寒区水文野外观测方法PDF电子书下载

第1章 寒区流域气象观测 1

1.1流域气象站布设原则及监测要素 1

1.1.1布设原则 1

1.1.2观测要素 2

1.1.3地面气象观测场 2

1.1.4自动气象站 4

1.2降水 9

1.2.1单点观测仪器及方法 9

1.2.2雨量筒观测误差及校正 20

1.2.3雷达降水观测 25

1.2.4降水空间分布及插值方法 27

1.2.5固液态降水分离 29

1.3气温和相对湿度 32

1.3.1气温 32

1.3.2相对湿度、水汽压及饱和水汽压 33

1.3.3露点温度 34

1.4蒸发、蒸腾及蒸散发 36

1.4.1概念 36

1.4.2蒸发力 37

1.4.3土壤蒸发量 42

1.4.4蒸腾量 44

1.4.5蒸散发量 45

1.5风速及风向 53

1.5.1常用观测仪器 53

1.5.2目测风向、风速的方法 55

1.5.3寒区流域风速、风向插值方法 55

1.6气压 58

1.7云量及日照时数 59

1.7.1云量 59

1.7.2总云量遥感数据产品推荐 59

1.7.3日照时数 60

1.8太阳辐射 61

1.8.1气象站常规观测 61

1.8.2辐射自动传感器 62

1.8.3高寒区总辐射估算方法 63

1.9寒区大气降尘 64

1.10高寒区可用遥感气象资料及评估 65

1.10.1降水 65

1.10.2寒区水循环变量卫星遥感 71

1.10.3寒区生态卫星遥感 73

1.10.4水循环航空遥感 73

1.10.5流域地面观测新自动技术 76

1.11寒区自动气象站安装及维护经验 77

1.11.1供电系统 77

1.11.2 CR系列数采仪不能连接的解决方法 81

1.11.3称重传感器的误差校准 92

1.11.4其他 93

参考文献 93

第2章 冰川水文 103

2.1冰川物质平衡观测 104

2.1.1冰川流域降水观测特殊说明 105

2.1.2冰面气象站特殊监测要素及塔架安装 105

2.1.3冰雪蒸发/升华观测 107

2.1.4消融观测及估算方法 108

2.2冰川运动 115

2.2.1冰川运动对物质平衡监测的影响 115

2.2.2冰川表面运动测量方法 116

2.2.3冰川表面运动速度测量 117

2.3冰川面积 119

2.4冰川厚度及体积 119

2.4.1冰川厚度 120

2.4.2冰川体积 120

2.5冰川融水径流及汇流途径 121

2.5.1冰面融水径流 121

2.5.2冰川汇流 122

2.5.3冰川末端径流 124

参考文献 125

第3章 雪水文 129

3.1降雪 130

3.2积雪基本要素 130

3.2.1雪深 131

3.2.2密度 134

3.2.3含水量 135

3.2.4雪水当量 136

3.2.5雪温 137

3.2.6积雪日定义及探讨 137

3.2.7积雪面积 138

3.2.8反照率 141

3.2.9积雪导热系数 142

3.3风吹雪 143

3.3.1观测方法 144

3.3.2估算方法 145

3.4积雪变质过程 146

3.5积雪升华 147

3.6积雪消融过程 148

3.7融雪径流 149

3.8积雪消融及径流模型 150

3.8.1度日因子法 150

3.8.2物质平衡法 150

3.8.3能量平衡法及积雪特色 150

3.9雪水文观测计划及共享资料简介 153

参考文献 154

第4章 冻土水文 158

4.1冻土—植被—大气能水平衡 158

4.2未冻结土壤基本物理性质 159

4.2.1环刀原状土参数测量 159

4.2.2土壤饱和导水率 161

4.2.3土壤颗粒组分 163

4.3冻土热特性参数 164

4.3.1地温 164

4.3.2冻结深度 168

4.3.3地热通量 170

4.3.4冻土导热系数 170

4.4冻土水分特性参数 174

4.4.1冻土含水量 174

4.4.2土壤水势及水分特征曲线 177

4.4.3冻土导水率 181

4.5冻土地区产汇流过程 182

4.5.1径流场 182

4.5.2小流域 183

4.6蒸散发 185

4.7地下冰 186

4.8冻结层下水 187

参考文献 187

第5章 寒漠水文 190

5.1寒漠带的形成条件及空间分布 190

5.1.1形成条件 190

5.1.2空间分布 191

5.2寒漠带下垫面特性 193

5.2.1土壤 193

5.2.2植被 196

5.2.3微生物 198

5.3降水 198

5.4蒸发 200

5.5凝结 202

5.6入渗 204

5.7产汇流过程 204

5.7.1观测方法 204

5.7.2暴雨主产流区地位 205

5.7.3径流年内变化 206

5.7.4特殊的冻土水文过程 207

5.8地下水 207

5.9观测困难与缺陷 208

参考文献 209

第6章 寒区灌丛水文 213

6.1降水截留 214

6.1.1林外降雨量 214

6.1.2穿透雨 214

6.1.3树干茎流量 216

6.1.4灌丛茎干集流率 217

6.1.5枯落物截留实验观测 218

6.1.6灌丛冠层最大截留容量 220

6.1.7降水截留模型 222

6.2样地和植被参数 226

6.2.1样地布设及观测方法 226

6.2.2叶面积指数 227

6.3灌丛蒸散发 230

6.3.1蒸腾 230

6.3.2蒸散发 231

6.4灌丛土壤参数获取 233

6.4.1土壤水分参数 233

6.4.2土壤饱和入渗速率 233

6.5灌丛根际区水分再分配 234

6.5.1大孔隙流观测方法介绍 234

6.5.2染色示踪法 234

6.6灌丛产汇流观测 235

6.6.1天然坡面径流场 235

6.6.2人工径流小区 235

参考文献 236

第7章 寒区森林水文 241

7.1观测场布设及观测指标 242

7.1.1观测场布设 242

7.1.2观测指标 243

7.2降水截留 247

7.2.1降水量 247

7.2.2穿透雨量 247

7.2.3树干茎流 247

7.2.4冠层最大持水能力 249

7.2.5截留模型 252

7.2.6林下植被截留观测 253

7.2.7枯枝落叶层及苔藓层 253

7.3森林土壤参数获取 253

7.3.1森林土壤物理化学性质 253

7.3.2森林凋落物分解速率 253

7.3.3森林土壤有机碳观测 254

7.4森林蒸散发观测 255

7.4.1单木树干液流量 255

7.4.2林分蒸散发观测 257

7.4.3多林分蒸散发观测 258

7.4.4同位素示踪法 258

7.5森林径流观测 262

7.5.1人工径流场 262

7.5.2壤中流 262

7.5.3地下水 263

7.5.4小流域与集水区地表径流观测 263

7.6生态参数获取 263

7.6.1叶面积指数 263

7.6.2物候 265

参考文献 265

第8章 河道径流观测 270

8.1寒区径流观测困难与缺陷 270

8.2观测方法 272

8.2.1浮标法 272

8.2.2溶液法 272

8.2.3容积法 274

8.2.4量水堰 274

8.2.5断面法 274

8.2.6常见流速仪简介 279

8.2.7冻结期测流方法 282

8.3河冰 284

8.3.1观测断面布设 284

8.3.2观测项目 284

8.3.3监测方法 286

8.4基流 286

8.5泥沙 287

8.5.1河流泥沙量的概念 288

8.5.2悬移质泥沙测量 288

8.5.3断面输沙率测量 288

8.5.4推移质测量 288

8.6水文断面维护 289

8.7流量整编方法简介 290

参考文献 290

第9章 地下水 292

9.1多年冻土区的地下水 292

9.1.1冻土层上水 292

9.1.2冻土层中水 293

9.1.3冻土层下水 293

9.2地下水动态监测 293

9.2.1监测网布设 294

9.2.2地下水水位和水温监测 294

9.2.3地下水水质监测 294

参考文献 296

第10章 寒区野外工作安全事项 297

10.1野外工作前的准备 297

10.2野外工作常规注意事项 298

10.3野外营地 299

10.3.1借住民房 299

10.3.2搭建营地 299

10.4山区 300

10.5林区 300

10.6高原地区 300

10.7沼泽地区 301

10.8徒步涉水渡河 301

参考文献 301