寒区春季融雪入渗规律监测试验与分析

摘要

在我国东北部寒区，冬季的降雪在地面形成一定厚度的积雪层。积雪融化后形成的淡水是春季非常紧要的水资源，对人们的生产、生活、耕种具有极其重要的意义。然而，随着春季到来，积雪开始大面积融化，积雪以另一种融雪洪水灾害的形式，影响着人们的平日的生活和生命财产安全。所以，对寒区融雪入渗规律的探究，具有极其重要的理论价值和实际意义。在融雪入渗的进程中，白昼温度升高，此时积雪开始融化成液体，随着入渗阶段的不断深入，融雪水开始持续向土壤中入渗，而当夜间气温低于融点时，融雪水转变为固体状态，由此延缓了融雪水的入渗，从而使得对融雪入渗的过程及规律的研究变得极其繁杂。此外，地形、地势、太阳辐射、植被、海拔、土壤等要素使得对融雪入渗过程及规律的研究变得更加繁杂，这是寒区融雪水文过程有别于其他非寒区融雪入渗过程的一大特色。对寒区融雪入渗的探究可以丰富寒区水文的研究，从而为以后的相关研究提供研究思路及相关资料。
　　首先应用试验地水文站的自动测量仪对降雪的日期和厚度进行了监测，其次对积雪的厚度和密度在不同时期的数值进行量测和计算。使用染色示踪试剂对融雪水的入渗轨迹有直观的表现，双环渗水试验对融雪水在不同阶段的入渗速率进行测定。墒情自动化监测设备间接的对冻融期土壤的含水率进行监测，从而探讨融雪水的入渗时期与入渗深度的相关性，对积雪融渗阶段的划分。最后通过对降雨、蒸发、径流资料对融雪入渗量进行分析及相关计算。
　　研究结果发现20cm的土层是影响融雪水入渗的重要土层变化界面，在整个积雪消融入渗期间，在前期和中期都是变化剧烈区域，同时土壤入渗变化在40cm以下便不再明显，而在积雪消融初期60cm深度的土壤含水量出现明显变化，可能是热传导造成能量下传造成扰动，在60cm以下土壤存在未冻结水含量较大。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 选题依据

1．1．1 项目依据

1．1．2 研究背景

1．1．3 研究意义

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 试验研究方法进展

1．2．2 积雪分布研究

1．2．3 融雪过程及其研究进展

1．2．4 土壤水入渗过程研究进展

1．3 研究的主要内容及技术路线

1．3．1 主要内容

1．3．2 技术路线

第二章 研究区概况

2．1 研究区地理特征分析

2．1．1 地貌特征

2．1．2 气候特征

2．1．3 植被特征

2．1．4 土壤特征

2．2 研究区水系特征分析

2．3 研究区测站特征分析

2．3．1 育林站

2．3．2 新曙光站

2．3．3 新功站

2．4 本章小结

第三章 试验方案的选择与确定

3．1 对降雪的试验与观测

3．1．1 雪水当量测量

3．2 积雪、融雪期的试验与观测

3．2．1 实验点的选取

3．2．2 积雪深度的测量

3．2．3 积雪密度的测量

3．3 对融雪水入渗过程的试验与观测

3．3．1 染色示踪实验

3．3．2 双环渗水实验

3．3．3 冻融期土壤含水量与温度监测

3．4 本章小结

第四章 试验数据和试验结果初步分析

4．1 研究区降雪测定结果

4．2 研究区积雪、融雪测定结果

4．2．1 雪深度的测定

4．2．2 雪密度的测定

4．3 研究区融雪入渗测定结果

4．3．1 融雪水入渗轨迹

4．3．2 积雪、融雪期土壤入渗相关参数试验结果

4．3．3 积雪、融雪期土壤墒情监测结果

4．4 本章小结

第五章 融雪入渗过程分析

5．1 积雪融渗阶段的划分

5．1．1 积雪融化阶段划分

5．1．2 融雪水入渗阶段划分

5．1．3 积雪融渗概述

5．2 积雪融化过程及机制分析

5．2．1 积雪深度变化过程分析

5．2．2 积雪密度变化过程分析

5．2．3 影响积雪融化过程参数分析

5．3 融雪水入渗过程及机制分析

5．3．1 土壤含水量变化分析

5．3．2 融雪水入渗轨迹分析

5．3．3 融雪水入渗强度分析

5．4 本章小结

第六章 封闭小流域河流连底冻情况下区域融雪入渗试算

6．1 区域入渗量的计算原理

6．2 降雨(雪)分析

6．3 蒸发分析

6．4 径流分析

6．5 融雪水入渗量分析

6．6 本章小结

第七章 结论与建议

7．1 主要结论

7．2 进一步研究建议

7．2．1 存在问题

7．2．2 进一步工作

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

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