森林对降雨径流的影响

2010-03-17莫兴东张连翔李秋月

黑龙江水利科技 2010年2期

莫兴东,张连翔,李秋月

(1.木兰县白杨木灌区灌溉管理站,黑龙江木兰 151943;2.佳木斯水文局,黑龙江佳木斯 154002; 3.哈尔滨水文局,哈尔滨 150010)

有森林地区,在降雨时所有雨量不能直接到达地面,树木的枝叶对降雨量有一定的拦截,被拦截的雨量耗于蒸发。雨水使枝叶饱和后才落到地面。由于森林拦截降雨作用,使到达地面的降雨量减少,对降水和径流都是一种损失。森林枝叶越茂盛,雨量损失量越大。

1 森林对日降雨量的截留

根据某林区降雨实验数据,最大日降雨量为96.3mm。其中＞50 m m的降雨日为 6次;＞20mm的雨日为 14次;＞10 m m的雨日为 29次;其余为＜10 m m的降雨次数。林内日雨量绝大部分比林外日雨量偏少。为了消除雨量观测中的偶然误差现象,以林外和林内日雨量资料点绘相关图,通过点群重心定取相关线,进行分析。如图 1:

为了简化,取相关线为直线,得相关式为:

式中:P为降雨量。

用式(1)、(2)以不同日雨量计算森林枝叶截留量和相对截留量。其中

表1 日降雨截留量表 m m

从表 1可知,森林枝叶截留量随降雨量增大而增大。根据实测资料统计,日截留量最大可达11mm。随着日雨量的减小,截留量也减小。当日雨量为10 m m时,日截留量为2 m m。但若以相对截留量计,相对截留量与日雨量成反比。大雨时相对截留量较小。雨量96.3mm时为 11%。而 5～10 m m时,可达 20%～30%,1 m m左右的小雨,绝大部份达不到地面,基本全被枝叶截留。

2 森林对月降雨量的截留

森林枝叶对月降雨量的截留是在对日雨量截留的资料基础上统计得出的。见表 2。

以林外月降雨量和月截留量及相对截留量建立的相关图如图 2、图 3。

表2 月降雨量及截留量表

图2表明,在现有观测资料范围内,随月降雨量的增大,林冠月截留量也增大。月降雨量在300 m m时,月截留量可达50mm以上。月降雨量在200mm时,月截留量可达35 m m。截留量约占月降雨量的 16%左右。而降雨量多的月份是一年内最大月径流、最大洪水径流出现的月份,说明林冠截留还有效的削减了月径流量及洪水径流总量。

图3的关系点分布和曲线走向与图2不同。图 3曲线表明相对截留和月降雨量有反比关系。当月降水量较大时,如＞150 m m以上,相对截留量比较稳定,约在 15%左右。当月降雨量较小时,相对截留量反而较大。当月降雨量在20 m m时,相对截留量可达 40%。

当然林冠截留还和雨强有一定关系。如月雨量大,雨量集中,雨强大,林冠截留量会相对较小;如果小雨居多,降雨分散,雨强小,林冠截留会相对增大。图 2、图 3点据有些散乱,分析是未计入雨强因素的原因。但二图的关系趋势仍是比较明显的。