无壤中流情况下,稳定入渗强度与降雨强度关系不明显;壤中流情况下,稳定入渗强度随降雨强度增加而增大。(2)坡面产流只有坡度和降雨强度的影响下,其过程呈现对数或多项式变化。无壤中流组,在相对较小降雨强度下,坡面产流过程变化幅度随着坡度的增大而逐渐减小,在相对较大降雨强度下,坡面地表产流量随产流时间大多都呈3次曲线变化,产流过程相对较复杂,但大致呈现随坡度的增大,产流过程变化幅度逐渐减小;壤中流组,相对较小降雨强度下,坡面产流过程变化幅度随着坡度的增大而逐渐增大,过程越复杂;在相对较大降雨强度下,坡度影响坡面产流过程的变化无明显规律。地表稳定产流量与坡度的余弦值cos(θ)呈2次曲线关系(壤中流组,降雨强度为0.55mm/min时呈线性关系)。稳定入渗率与坡度的余弦值呈指数关系,其关系式为y=1.1392 cos(θ)1.9251,r2=0.9364,土壤稳定入渗速率随坡度增加逐渐减小。(3)其他条件不变,无壤中流组稳定地表径流量不随植被覆盖度的增加发生变化,而壤中流组稳定地表径流量与植被覆盖度呈二次线性关系,稳定地表径流量随植被覆盖度的增加而减少;不透水层壤中流量随植被覆盖度的不同发生变化,稳定不透水层壤中流强度随植被覆盖度的增加而增大,且植被覆盖度越大稳定地表径流量增加量越大。最大截留量(mm)随植被覆盖度的变化呈现2次曲线变化,其关系式为:最大截留量随植被覆盖度的增加而减小,达到临界值c=22.88%时,最大截留量最小,然后最大截留量随植被覆盖度的增加而增大。当产流达到稳定平衡状态时,无论有无壤中流,植被覆盖度对水量平衡的影响都较小。在相同情况下,有壤中流组的水量平衡模型较无壤中流组的拟合得更好。(本文来源于《西南大学》期刊2016-05-14)

唐伟,林朝晖,杨传国,骆利峰[3](2014)在《基于陆面水文耦合模式CLHMS的淮河流域水文过程的模拟评估及其不确定性分析》一文中研究指出利用最新的CFSR(Climate Forecast System Reanalysis)再分析及观测的降水和地表气温资料驱动陆面水文耦合模式CLHMS(Coupled Land surface and Hydrologic Model System),对淮河流域1980~2003年共24年的水文水循环过程进行了模拟,系统评估了CLHMS对淮河流域水文过程的模拟能力及其不确定性。分析结果表明,CLHMS模式对淮河流域水文过程具有良好的模拟能力,模式尤其对湿润年份流域的水量平衡以及河道流量的季节、年际变化具有很强的模拟能力,而对降水偏少的干旱年份,模式模拟的河道流量通常会高于观测实况,与实况间存在着一定的偏差,而这也是导致CLHMS对流域水文过程模拟能力存在显着年代际差异的主要原因。基于叁组不同降水强迫的流域水文过程模拟结果比较表明,降水驱动资料准确与否是陆面水文模拟最主要的不确定性来源之一,正是由于CFSR再分析降水与观测降水之间存在较大的差异,从而导致CFSR降水驱动下模式模拟的淮河流域河道流量与观测存在较大的偏差,其模拟性能相对较差。进一步分析还表明,可以保持较强降水日变化的时间解集方法,也是保证合理模拟流域水文过程的重要因素。(本文来源于《气候与环境研究》期刊2014年04期)

王莉莉,陈德辉[4](2013)在《GRAPES NOAH-LSM陆面模式水文过程的改进及试验研究》一文中研究指出土壤含水量的计算影响着陆面过程的能量平衡和水量平衡,是陆面模式的核心计算要素之一。目前,GRAPES_Meso模式采用的NOAH-LSM(Noah-Land Surface Model)陆面模式既不能有效地表达径流产源面积的变动情况,也不能完整描述水文循环过程。本次试验针对以上问题对其进行了改进:(1)加入蓄水容量曲线,考虑网格内产流面积的变化及土壤含水量的不均匀性;(2)加入汇流模式,以考虑水平二维水分再分配,提高模式对径流和流量模拟能力。选取2008年8月至9月降水进行模拟试验,研究陆面水循环过程对近地面气象要素的影响。结果表明:改进后的模式模拟土壤湿度、2 m温度等近地面气象要素更接近观测值,并最终对降水量以及降水落区也产生了一定的影响。(本文来源于《大气科学》期刊2013年06期)

段志华,张钰,张伟,王一博[5](2012)在《评估4种寒区陆面、水文过程模式及在青藏高原的应用前景》一文中研究指出近年来,青藏高原冻土区气候环境呈现出逐年恶化的趋势,主要表现在永久冻土锐减,冻土活动层逐渐增厚,地表植被情况退化严重等,这一地区的气候环境、水环境和生态环境等越来越受到各国研究者的关注和重视。陆面过程模式的作用已得到许多学者的认可,如何构建更有效的针对寒区的陆面过程模式成为寒区研究的重点、热点之一。本文分别选取美国、西欧和加拿大(两个)4个寒区陆面过程模式(依次为SHAW、COUPMODEL、EASS、CRHM),对4个模式的原理和物理机制进行了说明和对比;同时,简要介绍了4个模型在寒区研究过程中已取得的进展,部分模式已经成功应用于青藏高原冻土区并取得了相当好的模拟效果。对比分析4种模式,指出了4种现存模式的优缺点和相应的改进方案,证明4种模式可以在青藏高原冻土区单独使用,并指出几种模式耦合可能成为未来解决青藏高原冻土区甚至全球冻土区陆面过程问题的重要途径。(本文来源于《水资源与水工程学报》期刊2012年06期)

付智勇[6](2012)在《叁峡库区不同厚度紫色土坡面水文过程及侵蚀响应》一文中研究指出本研究在水文土壤学的理论框架下,以紫色土剖面构造(包括土层厚度,层次,界面,孔隙,结皮,根系等)对紫色土坡面水文过程和侵蚀过程的影响机理为主要研究内容,在原位小区尺度紫色土坡面上,对典型厚度紫色土坡面水文和侵蚀过程进行了初步研究。通过野外调查和模拟降雨试验,初步得出了典型厚度紫色土坡耕地坡面水文过程和产流机制,揭示了地表径流和壤中流共同作用下紫色土坡面土壤侵蚀发生发展过程;研究了不同起始条件(降雨强度和地表结皮)对坡面薄层紫色土水分和壤中流过程的影响;探讨了紫色土性质与坡面水文和侵蚀过程间的内在联系,阐明了紫色土剖面构造对土壤过程的深刻影响。通过开展以上内容研究,探讨了紫色土坡面地表径流和壤中流共同作用下的土壤侵蚀机理,深化了对紫色土坡面产流和侵蚀机理的认识。论文主要结果如下:(1)所有小区土壤均表现为土体砾石含量高,土壤颗粒以砂粒和粉粒为主,剖面层次发育程度低,具有典型的幼年土特征;土层厚度为23cm,31cm以及45cm小区不含耕作淀积层,为新成土,而59cm和76cm小区存在较明显的耕作淀积层,为淋溶土,说明土层越厚的紫色土具有相对高的土体发育程度。所有小区耕作层土壤具有较高的饱和导水率(34mmh-1~78mmh-1之间),但随土层深度的增加,饱和导水率均表现出逐渐下降的趋势,然而,薄层土壤剖面各土层之间下降幅度大,厚层土壤剖面土层之间变化较为平缓。(2)在所有场次降雨过程中,所有降雨分配组分均与土层厚度间表现出线性相关性:地表径流和土壤蓄水量随土层厚度的增加而增加,壤中流和深层入渗量则随土层厚度的增加而减少。厚层紫色土坡面比薄层紫色土坡面表现出更高的地表径流量和土层蓄水能力,而壤中流和深层入渗则显着小于薄层紫色土。运用水文土壤学的方法,通过野外入渗试验和模拟降雨试验在小区尺度上探讨了设定雨强60mm h-1,历时2h恒雨强条件下,地表裸露的坡耕地上典型厚度紫色土坡耕地坡面产流特征。结果表明:对于地表径流,土层厚度为23cm小区表现为蓄满产流,而土层厚度为45cm和76cm小区均表现为超渗产流;对于壤中流,土层厚度为76cm小区以基质流为主,而土层厚度为23cm小区则表现出明显的优先流特征,45cm小区则在A层以基质流为主,在AC层以优先流为主。不同厚度紫色土剖面构造的差异是导致小区间水文过程和产流机制差异的主要原因。(3)不同雨强条件下,薄层紫色土小区存在比厚层小区更加明显的壤中流和深层入渗等水文过程,薄层小区侵蚀总量均显着小于厚层小区。侵蚀总量从23cm小区60mmh-1雨强条件下的105gm-2h-1增加到76cm小区120mm h-1雨强条件下的4220gm-2h-1。23cm,31cm小区随雨强的增加地表侵蚀强度增加幅度不大,表现出较强的抗侵蚀能力,相反,45,59,76cm小区随雨强的增加侵蚀速率急剧增加,反映出较弱的抗侵蚀能力。(4)通过原位人工模拟降雨试验,运用数理统计方法对描述土壤水分过程和壤中流过程的参数进行了分析,定量研究了降雨强度和表土结皮程度(用0-5mm表土容重表征)对薄层紫色土坡面土壤水分和壤中流的影响。结果表明:土壤水分湿润峰平均运移速率在0.28-1.63mm/s之间,优先流特征明显;降雨强度和表土结皮程度是影响土壤水分过程和壤中流过程的主要因素,降雨强度增加有利于优先流的发生和发展,而表土结皮的形成是阻碍优先流发生和发展的主要原因。本研究证明了紫色土剖面构造(包括层次,土层厚度,界面,孔隙,结皮,根系等)对土壤过程(包括水文过程和侵蚀过程)的重要影响。对于紫色土坡面上所体现出的各种错综复杂的产流机制和侵蚀过程,其原因不仅仅是土壤厚度本身,同时还有在土壤水文和侵蚀过程中起到决定性作用的土壤发育或成土特性以及人为影响因子。其中,土壤发育或成土特征包括土壤质地,机械组成,砾石含量,土壤剖面田间饱和导水率垂直变异趋势,土壤层次,土壤结皮等,而土壤人为影响方面则包括人为耕作扰动强度和耕作年限等。相比较于传统的土壤发生学和水文学,水文土壤学作为新兴交叉学科,在对叁峡紫色土地区不同厚度坡耕地坡面水文及侵蚀调查和研究过程中发挥了极其重要的作用,使得先前相互独立的传统意义上的土壤学和水文学得到有效融合,产生了很好的协同效应。作为新兴交叉学科的水文土壤学能为研究类似紫色土区域土壤异质性明显的生态系统过程提供新的思路。(本文来源于《华中农业大学》期刊2012-06-01)

本刊编辑部[7](2011)在《河海大学主持的“水文循环大气-陆面过程模拟及应用”项目研究成果通过专家鉴定》一文中研究指出由河海大学主持的"水文循环大气-陆面过程模拟及应用"研究成果于2011年2月26日通过水利部国际合作与科技司组织的专家组鉴定。鉴定委员会专家们一致认为,该项研究成果对于推动洪水预报技术进步具有开创性的作用,总体达到国际领先水平。(本文来源于《水利水电科技进展》期刊2011年02期)

赵瑾,程兴无[8](2010)在《淮河流域陆面水文过程的数值模拟》一文中研究指出采用生物—大气传输模式(BATS模型)模拟了淮河流域山丘区和平原区在1998年汛期的暴雨洪水过程,从陆地—大气间水量交换的角度揭示了径流量、土壤含水量、土壤质地、植被分布的内在联系。结果表明:对于山丘区和平原区而言,根系层土壤含水量、土壤质地以及土壤颜色的变化对径流量的影响具有相似性,但是敏感性不同;而山丘区和平原区深层土壤含水量和植被覆盖率变化对径流量影响的作用正好相反。这些结果显示,由于山丘区与平原区的不同气候和下垫面条件,而造成两者水文性质的差异性,反映了大气—水文之间关系与作用的不同特征。(本文来源于《大气科学学报》期刊2010年06期)

邓慧平,孙菽芬,李倩[9](2010)在《可用于陆面过程模型的地形指数水文模型中简化参数化方案的研究》一文中研究指出在全球气候系统模型中,陆面水文过程对提高模拟精度有显着作用。土壤水分空间非均匀分布对于蒸发和径流的计算以及能量在潜热和感热之间的分配具有重要的影响,但现有的多数陆面过程模式未能考虑土壤水分水平非均匀性的影响。地形指数模型以其较好的物理基础、参数少、计算量小,且能考虑地形变化对土壤水分非均匀分布影响等优点,使其有潜力模拟陆面过程中水分过程分布非均匀二维特性。目前地形指数水文模型已被推荐应用于陆面过程模式(Land surface models,LSMs)中以改进对陆面水文过程的模拟能力。在地形指数模型中,数据的空间分辨率、河道的起始临界值、非饱和区域的分区和空间各点的坡度等因子不同的确定,都能对模拟结果产生重要影响,对它们如何合理地给定,既不降低模型精度,又能省时、省资源是十分重要的。本研究通过大量的敏感性模拟试验,较系统地探讨上述参数不同的确定方案对流域水量平衡模拟结果的影响。主要结论有:(1)将流域按地形指数值大小分为16块与仅区分饱和区与非饱和区或仅区分饱和区、较湿润区和较干区3块模拟结果相差不大,因此将地形指数模型应用于陆面模式时仅区分饱和区与非饱和区或区分饱和区、较湿润区和较干区3块这种简化方案也许是一种可行的选择;(2)不考虑坡度会扭曲水量平衡各要素的计算,用一个平均坡度替代实际坡度的办法就会有比较接近了实际坡度的结果。因此,LSM模型中一维均匀的网格做法应该改进,但太细致的坡度取法也许没必要。以上结论可为今后发展用于陆面模式的大尺度水文模型提供依据。(本文来源于《气象学报》期刊2010年03期)

杨传国,余钟波,林朝晖,郝振纯,王振龙[10](2009)在《基于TRMM卫星雷达降雨的流域陆面水文过程》一文中研究指出利用热带降雨观测计划(TRMM)卫星雷达降雨数据驱动分布式陆面水文模型,研究流域尺度陆面水文过程,评估该数据在水文模拟与预报等研究领域的性能。通过与实测雨量资料比较,验证TRMM卫星雷达降雨数据的质量。分别将TRMM卫星雷达降雨与观测降雨作为耦合模型的气象输入,模拟和研究淮河流域1998~2003年的陆面水文过程时空变化。结果表明,TRMM卫星雷达降雨数据能够很好地描述降雨的时空分布,利用TRMM降雨模拟的结果与利用观测降雨模拟的结果精度相当;模拟流量与实测资料基本吻合。卫星雷达降雨数据在陆面水文过程研究中具有广泛的应用前景。(本文来源于《水科学进展》期刊2009年04期)

陆面水文过程论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

紫色土作为叁峡库区主要耕作土壤,其土质地松软,结构松散,抗蚀性差,水土流失十分严重。伴随着剧烈的土壤侵蚀的发生,库区耕地表层土壤养分大量流失,造成土地生产力的下降。本研究以紫色土为试供土壤,进行人工模拟降雨(有植被覆盖和裸露坡面以及降雨截留试验)和双环入渗试验,研究了不同降雨强度(0.38、0.55、0.75、0.93、1.1mm/min)、坡度(5°、10°、15°、20°)和植被覆盖度对紫色土坡面水文过程的影响,同时探讨了坡面水量平衡关系。主要结论如下:(1)无壤中流和有壤中流情况下,坡面降雨形成的产流过程都大多数呈对数变化,少量场次降雨的呈多项式变化,具有较强的相关性,呈现出相关系数r2大致都随降雨强度的增加而减小,表明降雨强度越大,其产流过程波动较大,产流过程越复杂,并且有壤中流的地表产流过程关系式的相关系数都较对应的无壤中流地表产流过程关系式的相关系数小;有壤中流组和无壤中流组的地表稳定产流量与降雨强度呈线性增长关系,在坡度和降雨强度相同的情况下,壤中流组地表稳定产流量都较无壤中流组的小,另外,无壤中流组拟合的地表稳定产流量与降雨强度线性关系式的斜率相对壤中流组的较大,且壤中流组的相关系数较无壤中流组的小。无论有无壤中流,其入渗强度都是逐渐减小,趋近稳定,并且大致呈对数变化。无壤中流情况下,稳定入渗强度与降雨强度关系不明显;壤中流情况下,稳定入渗强度随降雨强度增加而增大。(2)坡面产流只有坡度和降雨强度的影响下,其过程呈现对数或多项式变化。无壤中流组,在相对较小降雨强度下,坡面产流过程变化幅度随着坡度的增大而逐渐减小,在相对较大降雨强度下,坡面地表产流量随产流时间大多都呈3次曲线变化,产流过程相对较复杂,但大致呈现随坡度的增大,产流过程变化幅度逐渐减小;壤中流组,相对较小降雨强度下,坡面产流过程变化幅度随着坡度的增大而逐渐增大,过程越复杂;在相对较大降雨强度下,坡度影响坡面产流过程的变化无明显规律。地表稳定产流量与坡度的余弦值cos(θ)呈2次曲线关系(壤中流组,降雨强度为0.55mm/min时呈线性关系)。稳定入渗率与坡度的余弦值呈指数关系,其关系式为y=1.1392 cos(θ)1.9251,r2=0.9364,土壤稳定入渗速率随坡度增加逐渐减小。(3)其他条件不变,无壤中流组稳定地表径流量不随植被覆盖度的增加发生变化,而壤中流组稳定地表径流量与植被覆盖度呈二次线性关系,稳定地表径流量随植被覆盖度的增加而减少;不透水层壤中流量随植被覆盖度的不同发生变化,稳定不透水层壤中流强度随植被覆盖度的增加而增大,且植被覆盖度越大稳定地表径流量增加量越大。最大截留量(mm)随植被覆盖度的变化呈现2次曲线变化,其关系式为:最大截留量随植被覆盖度的增加而减小,达到临界值c=22.88%时,最大截留量最小,然后最大截留量随植被覆盖度的增加而增大。当产流达到稳定平衡状态时,无论有无壤中流,植被覆盖度对水量平衡的影响都较小。在相同情况下,有壤中流组的水量平衡模型较无壤中流组的拟合得更好。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

陆面水文过程论文参考文献

[1].韩珍,王小燕,李馨欣.土石混合紫色土坡面水文过程的实验研究[J].山地学报.2017

[2].常宝.降雨强度、坡度和植被覆盖度对紫色土坡面水文过程的影响[D].西南大学.2016

[3].唐伟,林朝晖,杨传国,骆利峰.基于陆面水文耦合模式CLHMS的淮河流域水文过程的模拟评估及其不确定性分析[J].气候与环境研究.2014

[4].王莉莉,陈德辉.GRAPESNOAH-LSM陆面模式水文过程的改进及试验研究[J].大气科学.2013

[5].段志华,张钰,张伟,王一博.评估4种寒区陆面、水文过程模式及在青藏高原的应用前景[J].水资源与水工程学报.2012

[6].付智勇.叁峡库区不同厚度紫色土坡面水文过程及侵蚀响应[D].华中农业大学.2012

[7].本刊编辑部.河海大学主持的“水文循环大气-陆面过程模拟及应用”项目研究成果通过专家鉴定[J].水利水电科技进展.2011

[8].赵瑾,程兴无.淮河流域陆面水文过程的数值模拟[J].大气科学学报.2010

[9].邓慧平,孙菽芬,李倩.可用于陆面过程模型的地形指数水文模型中简化参数化方案的研究[J].气象学报.2010

[10].杨传国,余钟波,林朝晖,郝振纯,王振龙.基于TRMM卫星雷达降雨的流域陆面水文过程[J].水科学进展.2009

论文知识图

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