[發(fā)明專利]一種干旱半干旱區(qū)高山融雪徑流觀測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310053181.X
• 申請(qǐng)日: 2013-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN103149342A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉賢德;王順利;金銘;張學(xué)龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 甘肅省祁連山水源涵養(yǎng)林研究院
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24;G01F1/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高山區(qū)融雪徑流觀測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種干旱半干旱區(qū)高山融雪徑流觀測(cè)方法。

背景技術(shù)

由林業(yè)部科技司主編、中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社出版的《森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究方法》和由中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版的《中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)與分析標(biāo)準(zhǔn)方法——水環(huán)境要素觀測(cè)與分析》，對(duì)坡地徑流的觀測(cè)，以及人工徑流場(chǎng)的設(shè)置做了詳細(xì)的介紹。關(guān)于森林的水文過程，以及在降水條件下坡地徑流的特征和規(guī)律，國(guó)內(nèi)諸多的機(jī)構(gòu)開展了內(nèi)容豐富的森林水文過程研究，得出了諸多有學(xué)術(shù)價(jià)值的研究結(jié)論，但目前絕大多數(shù)研究都是針對(duì)中低山區(qū)的地表徑流開展研究，對(duì)于干旱半干旱高山區(qū)融雪徑流的研究，尚未見報(bào)道。積雪作為地表最活躍且具有多重屬性的自然因素，特別是在我國(guó)和干旱半干旱地區(qū)的高寒山區(qū)，作為一筆可觀的淡水資源儲(chǔ)備，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展中具有重要意義。在祁連山高海拔林區(qū)，降雪量占年總降水量的10％～20％，積雪期長(zhǎng)達(dá)半年之久，漫長(zhǎng)的積雪期不但有助于防止冬季森林火災(zāi)的發(fā)生，也能有效地抑制森林病蟲害的發(fā)生，森林的融雪徑流占年總徑流量的10％～15％.對(duì)彌補(bǔ)河道枯水期徑流.緩解河流中下游工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水以及林木的早春生長(zhǎng)都起著十分重要的作用。因此，如何增加融雪徑流量，彌補(bǔ)河道枯水期流量，緩解中、下游春耕用水矛盾，是當(dāng)林業(yè)生態(tài)建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)急需解決的實(shí)際問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種干旱半干旱區(qū)高山融雪徑流觀測(cè)方法，旨在解決目前缺乏干旱半干旱區(qū)高山融雪徑流有效的觀測(cè)方法的問題。

本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種干旱半干旱區(qū)高山融雪徑流觀測(cè)方法，該觀測(cè)方法包括：

選擇融雪徑流觀測(cè)場(chǎng)場(chǎng)地；

融雪徑流場(chǎng)的建造地點(diǎn)確定；

建造融雪徑流場(chǎng)和測(cè)量小屋。

進(jìn)一步，融雪徑流觀測(cè)場(chǎng)場(chǎng)地選擇：在研究的區(qū)域內(nèi)選擇具有代表性的地塊，根據(jù)不同的森林類型、不同森林覆蓋率、不同土壤條件、不同人為活動(dòng)方式，一般融雪徑流場(chǎng)的面積為10米×20米、10米×40米、20米×40米、20米×80米的設(shè)計(jì)規(guī)格。

進(jìn)一步，融雪徑流場(chǎng)的建造地點(diǎn)要求：

(1)保留天然的條件，坡地表面無(wú)小溝、坑洼、道路，無(wú)土堆和凹地滯留徑流的障礙物；坡地的整個(gè)地段上應(yīng)有基本一致的坡度，地表無(wú)地下水的出口；

(2)植物被復(fù)和土壤特征一致；

(3)對(duì)于坡度大于10°度的坡地，盡可能向西或向東暴露；

(4)森林復(fù)被應(yīng)未遭到破壞。

進(jìn)一步，融雪徑流場(chǎng)和測(cè)量小屋的建造：

融雪徑流觀測(cè)場(chǎng)是從四周分隔出來的一塊坡地，上面建有測(cè)定融雪徑流的設(shè)施；

研究坡地融雪徑流過程的徑流場(chǎng)為一矩形，四周設(shè)防有護(hù)墻；場(chǎng)的下方有進(jìn)水槽與裝有測(cè)量裝置的小屋相連通；在小屋內(nèi)裝有堰箱，水從進(jìn)水槽經(jīng)過連通管流入箱中；為了從測(cè)量小屋排水，設(shè)有排水渠；沿融雪徑流場(chǎng)的上方和兩側(cè)有截水溝，用以攔截徑流場(chǎng)四周坡地上來的徑流；

小尺寸的融雪徑流場(chǎng)適應(yīng)在坡度較大，透水性小，土壤濕度大的地區(qū)。融雪徑流觀測(cè)場(chǎng)在坡地上的布置，應(yīng)使長(zhǎng)邊垂直于等高線，短邊平行于等高線；

高山融雪徑流場(chǎng)建造成一對(duì)，這時(shí)其中一道護(hù)墻為兩個(gè)徑流場(chǎng)所用，而堰箱放在一個(gè)小屋內(nèi)；也可以建造三個(gè)或多個(gè)聯(lián)在一起的融雪徑流觀測(cè)場(chǎng)；

徑流場(chǎng)的護(hù)墻可以用混凝土、木材、粘土或鍍鋅板做成；由于高海拔區(qū)域冬季積雪較厚，護(hù)墻高出地面不少于40～60cm，埋入土中60cm。在徑流場(chǎng)下方積雪很厚的坡地上或在徑流場(chǎng)下方的三分之一處，護(hù)墻的高度應(yīng)增加10～20cm。截水溝靠近場(chǎng)的邊坡，距護(hù)墻不應(yīng)少于0.5米；溝的平均尺寸如下：深30cm，頂寬50cm，底寬30cm；

溝的尺寸視上面坡長(zhǎng)和坡度并考慮最大流量的排泄；溝的長(zhǎng)度應(yīng)長(zhǎng)于側(cè)護(hù)墻的長(zhǎng)度，以保證完全地排出徑流場(chǎng)的水和消除溝被淹的可能性；

徑流場(chǎng)的進(jìn)水槽一般作成矩形，由高標(biāo)號(hào)的鋼筋混凝土做成，槽底和外側(cè)槽壁的厚度為10cm，向著徑流場(chǎng)一面的內(nèi)槽壁的厚度為15cm；槽的斷面積一般由計(jì)算公式確定；計(jì)算公式為：

W=QV]]>

式中W——進(jìn)水槽流水的斷面積

Q——采用的最大流量

V——槽中水流的平均流速