收藏本站
《西北农林科技大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

地表糙度对坡面产汇流特征的影响研究

宋向阳  
【摘要】:坡面产汇流是流域产汇流的重要组成部分,也是水文学的重要研究课题之一。长期以来,由于研究手段和计算技术的限制,已有的研究成果主要集中在小流域产汇流机理、流量计算以及产汇流模型构建与参数率定等方面。而坡面汇流常被忽略或估算。鉴于此,本研究以黄土高原坡耕地普遍采用的等高耕作、人工掏挖和人工锄耕三种耕作措施为研究对象,并以直线坡面作为对照措施。在基于坡面汇流网络与流域尺度的河流网络之间存在一定相似性的基础之上。结合室内人工模拟降雨试验,以汇流密度和径流频度来度量坡面汇流网络的结构特征,对坡耕地的坡面产、汇流特征展开研究。探讨在地表糙度作用下,小尺度坡面产流、产沙和汇流网络特征的演变。有助于加深对坡面侵蚀过程的理解,并服务于未来坡面产汇流模型的构建。本研究得出的主要结论如下: 1.比较分析不同耕作措施条件下四种插值方法的精度差异,结果表明:在不同耕作措施条件下构建地表微DEM时,等高耕作措施微地表适宜采用基于球面模型的析取克里格插值法;人工掏挖措施微地表适宜采用局部多项式插值法;人工锄耕措施微地表适宜采用规则样条函数的径向基函数插值方法;对于直线坡面,四种插值方法的精度差异不大。 2.分析降雨过程中地表糙度演变,结果表明:随着降雨过程的进行,不同措施下地表糙度的变化总体呈先减小后增大的变化趋势。在其他条件相同的情况下,坡度越大,地表糙度变化幅度越大;雨强越大,地表糙度变化幅度越大。 3.分析初始产流时间与地表糙度、坡度间的关系,结果表明:地表糙度对坡面初始产流时间的延缓作用与降雨强度和坡度有关。在其他条件一致的情况下,坡面地表糙度越大,对初始产流时间的延缓作用也越大,反之则这种延缓作用越小。同时,随着降雨强度和坡面坡度的增大地表糙度对坡面初始产流时间的延缓作用减弱。初始产流时间与地表糙度和坡度间关系:T60=0.544×R-0.090×S+2.520;T120=0.431×R-0.148×S+1.307。 4.分析地表糙度对坡面产流、产沙特征的影响,结果表明:随着降雨过程的延续,不同耕作措施条件下坡面产流量总体呈现逐渐增加的趋势,并最终趋于稳定;产沙量总体呈先增大后减小的趋势,且最终也趋于稳定。增加地表糙度能够降低坡面产流量和产沙量。增大雨强,不同耕作措施下地表糙度对坡面产流量和产沙量的降低作用减弱。坡度对产流量和产沙量的影响因地表微地形不同而具有一定的差异。总体来说,在其他条件一致的情况下,地表坡面坡度越大,坡面产流量和产沙量越大。 5.分析降雨过程中径流路径特征演变,结果表明:随着降雨的进行,径流路径开始有规律的调整方向向下坡方向发展。各级径流变得越来越具有组织性,有规律的交汇向主要径流路径。有糙度的人工掏挖和人工锄耕措条件下,坡面汇流网络明显比对照措施稀疏。随着坡度的增加,不同措施条件下,坡面汇流网络的密集程度不断增强,尤其是直线坡面。 6.分析汇流密度、径流频度与地表糙度、坡度的关系,结果表明:相同降雨条件下,坡面汇流密度总体呈不断增加的趋势,而径流频度呈先增加后减少的趋势。在有糙度的坡面汇流密度和径流频度明显降低。在大雨强作用下汇流密度和径流频度增加的幅度明显减缓。随着坡度的增加,坡面汇流密度和径流频度都有不同程度的增加,尤其是对照措施直线坡面增加最为明显。其关系式为D=0.276×S-1.96×R+11.19与Cf=1.15×S-2.90×R+59.22。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S157.1

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王中根,刘昌明,左其亭,刘青娥;基于DEM的分布式水文模型构建方法[J];地理科学进展;2002年05期
2 任立良,刘新仁;基于DEM的水文物理过程模拟[J];地理研究;2000年04期
3 李新,程国栋,卢玲;空间内插方法比较[J];地球科学进展;2000年03期
4 周志刚;陈丽红;;RBF网络及其在数值计算中的应用[J];复杂系统与复杂性科学;2006年02期
5 李新,程国栋,卢玲;青藏高原气温分布的空间插值方法比较[J];高原气象;2003年06期
6 刘青泉,李家春,陈力,向华;坡面流及土壤侵蚀动力学(Ⅰ)——坡面流[J];力学进展;2004年03期
7 田积莹,黄义端,雍绍平;增加土壤渗透,减少水土流失[J];水土保持通报;1988年03期
8 王健,吴发启,孟秦倩;农业耕作措施蓄水保土效益试验研究[J];水土保持通报;2004年05期
9 吴发启,郑子成;坡耕地地表糙度的量测与计算[J];水土保持通报;2005年05期
10 高鹏;穆兴民;刘普灵;辛小桂;;降雨强度对黄土区不同土地利用类型入渗影响的试验研究[J];水土保持通报;2006年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周佩华;黄土侵蚀机理探讨[J];水土保持研究;1997年S1期
2 周佩华,郑世清,吴普特,王占礼,武春龙;黄土高原土壤抗冲性的试验研究[J];水土保持研究;1997年S1期
3 王晗生;应用水解聚丙烯腈改良黄绵土的效果研究[J];水土保持通报;1997年05期
4 刘小勇,吴普特;硬地面侵蚀产沙模拟试验研究[J];水土保持学报;2000年01期
5 王经民,吴钦孝,韩冰,戴夏燕;陕北黄土区土壤入渗模型的比较探讨[J];农业系统科学与综合研究;2004年04期
6 陈洪松;邵明安;王克林;;土壤初始含水率对坡面降雨入渗及土壤水分再分布的影响[J];农业工程学报;2006年01期
7 肖培青,郑粉莉,贾媛媛;基于双土槽试验研究的黄土坡面侵蚀产沙过程[J];中国水土保持科学;2003年04期
8 王玉宽;王占礼;周佩华;;黄土高原坡面降雨产流过程的试验分析[J];水土保持学报;1991年02期
9 谈戈,夏军,李新;无资料地区水文预报研究的方法与出路[J];冰川冻土;2004年02期
10 陈仁升,康尔泗,吴立宗,杨建平,吉喜斌,张智慧;中国寒区分布探讨[J];冰川冻土;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨联安;王天泰;石小华;田全明;于世锋;段玉琪;;土壤养分图数字制图技术研究[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
2 刘三超;张万昌;;分布式水文模型和GIS及遥感集成研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文选集[C];2003年
3 邵晓莉;刘海;邓文胜;;房价空间插值方法比较研究—以武汉市建成区为例[A];湖北省地理学会2006优秀学术论文集(地理科学类)[C];2006年
4 帅方敏;卢进登;;空间插值法在湖泊污染评价中的应用研究——以长湖为例[A];湖北省地理学会2006优秀学术论文集(地理科学类)[C];2006年
5 杨爱民;王浩;周祖昊;严登华;;分布式水文模型及其在水土保持中的应用[A];中国水土保持探索与实践——小流域可持续发展研讨会论文集[C];2005年
6 舒若杰;高建恩;吴普特;田栋;;基于计算机绘图软件的雨滴谱测定新方法[A];《中国水土保持科学》第1届4次编委会会议论文集[C];2006年
7 僧德文;李仲学;;空间数据插值算法与矿体形态模拟的研究[A];2004年全国矿山信息化建设成果及技术交流会论文集[C];2004年
8 朱汝雄;;RUSLE在农业非点源污染量化中的应用分析[A];水工渗流研究与应用进展——第五届全国水利工程渗流学术研讨会论文集[C];2006年
9 苑严伟;张小超;;联合收割机测产系统的软件实现[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
10 舒若杰;高建恩;吴普特;田栋;;基于CorelDRAW软件的径流调控模型雨谱特性分析[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第二分册[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭定志;基于RS和GIS的水文模型以及洪灾监测评估系统的研究[D];武汉大学;2005年
2 舒栋才;基于DEM的山地森林流域分布式水文模型研究[D];四川大学;2005年
3 齐实;水土保持可持续发展研究[D];北京林业大学;1999年
4 郭清和;广州市城市森林服务功能及价值研究[D];中南林学院;2005年
5 孙洪艳;河北省坝上土地荒漠化机制及生态环境评价[D];中国地质大学(北京);2005年
6 朱首军;渭北旱塬农林复合系统水量平衡要素变化规律的试验研究[D];西北农林科技大学;2001年
7 杨勤科;小流域土壤侵蚀评价与水土保持规划研究[D];西北农林科技大学;2001年
8 郭忠升;黄土丘陵半干旱区土壤水分植被承载力研究[D];西北农林科技大学;2004年
9 魏林宏;时空尺度对洪水模拟的影响研究[D];河海大学;2004年
10 王晓燕;旱地机械化保护性耕作径流与土壤水分平衡模型试验研究[D];中国农业大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王红娟;基于GIS和RS的分布式融雪径流模型在干旱区的应用研究—以乌鲁木齐河为例[D];新疆大学;2004年
2 文佩;基流分割及基于改进TOPMODEL径流模拟[D];河海大学;2006年
3 张捷;皖西大别山坡面侵蚀预报模型构建及水土保持措施评价[D];河海大学;2006年
4 高爱民;割草机对苜蓿地土壤压实的试验研究[D];甘肃农业大学;2007年
5 杜世平;半干旱偏旱区糜子径流栽培技术研究[D];西北农林科技大学;2004年
6 马驰;露天矿精细DEM的生成与应用[D];辽宁工程技术大学;2005年
7 汪亚峰;保水剂对土壤水分运动的影响实验研究[D];西南农业大学;2005年
8 魏霞;淤地坝淤积信息与流域降雨产流产沙关系研究[D];西安理工大学;2005年
9 赵长森;和田绿洲散耗型水文模型研究与应用[D];西安理工大学;2005年
10 孙友波;基于DEM的水文特征信息的提取和可视化的研究与实现[D];首都师范大学;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨青;史玉光;袁玉江;李杨;;基于DEM的天山山区气温和降水序列推算方法研究[J];冰川冻土;2006年03期
2 刘鹏举;朱清科;吴东亮;朱金兆;唐小明;;基于栅格DEM与水流路径的黄土区沟缘线自动提取技术研究[J];北京林业大学学报;2006年04期
3 汤国安,杨玮莹,刘咏梅;一种基于DEM的明暗等高线制图方法[J];测绘通报;2001年07期
4 涂汉明,刘振东;中国地势起伏度研究[J];测绘学报;1991年04期
5 费立凡;何津;马晨燕;颜辉武;;3维Douglas-Peucker算法及其在DEM自动综合中的应用研究[J];测绘学报;2006年03期
6 吴艳兰;胡鹏;王乐辉;;基于地图代数的山脊线和山谷线提取方法[J];测绘信息与工程;2006年02期
7 杨勤科;张彩霞;李领涛;Tim R.Mc Vicar;Tom G.Van Nie;;基于信息含量分析法确定DEM分辨率的方法研究[J];长江科学院院报;2006年05期
8 刘学军,龚健雅,周启鸣,汤国安;DEM结构特征对坡度坡向的影响分析[J];地理与地理信息科学;2004年06期
9 易卫华;张建明;匡永生;米丽娜;;水平分辨率对DEM流域特征提取的影响[J];地理与地理信息科学;2007年02期
10 张婷,汤国安,王春,龙毅,吴良超,王峥;黄土丘陵沟壑区地形定量因子的关联性分析[J];地理科学;2005年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张茜;黄土高原不同空间尺度DEM的地形信息量研究[D];西北大学;2006年
2 王志伟;基于重构等高线的DEM误差模型研究及应用[D];解放军信息工程大学;2007年
3 赵美;地形仿真模型质量评价体系的研究[D];解放军信息工程大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑子成,何淑勤,吴发启;坡耕地地表糙度的初探[J];西北林学院学报;2004年01期
2 姚文艺;坡面流流速计算的研究[J];中国水土保持;1993年03期
3 郑子成,何淑勤,吴发启,胡建;地表糙度与水力糙率系数的关系[J];山地学报;2004年02期
4 童星;裴毅;;地表糙度与水力糙率间关系的试验研究[J];湖南农机;2011年03期
5 郑子成,何淑勤,吴发启;降雨对地表糙度影响的研究[J];水土保持研究;2003年02期
6 吴发启,赵晓光,刘秉正,贾锐鱼;地表糙度的量测方法及对坡面径流和侵蚀的影响[J];西北林学院学报;1998年02期
7 郑子成,何淑勤,吴发启;侵蚀过程中地表糙度变化特征的研究[J];水土保持学报;2003年05期
8 吴长文,王礼先;林地坡面的水动力学特性及其阻延地表径流的研究[J];水土保持学报;1995年02期
9 AliSaleh,刘增文;用链条法测定地表糙度[J];水土保持科技情报;1995年01期
10 郑子成;何淑勤;吴发启;;坡面水蚀过程中地表糙度的研究进展[J];节水灌溉;2008年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑子成;吴发启;何淑勤;王昌全;李廷轩;夏建国;张锡洲;;坡耕地地表糙度及其作用研究(摘要)[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集(面向农业与环境的土壤科学专题篇)[C];2004年
2 李明;;红壤坡面地表径流水动力学特性试验研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会(CSAE 2011)论文摘要集[C];2011年
3 安翼;刘青泉;唐超;;坡面薄层水流的阻力特性研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
4 李勉;姚文艺;陈江南;丁文峰;王文龙;;坡沟系统坡面流能量变化过程与特征[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(下册)[C];2005年
5 张光辉;;土壤侵蚀水动力学机理研究[A];中国水土保持学会科技协作工作委员会2011年年会交流材料[C];2011年
6 柳玉梅;张光辉;李丽娟;韩艳峰;;坡面流土壤分离能力试验研究[A];地理学与生态文明建设——中国地理学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年
7 张平仓;;开拓创新 拼搏进取 实现跨越式发展[A];中国水土保持学会科技协作工作委员会2011年年会交流材料[C];2011年
8 许钦;任立良;;考虑水土保持措施的分布式水文泥沙耦合模型研究[A];2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C];2007年
9 史玉虎;肖文发;潘磊;王鹏程;黄志霖;王珠娜;;三峡库区典型小流域主要林分类型土壤渗透性能[A];森林可持续经营与生态文明学术研讨会论文集[C];2008年
10 解河海;郝振纯;;遗传算法在TOPMODEL参数优选中的应用[A];第三届全国水力学与水利信息学大会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 本报记者 周 靖;北京应建“国家河流公园”[N];大众科技报;2002年
2 地科;岩溶水开发造福湘西[N];中国矿业报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭增强;铁路路基边坡降雨冲刷行为与规律的研究[D];中国铁道科学研究院;2012年
2 张冠华;茵陈蒿群落分布格局对坡面侵蚀及坡面流水动力学特性的影响[D];西北农林科技大学;2012年
3 张宽地;坡面径流水动力学特性及挟沙机理研究[D];西北农林科技大学;2011年
4 单志杰;EN-1离子固化剂加固黄土边坡机理研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
5 董文财;黄土高原坡面养分径流流失模拟研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2012年
6 宋朋燃;黄土边坡冲刷破坏特征及数值模拟[D];吉林大学;2013年
7 杨具瑞;小流域侵蚀产沙特性研究[D];四川大学;2003年
8 郑子成;坡面水蚀过程中地表糙度的作用及变化特征研究[D];西北农林科技大学;2007年
9 管新建;不同土质坡面水蚀过程模拟试验及建模研究[D];西安理工大学;2009年
10 耿晓东;主要水蚀区坡面土壤侵蚀过程与机理对比研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 童星;不同地表糙度下坡面流水动力学特性试验研究[D];湖南农业大学;2011年
2 宋向阳;地表糙度对坡面产汇流特征的影响研究[D];西北农林科技大学;2012年
3 高树静;地表糙度的特征与分析[D];西北农林科技大学;2010年
4 赵龙山;黄土坡耕地地表糙度的特征与建模研究[D];西北农林科技大学;2011年
5 韩浩;坡面降雨径流泥沙起动规律初步研究[D];西北农林科技大学;2010年
6 黄俊;坡面降雨径流生态调控试验研究[D];西北农林科技大学;2010年
7 常勇;中国南方峰丛洼地坡面流产生机制[D];中国地质大学;2011年
8 欧阳辉;基于坡面水动力学的草被护坡的研究应用[D];南昌大学;2012年
9 郑子成;坡耕地地表糙度及其作用研究[D];西北农林科技大学;2002年
10 梁宁;移动降雨特性对坡面水文响应及土壤侵蚀的影响[D];浙江大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026