三峡流域产沙调研报告

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1、三峡库区主要环境因子对流域产沙的影响和对策研究主要内容:1集水区水文循环（收支）模式的研究2集水区内洪水、土壤储存及渗透特性的研究3集水区泥沙生产特性的研究4水土流失预估的经验方程及流域产沙数学模型5三峡库区植被、水土流失及产沙特点结语1有关集水区水文循环（收支）模式的研究1．1基底径流模式一般长期径流模式，是由蒸散发模式以及基底径流模式所组成，基底径流模式的特征为：1）由山腹坡面至流路所出现雨水的流出速度比在流路者慢；2）由于集水区规模大小不同，仅以流路长度表示时，其山腹坡面的长度并未改变，假定基底径流呈单维度（OneDimension）模式不恰

2、当。因此，储流量（水深）S与径流量Q的关系式为:S=K×QP（当P=1时，为线性；P≠1时，则呈非线性）(1.1）迄今为止，综合提出的主要模式有：1)1932年由Sherman提出的单位历线法，假定为线性，其构造较Standfordmodel简单;2)1962年的Stanfordmodel以及1969年管原的水箱模式（Tankmodel）。其部分适用于线性，但整体上而言，以非线性假定为前提.在最近积极发展的非线性模式中，著名的有安藤所提出的模式及由Beven等人所建立的TOPMODEL（88）。特别值得一提者，为安藤的模式，因其使用日单位，故其

3、参数相当少，适用性良好。而根据高木等人所提出的地下水流动的非线性模式和由铃木所提的饱和-非饱和的非线性模式，是基底模式需要了解的方向及今后的研究重要课题之一。1.2蒸散发模式就蒸散发模式而言，起初是根据年水文收支的结果以及Linsley所提的短期水文收支或经由土壤渗漏计（Lysimeter）在不同植物生长状况下所测的结果，而求出实际蒸散发量及其季节分布，由于依照气象条件可得合理且良好的精度，并可简单的予以计算；因此采用短期水文收支法来探讨各地集水区蒸发散量的季节分布情形，是大家所瞩目的课题。就三峡库区这方面的研究而言，中科院南京地理所以蒸散

4、发计、水分扩散阻碍仪及露点测定仪分别测定集水区内常见植物的蒸散率时发现：植物蒸散率的大小受其本身生理状况及生长环境因子所影响，如何减小枯水期蒸散率及植物截流蒸发率，使其变换为径流率以增加集水区的有效水源及水库的储水率，具有重要意义。1.3树冠截流模式及蒸散模式在集水区水文收支定量分析上，由森林植群而影响降雨的截流作用，不能予以忽略，而在水资源涵养地带其树种的选择上以及在防止冲蚀的效果方面，亦为必须加以考虑的因素。日本村井就降雨的截流作用与森林植群做相关性研究时发现：黄松乔木层的年间降雨量的截流率，大约为19%，而含有下层灌木时，则约达31%；这

5、就是林下发达状态的差异，对其下层灌木类的截流，具有相当大的影响。而落叶树的截流量则较黄松为少，因落叶树由于季节而使叶片掉落，产生若干影响。在封闭林内的地床植群发达量少，其本身的保水量将无法达到1mm，落叶地被物的保水量则因树种及保湿状态而有所差别；30年生的11种树种的平均野外保水容量大约在4mm左右。台湾林科所的试验结果指出：在特殊地区宜先测定有关树种的截流量大小，以作为有效雨量的依据；以森林集水区为例时，有效雨量的分布对防洪及水资源涵养等问题具有决定性的影响。因此，在集水区中，建造或改变树种时，必须考虑因截流作用而减小的有效雨量，并依照需要实施

6、合理的保育措施。四川林科院研究认为：选择树冠临界截流量大的树种，以合理的造林技术，当可符合集水区经营及水资源设计的目标，据其研究指出：杉木的树冠截流量较相思树，马尾松及竹类为高。1.4直接径流模式在短期径流分析中，直接径流模式为其主要部分，特别值得提出的是小川的运动波模式（Kinematicwavemodel）中的水路法（WaterPathmethod），以非线性来表示，并指出径流分析的目的及方法，如表1.1所示。目的对象时间推估方法防洪洪水流量短期洪峰流量输入-输出模式水资源保育枯水流量长期最小流量参数模式防止冲蚀崩塌地区短期地表文特征运动模

7、式表1.1径流分析的目的及方法关于有效雨量的推算方法，截止目前为止，仍根据Horton所提的渗透理论为基本分析的基础，即如下式所示：f=fC+（f0-fC）×e-Kt……………………………………（1.2）此处:f--在任意时间t的渗透能;f0--初期最大渗透能;fC--终期最大渗透能;k--与土壤有关的常数;t--经过时间在受森林覆盖的山地集水区测定渗透能时，由现场测定所得的参数值，很难界定，更何论与降雨强度有关的变化情形。在非均质且多孔质的森林土壤所组成的集水区现场，依照平田德太郎的看法，则须由下式来了解某些区域内的地表，究竟由多少具有不同渗

8、透能的小区域所组成？亦即Qm=im（1-∑α）+∑（f×α）（1.3）此处：Qm：降雨强度im