森林实验站资料分析结果及水资源评价计算

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：现将上述成果经综合列入表14.9。表14.10各种树种的截留公式参数表14.11森林实验站典型大洪水对比观测资料表树干流下量。

森林实验站皆为小面积林区与非林区的对比观测资料，其特点是地形、岩性、土壤、气候条件一致，可对比性强，资料可靠，但移用到大面积上需要进一步研究。现选用四川凯江、盐亭、湖北石桥铺、南京紫金山及黑龙江宾县、吉林梨树二道坑等森林实验站的林冠截留、树干集流、林地拦蓄及部分典型大暴雨的观测资料说明森林对径流影响的实际情况。

14.3.2.1　凯江径流实验站对森林的实验研究

川西凯江站于1959～1965年间曾在流域内的道喜沟小流域、彭家沟径流场、余家庵小流域进行过森林的降雨、截留、径流的观测实验。为了探求林地拦蓄量，还同时在余家庵（森林）、白龙潭（荒地）、红庙子（耕地）3个观测场进行降雨和径流的平行对比观测，这里主要引用观测时间较长的余家庵森林小流域资料为分析依据。

（1）林冠截留与林地拦蓄量。余家庵流域曾作过天然现场和人工室内两种实验。在天然现场，先后采用均匀分布法（即雨量器均匀分布于整个径流观测场），典型树法（即选各种不同树种树龄的典型，设置1～4个雨量器）和全株截留法（即用白铁制成的一个大漏斗，把整个树株都控制住）3种方法。在室内，先后采用过雨后剪枝称重法、浸水法和人工降雨单枝截留实验法3种方法。现将上述成果经综合列入表14.9。

表14.9　余家庵林冠截留量和林地拦蓄量成果表　单位：mm

另外，根据截留量（IS）与降雨量（p）成比例，截留强度（Ip＝dIS／dt）与干燥度［γ＝（ISM－IS）／ISM］成比例的假定，建立一阶微分方程，求解后可得枝叶截留的理论公式

式中：IS为一次降雨过程中任意时段的截留量，mm；ISM为一次降雨量很大时的极限截留量，mm，根据树种和郁闭度决定；k为比例常数，橡树为0.2，松树为0.17；p为一次降雨量，mm。

其中ISM和k值，各种树种略有差异，可见表14.10。

表14.10　各种树种的截留公式参数

表14.11　森林实验站典型大洪水对比观测资料表

（2）树干流下量。上述林冠截留量是净值，已扣除沿树干流下的水量。树干流下量，随树木的种类而不同，与树干大小也有关系。根据余家庵的资料，树干流下量的经验公式为

式中：Y为沿树干流的水量，mm；P为一次降雨量，mm。

（3）林地拦蓄量。凯江径流实验站设有森林和荒山对比实验区，除了进行林冠枝叶截留量和树干流下量的观测外，还进行降雨径流的过程观测。从而分析得出林地降雨量的初损和稳渗值。由于凯江林区郁闭度不大，基本没有枯枝落叶层，因此其初损和稳渗值都不大，初损值最大时约为20～30mm，而稳渗值约为2.4～4.2mm／h。

14.3.2.2　我国各地区森林实验站资料分析

我国各地区的森林实验站，一般只进行降雨径流过程的观测，现将各地较大的暴雨产生的径流量和汇流时间列于表14.11。从表可见林区的洪峰流量全部都比非林区为小，而洪峰的汇流时间都有所延长。也就是说，对于小流域而言，森林可削减洪峰流量、延长汇流时间。

森林实验站资料分析结果及水资源评价计算

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