水土保持措施对秃尾河流域产汇流参数的影响研究

论文摘要

黄土高原水资源紧缺、水土流失严重，以水土保持措施为代表的人类活动作用于流域水文循环，使其特征及规律发生改变。流域产汇流参数是衡量气象要素、下垫面特性和径流之间的最主要量化指标，研究水保措施对流域产汇流参数的影响对水保措施合理配置、流域防洪减灾具有重要的意义。针对水土保持措施显著的水文效益，本文以秃尾河流域为研究对象，在分析径流特性变化和汛期划分的基础上，选定径流系数、次降水结束时的土壤含水量为产流参数，瞬时单位线参数和退水系数为汇流参数，采用定量与定性相结合的方法分析水土保持措施情况下流域产汇流参数的变化规律，主要研究内容和结果如下：（1）采用六种突变分析方法对流域年平均流量进行分析，确定其突变点为1978年。据此，将1956~1978年作为研究的基准期，将1979~2004年为措施期。（2）对比分析基准期和措施期的年径流系数、主汛期径流系数。结果表明：主汛期径流系数与年径流系数均呈现下降趋势，主汛期径流系数波动幅度较大，且基准期年平均径流系数和主汛期径流系数均大于措施期。（3）对比分析基准期和措施期的暴雨洪水径流系数。结果表明：雨强相似条件下，措施期暴雨洪水径流系数比基准期小29.38%~76.94%。（4）对比分析基准期和措施期次降水过程中的土壤下渗率。结果表明：基准期次降水过程中的土壤下渗率比措施期小。由此表明随着水土保持措施的实施，提高了流域植被覆盖率和改良了土壤条件，增大了植物截留量和土壤入渗量。（5）对比分析基准期和措施期洪水要素、汇流参数。结果表明：措施期的洪峰流量和洪量比基准期小，措施期洪峰流量衰减70%左右。措施期次降水形成的瞬时单位线n、 K值较基准期大。（6）对比分析基准期和措施期退水参数。结果表明：基准期和措施期地下水退水参数分别为643和1221。在年降水量相似的情况下，措施期枯季径流退水系数较基准期增幅为12.32%~527%。（7）从成因上分析了水保措施对产汇流参数的变化影响，定性的说明了水土保持措施能够增大流域蓄水量，减少地表径流量。采用集对分析方法将水保措施与径流联系起来，联系数变化规律为基准期>整个时期>措施期，表明水保措施降低了降水和径流的相关程度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的目的及意义
• 1.2 产汇流理论的发展
• 1.2.1 产流理论发展
• 1.2.2 汇流理论发展
• 1.3 水土保持措施对径流影响的研究进展
• 1.3.1 水土保持措施对径流量的影响
• 1.3.2 产汇流过程对水保措施的响应研究
• 1.3.3 存在问题
• 1.4 研究内容和技术路线
• 第二章 流域概况
• 2.1 自然地理概况
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 气象水文
• 2.1.3 河流水系
• 2.1.4 地形地貌
• 2.1.5 水文地质
• 2.1.6 植被和土壤
• 2.1.7 水资源利用现状
• 2.2 社会经济概况
• 第三章 年径流序列突变分析
• 3.1 水文时间序列突变定义
• 3.2 流域水文要素分析
• 3.2.1 降水基本特性分析
• 3.2.2 径流基本特性分析
• 3.3 秃尾河流域年径流量突变分析
• 3.3.1 突变分析方法
• 3.3.2 秃尾河径流突变分析
• 3.3.3 成果合理性论证
• 3.4 小结
• 第四章 流域汛期划分
• 4.1 汛期定性分析
• 4.1.1 流域暴雨特性分析
• 4.1.2 暴雨日数分布规律
• 4.2 汛期定量分期方法
• 4.2.1 分形法
• 4.2.2 Fisher 最优分割法
• 4.3 秃尾河流域汛期划分
• 4.3.1 分形法划分汛期
• 4.3.2 Fisher 最优分割法划分汛期
• 4.4 汛期分期结果分析
• 4.4.1 分期结果
• 4.4.2 成果合理性论证
• 4.5 小结
• 第五章 水土保持措施对产流参数的影响
• 5.1 水土保持措施对径流系数的影响
• 5.1.1 年径流系数与主汛期径流系数变化分析
• 5.1.2 场次暴雨洪水径流系数变化分析
• 5.2 水土保持措施对土壤下渗率的影响
• 5.2.1 前期影响雨量
• 5.2.2 土壤下渗率计算
• 5.3 小结
• 第六章 水土保持措施对汇流参数的影响
• 6.1 水土保持措施对场次洪水的影响
• 6.2 水土保持措施对瞬时单位线参数的影响
• 6.2.1 瞬时单位线的概念
• 6.2.2 矩法估计参数 n、K 值
• 6.2.3 净雨过程和地面出流过程推求
• 6.3 水土保持措施对流域退水过程的影响
• 6.3.1 地下水退水参数 Kg
• 6.3.2 枯季径流退水系数
• 6.4 小结
• 第七章 水保措施对产汇流参数影响的成因分析
• 7.1 秃尾河流域水土流失治理现状
• 7.1.1 水土流失现状及原因
• 7.1.2 水土保持防治现状
• 7.2 水保措施对产汇流参数影响的成因分析
• 7.3 水土保持措施与径流联系度确定
• 7.3.1 集对分析的基本原理
• 7.3.2 年径流量与水土保持措施的联系数计算
• 7.3.3 场次洪水与水土保持措施的联系数计算
• 7.4 小结
• 第八章 结论与建议
• 8.1 结论
• 8.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介