长江三峡花岗岩区林地优先流特性及运动规律研究

• 作 者: 何凡
• 机 构: 北京林业大学
• 出 处: 北京林业大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 长江三峡 花岗岩区 优先流 壤中流

优先流是用于描述在多种环境条件下发生的非平衡流过程的术语。在长江三峡花岗岩区林地，优先流是一种普遍现象。本文对优先流的研究史、基本内涵和研究进展进行了总结归纳。为研究长江三峡花岗岩区林地优先流特性及运动规律，在湖北秭归曲溪小流域，选择了一受人为活动影响较小的天然次生马尾松林地作为试验场地，通过降雨过程、径流场地表径流过程、沟道径流过程、剖面渗流过程、优先流过程等观测，数据整理与分析，得出了如下结论：
当地土壤颗粒特性和渗透特性为优先流的产生提供了必要的物理环境，在当地的降雨条件下，优先流成为一个普遍的水文现象。
在该研究流域内，相对不透水层位于距地表150～200cm以下，坡面渗流主要在该层之上产生。在产流条件上，优先流相对于坡面渗流来说，要求土壤有更高的含水量。
降雨对优先流的制约关系十分明显。影响优先流流量的主要是降雨总量，影响优先流历时的主要是降雨历时和降雨总量，影响优先流峰值流量的主要是降雨总量。采用强迫引入法，可以建立了优先流因子与降雨因子回归方程。
渗流总是先于优先流开始，并且晚于优先流结束，而峰值出现的时间，均是优先流在前，渗流在后。优先流的出现使得壤中流峰值出现时间提前。
优先流水分通量远大于渗流水分通量，优先流中的水分具有特殊的运动特性，对提高壤中流流量和水分通量具有促进作用。
在不同降雨过程中，优先流对壤中流的作用也有所不同。降雨量越多，降雨强度越大，优先流的特性表现得越明显，优先流总量在壤中流总量中所占比重越大，对壤中流的作用也越大。
当优先流与地表径流流量过程线为双峰时，二者线性关系不明显。当优先流与地表径流流量过程线为单峰时，二者存在一定的线性关系，其线性关系随着产流次雨量及前期影响雨量的不同而有所差异，即前期降雨量与产流次雨量之和越小，线性关系越明显；产流次雨量越大，优先流与地表径流相关直线的斜率越大。优先流的出现使得地表径流峰值出现时间推迟，洪水历时过程延长。