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太行山区是华北平原的生态屏障，同时也是海河水系众多河流的水源地，山区侧向补给又是平原区地下水的重要补给来源。针对太行山片麻岩区降雨—径流—地下水转化过程的水循环机理研究，对华北地区水资源量的确定，水资源的科学合理利用都有重要意义。
本研究在中国科学院太行山山地生态试验站(114°15′50″E，37°52′44″N)所属花岗片麻岩典型小流域——石门流域(流域面积0.6 km2)进行，目的是研究太行山花岗片麻岩区小流域的水文过程机理。首先，利用自行设计的截流铲，研究坡面产流规律，包括不同坡长、不同坡向坡面的地表径流产流比较，壤中流产流规律和壤中流在坡面土壤中的运动特点；其次，研究小流域降雨产流过程并分析其特点；再次，应用氯离子质量平衡法，研究降雨对地下水的补给；最后，对流域内自然坡面的土壤水势进行长期定位观测，研究土壤水势的变化过程及特点。
主要结论如下：坡而地表产流研究发现，地表产流有随坡而坡长增加而减少的趋势；阳坡坡面地表径流高于阴坡，径流系数也高于阴坡；降雨在坡面再分配以渗入土壤中为主，地表径流约占降雨的5％；建立了不同降雨情况下，坡面地表径流和壤中流产流的经验公式；估算山太行山花岗片麻岩区小流域降雨对地下水的补给率为31.69％；发现在花岗片麻岩区小流域，由于花岗片麻岩风化层的强透水性，降雨产流过程存在明显的2个变化阶段，即地表径流阶段和壤中流阶段并研究了2阶段产流的比例关系；对小流域多年降雨—径流关系的分析表明，该区多年径流系数均值为0.0338；研究了自然坡面土壤水势变化过程并分析了原因。