降雨强度波动特征对产流产沙影响的定量研究与模拟
编号:2476
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更新:2023-04-11 19:22:47 浏览:699次
口头报告
摘要
降雨是坡面水土流失的主要驱动力。以往研究通常集中于次降雨事件的一般降雨特征的研究,对于事件内降雨强度波动特征的水文效应,即降雨过程中雨强的时空分布,一直难以表征。本研究以2011—2016年黄土高原自然降雨条件下草地水土流失为研究对象,提出了一系列表征降雨波动特征的指数,分析对水土流失特征(径流系数(RC)、沉积物浓度(SC)和土壤流失系数(SLC))的影响。结果表明,自然降雨事件表现出强烈的波动特征(如聚集性、间歇性和变异性),约78%的降雨量仅发生于27%的降雨历时内。降雨强度波动指标与RC、SC和SLC呈显著相关(p < 0.05)。峰值雨强均值(Iap)和峰值区降雨历时(RDh)是RC的主要控制变量,峰值区平均雨强(Iah)和雨强相对振幅(Ram)是控制 SC 和 SLC的关键因子。与不考虑降雨波动特征的模型相比,考虑降雨强度波动的模型对RC、SC和SLC的预测效果更好,具有较高的R2值(0.64 vs 0.46)、较低的RMSE值(0.66 vs 0.76)和较高的NSE值(0.54 vs 0.42)。本研究验证了降雨波动特征对坡面水土流失的重要性,为进一步探索降雨-侵蚀关系与侵蚀预测提供了新的方向。
关键词
自然降雨,降雨强度波动,水土流失,模型模拟,事件尺度
稿件作者
刘见波
天津师范大学
高光耀
中国科学院生态环境研究中心
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