喀斯特与非喀斯特流域水文响应对比分析

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1、西南喀斯特流域与非喀斯特流域水文响应对比分析与非喀斯特流域相比，喀斯特流域在宏观流场上表现为一个二元形态结构，即喀斯特流域在整体上有调控流域水文过程的地表、地下两套地貌结构场，并形成地表、地下两个水系，地表、地下两个分水岭，地表、地下两个流域，在流场上这两个流域又长呈现复杂的边界不重合关系，但又通过水力联系构成一个密不可分的整体。由于西南喀斯特流域地表水与地下水交换相当频繁且相当迅速，地表水、地下水耦合成一个复杂的系统，西南喀斯特流域的地表水系并不完整，往往是降雨产生的地表水通过天窗、漏斗、岩溶裂隙等渠道汇入地下河系，由地下河出口排泄出流域。而在非

2、喀斯特流域地表河系往往在水文响应过程中占主导地位，地下水主要通过垂向上与地表河进行水量交换，最后通过地表河排出流域。因此西南喀斯特流域与非喀斯特流域在水文响应上是具有可比性的，同时二者又在许多因素的影响下不完全一致，我们对西南喀斯特流域与非喀斯特流域在水文响应上的对比，不仅为采用现代水文学方法解决西南岩溶石山地区地下河系统水资源量提供基础依据，而且为如何根据喀斯特地区的特点恰当的运用这些方法提供了支持。本次对比分析选取了西南喀斯特地区的刁江流域（流域面积3320Km2）、地苏地下河系（流域面积1004km2）、木美流域（流域面积290.52km2）

3、的资料，非喀斯特地区选取了巴水流域（流域面积2979km2）、漂水流域（流域面积1030km2）、夏铺河流域（流域面积351km2）的资料。木美地下河流域位于云南省广南县东南部的八宝镇，云贵高原向桂西溶原过渡的斜坡地带，地理位置为东经105o25’、北纬23o44’。流域面积290.52km2，其中碳酸盐岩出露面积为275.66km2，占流域总面积的94.89％，出露地层为泥盆系～三叠系的灰岩和白云岩。地貌类型主要为峰丛洼地。地势西北高，东南低，境内海拔1100～1500m。流域地处低纬度高原季风气候区，属中亚热带高原季风气候，年平均气温16.5℃

4、，年平均降雨量1300mm。流域内土壤以石灰土、红壤为主，水土流失较严重。土地利用类型以灌木、疏林地、草地为主，其他类型甚少。地苏地下河系，位于都安瑶族自治县的中西部。经纬度四限为：东经107度29’18----108度41’23,北纬23度41’36——24度34’36。地苏地下河主流长约20公里，呈北西向展布，流域面积1004km2。研究区属亚热带型气候，年平均气温变幅16度。历年极端最高温度是39度，极端最低温度是1.4度，年平均温度21.4度。年最大降雨量为2171.8毫米，年最小降雨量为1312.1毫米，多年平均降雨量为1738.1毫米。

5、总降雨量虽大，但年内分配不均匀，雨量最多在六月，占年总降雨量的21.5％，雨量最少在元月，仅占年总降雨量的1.8％。多年平均蒸发量为1209毫米，潮湿系数大于1。刁江流域位于广西桂西北地区，行政区属南丹县、河池市、宜州市、都安县等四县（市）的14个乡镇，地理坐标为东经107°29′-108°30′，北纬24°02′-24°57′，面积约3600km2。该区地势西北高南东低，地貌以岩溶峰丛谷地为主，地形相对高差达200-500米。山多地少，山又以岩溶石山面积多，岩溶区面积3000km2，碎屑岩山地面积仅600km2；刁江流域属亚热带季风气候区。流域从

6、西北到东南，多年平均气温由18.6℃至20.6℃。多年平均降雨量各地不一样，流域内降雨时空分布不均，5-8月一般占年降雨量的65％，易成涝灾。巴水流域主要位于湖北省罗田县境内，地理坐标：115º15ˊ—115º30ˊ；北纬30º40ˊ—30º50ˊ，流域总面积2979km2。东北为大别山山脉，西南为大洪山山脉，地势由两侧向中部逐渐变低，即中低山—低山—丘陵—河谷平原。漂水流域位于湖北省随县境内，地理坐标东经113°15′-108°30′，北纬31°40′-31°50′，总面积约1030km2，属低山丘陵与河谷平原地形，地势总体较缓，该区气候属亚热带

7、季风湿润型山地气候，夏季多偏南风，冬季多偏北风，雨量充沛，雨热同季，立体气候特征十分显著。低山区四季分明，气候温暖，年均无霜期260天，年均气温15.5℃；高山地带冬长夏短，春、秋无明显区别，气候冷凉湿润，年均无霜期203天，年均气温11.7℃。夏铺河流域位于湖北省通山县，地理坐标为东经114º30ˊ—114º45ˊ，北纬29º30ˊ—29º40ˊ，总面积351km2,该区属亚热带湿润季风气候，四季分明，年平均气温16。3℃，一月平均气温4℃，7月平均气温29℃；年平均降雨量1500ml；平均霜日数152天.气候灾害主要是暴雨引起的洪涝，常发生在4

8、—6月。一、宏观水文特征对比喀斯特流域和非喀斯特流域的流量动态特征与流域面积上的降雨特征是密切相关的，将整个流域看作一个系