不同空间尺度下地形对流域水文滞留时间的影响
结题报告
批准号:
51509218
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
叶盛
依托单位:
学科分类:
E0901.工程水文与水资源利用
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
王建江、李蔚、王丰、唐鸿磊、童建
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中文摘要
流域水文滞留时间是指水分子从降水到径流的转化时间。作为与流域内储水量、径流来源的组成比例、流经路径等直接相关的特征时间值,可以帮助我们更深层次的理解流域内水文过程的物理发生机制。近年来对水文滞留时间的研究开始增加,但是由于测量上的困难,主要都集中在少数实验小流域,并且较少关注在流域尺度。本项研究将对研究区域的山地小流域进行数字地形分析、实地采样和模型估算相结合的方法,分析找出流域内各地形特征和水文滞留时间的相关关系,以及这些主导关系随着研究尺度的变化而产生的变化。将所得到的研究结果与已有的气候地形条件有较大相似性的流域进行比较,分析异同之处以及可能的原因。同时估算出的水文滞留时间也将和数值模型模拟得到的时间相比较,从实测的滞留时间这一关于物理机制的特征时间来验证模型的结果,帮助扩展模型在不同地区的应用以及为超出经验范围的极端现象的进行解释。
英文摘要
Catchment scale residence time is the time that water molecule transfer from precipitation to runoff leaving the catchment. Due to the direct connection with catchment storage, sources of water, and flow pathways, it could help us reveal the underlying flow generation mechanisms at catchment scale. Although there is recent interest in residence time during recent decade, most studies are limited on hillslope processes in a handful of small catchments, few of them focused on catchment scale. By analyzing the DEM of study watershed, rainfall-runoff data, water samples collected at different seasons, combining with numerical simulation, this study aims to examine the correlation between topographic characteristics and residence time to find out the dominant factor(s), and how this change from hilllslope scale to catchment scale. The results will then be compared with the conclusions draw from catchment(s) of similar climate and topography to see the differences and potential hypotheses for this divergence or similarity. Furthermore, by comparing the estimated residence time with the one estimated individually from numerical model, it can help validate the model simulations, making sure it gets the right answers due to right reasons. The verification could give us more confidence to apply the model to basins or extreme events without a known priori.
流域水文滞留时间对于了解流域内的径流来源,流经路径以及可溶于水的营养物质等物质在流域内的扩散有着重要的作用。本研究通过野外实测和统计模型的分析计算,估算了在研究区域内不同子流域的滞留时间以及径流中的新水的比例。并且通过不同流域的对比,探究了不同的流域特征对于流域水文滞留时间的影响。同时,还通过数据分析,研究了流域内土壤含水量对于极端洪水的产生的作用。以及不同的流域特征对营养物质在河道内的滞留时间的影响。这为将来进一步将水文滞留时间和营养物质浓度结合来分析可溶于水的营养物质在流域内的滞留时间提供了基础。对深入认识产流规律,提高我们对营养物质在土壤中的扩散的认知有重要的科学意义,同时在环境保护以及污染的治理有良好的工程应用前景。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:10.1016/j.jhydrol.2018.10.047.
发表时间:--
期刊:Journal of Hydrology
影响因子:6.4
作者:Qihua Ran;Feng Wang;Peng Li;Sheng Ye;Honglei Tang;Jihui Gao
通讯作者:Jihui Gao
DOI:10.1175/jhm-d-16-0207.1
发表时间:2017
期刊:Journal of Hydrometeorology
影响因子:3.8
作者:Sheng Ye;Hong-Yi Li;L. Ruby Leung;Jiali Guo;Qihua Ran;Yonas Demissie;Murugesu Sivapalan
通讯作者:Murugesu Sivapalan
DOI:10.1002/2017wr020858
发表时间:2017-11
期刊:Water Resources Research
影响因子:5.4
作者:Sheng Ye;Alex;er J. Reisinger;Jennifer L. Tank;Michelle A. Baker;Robert O. Hall Jr.;Emma J. Rosi;Murugesu Sivapalan
通讯作者:Murugesu Sivapalan
DOI:10.1002/ 2017WR020858
发表时间:2017
期刊:Water Resources Research
影响因子:--
作者:Sheng Ye;Alexander J. Reisinger;Jennifer L. Tank;Michelle A. Baker;Robert O. Hall Jr.;Emma J. Rosi;Murugesu Sivapalan
通讯作者:Murugesu Sivapalan
Effect of rainfall moving direction on surface flow and soil erosion processes on slopes with sealing
降雨移动方向对封坡地表水流及土壤侵蚀过程的影响
DOI:10.1016/j.jhydrol.2018.10.047
发表时间:2018-12
期刊:Journal of Hydrology
影响因子:6.4
作者:Qihua Ran;Feng Wang;Peng Li;Sheng Ye;Honglei Tang;Jihui Gao
通讯作者:Jihui Gao
基于多源数据驱动的暴雨山洪形成机制及动 态预报预警研究
  • 批准号:
    ZJWZ24E090003
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    叶盛
  • 依托单位:
国内基金
海外基金