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《兰州大学》 2009年
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长江源典型多年冻土区小流域径流过程特征研究

李太兵  
【摘要】: 高寒地区特别是多年冻土区的环境十分恶劣,国内外对该研究区域水文过程的研究较为薄弱,特别是对于典型高寒草甸-沼泽湿地生态系统地区的水文循环规律和季节性特征这方面的研究较少,对高寒多年冻土区的水文循环各个要素的基本特征及水文循环机制尚不十分清楚。因此,对青藏高原多年冻土区水文过程及其影响机理的研究具有极其重要的意义。主要结论如下: (1)在多年冻土区,径流过程存在两个明显的汛期,即春汛和夏汛。春汛峰值小于夏汛,且两个汛期的径流成分不一致,春汛由降水和冻土活动层融化组成;夏汛主要由降水形成。年均径流系数为0.47,径流模数为7.7L·S~(-1)·Km~2,径流系数各月差异较大,其中春末夏初(5-6月)和秋季(9-10月)的径流系数远高于年均值,有些甚至超过了1.0,夏季径流系数较小。 (2)初步分析了研究流域汛期洪水的特征,春汛为典型的融冰雪型洪水,夏汛存在混合型洪水和暴雨洪水两种类型,主要以暴雨洪水为主。春汛期气温升高,径流量有增加的趋势,夏汛期气温升高,径流量有减少的趋势。整体分析年径流过程可以发现,随着气温增加,径流量有减少的趋势。 (3)春汛退水过程较为迅速,退水历时一般小于7.5天,退水经历的三个阶段中,第一阶段和第三阶段较小,而第二阶段略长。春汛径流总体以融雪、降水径流、土壤融化的壤中流组分为主,受降水和融雪径流影响较大;夏汛整个退水过程分为两个阶段,第一个阶段实际上是夏季大量降水形成的退水过程,第二个阶段则反映了降水径流和土壤逐渐冻结再次产生的壤中流汇流的退水过程。 (4)对径流的驱动因子研究表明:以高寒草甸-沼泽为主要下垫面的多年冻土区,全年径流过程中气温、地温对径流起主导作用。且不同的影响因子在不同时期对径流的贡献率不同:春汛期主要是65cm以上的土壤温度和水分起主导作用;夏季枯水期40cm以上土壤水分与径流是负相关,深层地温和土壤水分起主导作用;夏汛期气温、表层和深层的地温和土壤水分、降水起主导作用;秋季枯水期的影响因子依次为土壤温度、水分及气温,且这一阶段中随着深度降低对径流的贡献逐渐减小。 (5)通过对比分析400m~2、200m~2未退化沼泽草甸发现,400m~2的沼泽径流,场主要以壤中流为主,达到产流量的85%,且对降雨响应明显,表层流较小;200m~2沼泽径流场中,壤中流和表层流表现出相同的趋势且壤中流仍然大于表层流;退化沼泽径流场表层流明显大于壤中流且对降雨响应极为明显;对比退化和未退化沼泽草甸的产流结果得出:退化后的表层产流急剧增加,未退化的表层产流较小,且变化平缓,退化沼泽的表层产流量是未退化的3倍以上,退化后的沼泽壤中流远小于未退化沼泽的壤中流量,达到5倍以上。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P333.1

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