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柴达木盆地东北缘山区和平原区雨滴谱特征对比研究 被引量:7
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作者 彭旺 李琼 +5 位作者 魏加华 乔禛 申惟文 柏文文 贺巨龙 祁昌贤 《高原气象》 CSCD 北大核心 2022年第6期1471-1480,共10页
利用2020年7-9月在柴达木盆地东北缘宗务隆山不同海拔处的雨滴谱观测资料,对不同降雨强度下不同粒径雨滴微物理参量的贡献、粒径-粒子数浓度平均谱、微物理特征参量和反射率因子-降雨强度(Z-R)关系展开研究。结果表明:雨滴数密度主要由... 利用2020年7-9月在柴达木盆地东北缘宗务隆山不同海拔处的雨滴谱观测资料,对不同降雨强度下不同粒径雨滴微物理参量的贡献、粒径-粒子数浓度平均谱、微物理特征参量和反射率因子-降雨强度(Z-R)关系展开研究。结果表明:雨滴数密度主要由小雨滴贡献,中雨滴和大雨滴则是反射率因子Z、降雨强度R和液态水含量W的主要贡献,大雨滴对Z、R和W的贡献在海拔较高的山区站占比更高。山区站在小雨、中雨和大雨时的谱宽更宽,且在不同降雨强度下大雨滴端的粒子数浓度要更高,地形的抬升对较大雨滴的N(D)有明显的促进作用。质量加权平均直径(D_(m))随海拔升高而增大,R更高时雨滴直径也越大。广义截断参数(Log_(10)N_(w))会随降雨强度升高而先增大后有所减小,较小雨滴是构成降雨的主要来源,柴达木盆地降雨有其独特的雨滴谱结构特征。山区站Log_(10)N_(w)与D_(m)的分布更为离散,且山区站相比平原站Log_(10)N_(w)偏低而D_(m)偏高。若采用统一的降水估测公式Z=300R^(1.4)会产生对降雨量的高估,山区站点降雨的高估更严重。 展开更多
关键词 柴达木盆地 雨滴谱 地形 微物理特征参量 Z-R关系
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基于分层土壤的水土调控方法试验 被引量:1
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作者 郑丽萍 甘永德 +3 位作者 贾仰文 吴玉帅 刘欢 袁日萍 《南水北调与水利科技(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期708-730,共23页
以土壤物理学原理为指导,充分利用土壤基本物理性质,提出一种通过调整土壤剖面的分层组合方式,达到调控水土过程的技术,命名为人工分层配土(artificially layered soil,ALS)工程。为验证人工分层配土工程在水土调控方面的作用,开展室内... 以土壤物理学原理为指导,充分利用土壤基本物理性质,提出一种通过调整土壤剖面的分层组合方式,达到调控水土过程的技术,命名为人工分层配土(artificially layered soil,ALS)工程。为验证人工分层配土工程在水土调控方面的作用,开展室内积水入渗试验、植被蒸散发试验和野外干旱区土壤水分观测试验。结果表明:室内试验中,通过调整土壤剖面结构,人工分层配土显著提高了土壤的入渗能力,初始入渗速率提高3倍以上,平均入渗速率提高67.57%,土壤累计入渗量增加47.14%,同时降低了表层土壤含水量,减少38.39%土壤的无效蒸发量;野外试验中,分层配土处理组土壤含水量主要储存在地表下31~50 cm处,而野外原状土土壤含水量主要位于表层土壤,且相较于原状土壤,人工分层配土耗水量减少13.32%,耗水速率降低12.90%。因此,人工分层配土工程实现了水土调控的目的,对干旱区水土资源调控和荒漠化防治具有重要的意义。 展开更多
关键词 土壤物理性质 土壤分层 土壤含水量 土壤蒸发 土壤入渗
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膨胀性土壤干缩裂隙对入渗产流影响 被引量:3
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作者 李航 郑丽萍 +4 位作者 甘永德 王尚涛 吴玉帅 李润杰 郭立 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第10期114-120,共7页
膨胀性土壤具有吸水膨胀,失水干缩开裂的特性,其中土壤裂隙对降雨入渗和产流过程均会产生重要的影响。为探究膨胀性土壤干缩裂隙对入渗产流的影响规律,以青海湖流域常见的栗钙土为膨胀性土壤,针对土壤干缩过程,设置不同土壤初始含水量... 膨胀性土壤具有吸水膨胀,失水干缩开裂的特性,其中土壤裂隙对降雨入渗和产流过程均会产生重要的影响。为探究膨胀性土壤干缩裂隙对入渗产流的影响规律,以青海湖流域常见的栗钙土为膨胀性土壤,针对土壤干缩过程,设置不同土壤初始含水量开展室内降雨入渗产流试验,研究在不同初始含水量下土壤干缩裂隙对土壤累计入渗量、径流强度和土壤含水量等的影响。结果表明:随着土壤初始含水量的降低,土壤干缩裂隙发育程度提高,土壤累计入渗量、初始入渗率、平均入渗率和稳定入渗率均增大;土壤表面裂隙率和裂隙线密度与累计入渗量相关程度较好,相关系数均大于0.85,表面裂隙面积率和线密度越大,裂隙对入渗的作用越显著;土壤干缩裂隙发育程度越高,土壤产流滞后时间越长,产流量越小,径流强度达到稳定的时间越长;土壤干缩裂隙有利于优先流形成,裂隙发育程度越高,土壤水分对深层土壤的补给能力越强。试验探究了膨胀性土壤干缩裂隙对入渗产流的影响,为膨胀性土壤降雨入渗产流规律提供了补充。 展开更多
关键词 土壤膨胀性 干缩裂隙 土壤累计入渗量 径流强度
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考虑两流区影响的分布式水文模型及其应用 被引量:1
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作者 甘永德 赵思远 郑丽萍 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第3期8-14,20,共8页
黄土塬区土层巨厚,土壤入渗过程包括优先流和基质流,但其两流区入渗过程不同于山区等区域。目前,分布式水文模型在黄土高原应用时未考虑优先流对降雨入渗过程的影响,造成模型在黄土高原应用时模拟失真,精度较低,大大限制了流域分布式水... 黄土塬区土层巨厚,土壤入渗过程包括优先流和基质流,但其两流区入渗过程不同于山区等区域。目前,分布式水文模型在黄土高原应用时未考虑优先流对降雨入渗过程的影响,造成模型在黄土高原应用时模拟失真,精度较低,大大限制了流域分布式水文模型的广泛适用性。基于传统降雨入渗模型(Green-Ampt模型),研究通过引入总土壤饱和含水量和土壤总饱和导水系数,改进分布式水文模型,构建黄土塬区两流区WEP分布式水文模型。选择黑河流域作为研究区域,分别利用改进前、后的WEP模型模拟研究区的降雨径流过程,对比验证WEP模型改进后的适用性。结果表明:与传统WEP模型相比,通过考虑两流区影响:对于月径流而言,流域断面逐月径流量相对误差绝对值均小于0.05%,Nash-Sutcliffe效率系数均大于0.69;而未改进模型的相对误差为0.06%~0.24%,Nash-Sutcliffe效率系数在0.66~0.70之间;改进后的模型率定期Nash-Sutcliffe效率系数由0.66升高至0.69,相对误差绝对值由0.24%降低到0.05%,在验证期内Nash-Sutcliffe效率系数由0.70提升到0.73,相对误差由0.06%减小到0.01%。针对日径流过程而言,模型改进后,Nash-Sutcliffe效率系数由-4.22提升到0.64,相对误差由57.17%降低到19.80%。通过考虑两流区对降雨入渗的影响,WEP模型对黑河流域断面月径流量以及日径流量过程的模拟效果明显改善,表明改进后的WEP模型在黄土塬区具有较好适用性,有助于增强对水分入渗过程的认识。 展开更多
关键词 基质流 优先流 水文模拟 降雨入渗 WEP模型
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