第1章 引言 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 问题提出 1
1.1.2 研究目的和意义 2
1.2 森林生态系统水文过程研究进展 2
1.2.1 森林植被及其变化对洪水的影响 2
1.2.2 森林流域水文过程研究 5
1.3 水文模型的研究进展 8
1.3.1 国内外研究现状及发展趋势 9
1.3.2 水文模型的分类及优缺点比较 10
1.3.3 分布式水文模型研究进展 11
第2章 研究地区概况 15
2.1 三峡库区 15
2.1.1 地貌与地质特征 15
2.1.2 气候 16
2.1.3 土壤 17
2.1.4 植被 17
2.1.5 水文 18
2.2 研究流域及试验地概况 19
2.2.1 地貌与地质特征 19
2.2.2 气候 19
2.2.3 土壤 21
2.2.4 植被 22
2.2.5 水文 22
2.3 试验和研究方法 22
2.3.1 样地及流域调查 22
2.3.2 坡面定位观测 23
2.3.3 水文控制站 24
第3章 典型森林群落对水文过程的影响 25
3.1 森林群落特征 25
3.1.1 优势植物群落的建群种组成 25
3.1.2 植被群落的海拔梯度 30
3.2 林冠层水文功能研究 32
3.3 枯落物层水文功能研究 33
3.3.1 枯落物储量和持水深 33
3.3.2 枯落物持水特征 35
3.4 土壤层水文功能研究 36
3.4.1 土壤持水特征 36
3.4.2 土壤入渗特征 37
第4章 典型森林群落理水调洪功能评价 39
4.1 静态评价 39
4.1.1 森林群落理水调洪功能评价指标体系 39
4.1.2 评价方法 42
4.1.3 典型森林群落评价 43
4.2 动态评价 44
第5章 森林流域分布式暴雨水文模型构建和参数 46
5.1 模型构建 46
5.1.1 技术平台 46
5.1.2 模块选择 47
5.1.3 PRMS模型系统 47
5.1.4 主要模块 49
5.1.5 分布式暴雨水文模型PRMS_Storm构建 52
5.2 模型主要参数阈值获取 57
5.2.1 样地植被特征参数 57
5.2.2 样地土壤特征参数 58
5.2.3 林冠截留特征参数 63
5.2.4 枯落物截留特征参数 64
5.2.5 地表糙率特征参数 65
5.2.6 地理信息空间数据参数 67
第6章 分布式暴雨水文模型的拟合与验证 71
6.1 试验区暴雨与洪水特征分析 71
6.1.1 暴雨与洪水特征 71
6.1.2 洪水特征值对暴雨响应分析 73
6.2 PRMS_Storm拟合与验证 75
6.2.1 PRMS_Storm拟合检验方法 75
6.2.2 数据文件获取与整理 75
6.2.3 参数文件生成 76
6.2.4 模型拟合 77
6.2.5 参数率定 78
6.2.6 PRMS_Storm验证 80
6.2.7 模拟效果分析 85
第7章 流域森林植被影响洪水过程的情景模拟分析 89
7.1 植被覆盖率变化对洪水过程的影响 89
7.1.1 植被覆盖率对洪水过程的变化分析 89
7.1.2 植被覆盖率对径流组成的变化分析 92
7.2 森林植被群落配置对洪水过程的影响 95
7.2.1 森林群落优化配置格局的情景选择 95
7.2.2 不同森林群落影响洪峰流量的变化分析 96
7.2.3 不同森林群落影响径流组成、径流量的变化分析 99
7.2.4 不同情景配置下模拟结果综合分析 100
第8章 三峡库区分布式暴雨水文模型主要参数阈值 101
8.1 库区土壤基本特征 101
8.1.1 土壤类型 102
8.1.2 土壤形成特征 103
8.1.3 土壤分布特征 104
8.1.4 土壤理化性质 105
8.2 库区土壤水文参数 108
8.2.1 土壤贮水特征 108
8.2.2 土壤水分入渗特征 110
8.3 库区林冠截留参数 113
8.4 库区枯落物截留参数 114
8.4.1 枯落物持水率、持水量 114
8.4.2 枯落物持水过程 115
8.5 地表糙率特征参数 121
第9章 三峡库区森林植被空间配置格局 124
9.1 三峡库区区域理水调洪森林覆盖率 124
9.1.1 考虑拦蓄特大暴雨的区域尺度森林覆盖率 125
9.1.2 考虑减轻土壤侵蚀的区域尺度森林覆盖率 127
9.2 基于理水调洪的植被空间配置 128
9.2.1 空间配置的整体思路 128
9.2.2 配置原则和方法 129
9.2.3 典型地貌小流域空间配置 130
9.3 森林植被空间配置格局对洪水过程影响模拟分析 136
9.3.1 植被空间格局的配置情景选择 136
9.3.2 森林植被空间格局配置情景下降雨产流过程模拟分析 136
9.3.3 不同配置情景下模拟结果综合分析 141
9.3.4 不同暴雨类型下森林植被格局影响洪水过程对比分析 142
9.3.5 森林植被类型搭配对洪峰流量的影响 143
9.3.6 森林植被类型搭配对径流组成的影响 145
参考文献 147