基于数值试验的山坡尺度降雨产流关系

• 作者: 兰旻 田富强 胡宏昌
• 来源期刊: 清华大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 水文本构关系 山坡 产流 水动力学模型 降雨径流关系
• 年，卷（期）: 2014,（8）
• 所属期刊栏目: 水利水电工程
• 页码范围: 1018-1024
• 页数: 7页
• 分类号: TV121
• 语种: 中文

摘要

山坡是流域水文响应的基本单元,对山坡降雨产流关系特别是山坡降雨产流的阈值现象的研究,有助于增进山坡水文过程的了解,进而改进流域的降雨径流模拟.本研究利用经过野外实验详细验证的二维山坡水动力学数值模型THRM,借鉴统计物理的思路,将土壤水分运动由微观网格升尺度到宏观山坡.通过数值试验分析山坡尺度降雨径流关系的特征,结果显示:山坡尺度降雨径流响应普遍存在阈值-线性的两阶段规律,即降雨低于某阚值时不产流,大于该阈值后降雨量与产流量呈现线性关系.数值试验还揭示了降雨阚值出现的过程机理,即降水入渗至土壤-基岩界面,填满基岩地形的凹陷后,交界面土壤水分达到近似饱和状态,山坡达到蓄满状态,土壤基岩交界面成为水流的优先通道而开始产流.山坡产流的降雨阈值可以认为是使山坡蓄量空间充满的降雨量.定义山坡蓄满后降雨量与产流量的相关系数为山坡产流系数,研究表明降雨阈值随着坡度的增加而减少,而山坡产流系数随着坡度的增加而增大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	田富强		58	908	15.0	29.0
2	胡宏昌		10	72	3.0	8.0
3	兰旻		3	0	0.0	0.0