1 地面地下径流分割问题及其实验观测
将实测的总径流过程比较可靠地划分为地面、地下径流,在产汇流规律研究、水文预报和水资源评价等工作中是一项至关重要的基础性工作,是水文工作者一直追求解决的一个基本问题。但这项研究难度很大,尤其缺乏实验资料,故至今尚未找到一种合理的分割方法。为此,浙江省水文总站首先于1976年在姜湾径流实验站专门设立了高坞实验溪,观测地面、地下径流及其有关因素.本文将以此为依据,分析地面地下径流的分割方法。
高坞实验溪流域面积0.025km2,主溪长113.6m,平均坡度25.4‰,流水终年不断。区内植被茂密,竹林面积占80%,其他杂树、矮草等占20%。土壤为红壤土,质地粗疏,土层平均厚度50cm。岩层为火山岩系流纹岩,裂隙较发育。实验区内布设雨量站4个;沿主溪两侧布设有不透水的拦截地表径流的集流沟,通过下端的三角堰观测地面径流过程;在实验溪的出口设总径流测流槽,观测集水区的总径流过程。因此,实验溪的地下径流过程将为实测的总径流减去地面径流和溪面降雨径流(溪面面积为670m2,占全流域面积的2.7%)。另外,区内还设有8处地下水位观测井,以了解地下水动态。
目前,国内外采用的分割地面地下径流的方法,总的说还是经验性的。如水平线分割法、斜线分割法、加里宁法等,其共同特点是只着眼于出口流量过程线本身,没有和产流计算联系起来,并缺乏坚实的理论和实验基础,故各法的可靠性都难以肯定,致使长期以来习惯于简单的基流分析方法,如水平线分割法和斜线分割法。而这些方法,正如高坞溪的大量观测结果(图2)所表明的那样,是远远脱离实际的。针对这些问题,本文拟在径流实验和地下径流汇流的水力学基础上,提出一种将产汇流计算有机地连为一体的地面地下径流分割方法,使地下净雨计算和地下汇流计算相互协调和平衡,以克服仅就流量过程线孤立地研究基流分割问题。