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流域水文實驗何處去：關鍵帶水文實驗體——紀念中國徑流實驗100周年和流域水文實驗70周年

時間：2025-05-19 來源：

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論文題目：流域水文實驗何處去：關鍵帶水文實驗體——紀念中國徑流實驗100周年和流域水文實驗70周年

作者姓名：廖愛民1,2，王越3，楊俊杰3，馬濤1,2，劉九夫1,2，王國慶1,2，林錦1,2，劉宏偉1,2，王文種3，蔡釗1,2，胡鵬程1，蔣文航1，王琰1

作者單位：1.水利部安徽滁州現代水文學野外科學觀測研究站 安徽 滁州 239080；2.水災害防御全國重點實驗室 江蘇 南京 210029；3.水利部南京水利水文自動化研究所 江蘇 南京 210012

摘要：近60年，世界流域水文實驗處于以實驗流域（EB）為核心的發展階段；中國全國性的流域水文實驗，迄今也已70年。這期間，在變化環境下水循環發生了重組，水文學基礎理論面臨著挑戰，傳統EB概念隨之也需要調整和變革。經過多年野外實驗，建議用關鍵帶水文實驗體（CZ-HEB）來更新EB概念。CZ-HEB是以環境為客體、設定邊界的地質地塊為主體的開放系統，包含有處于相互關聯之中的物質、非物質類型的八項要素。CZ-HEB系統劃分為上、中、下三個層帶，各有物質和非物質的聯系通道，各有不同的水文耦合過程和水、固、氣的流率。作為研究系統整體的CZ-HEB，是充斥異質性、有一定程度自組織功能的復雜性耗散系統。為認識和研究這樣一個系統，可有從部分到整體或反向的上索、下索途徑，但都不可能實現直接由微觀到達宏觀系統的尺度跨越。實驗表明必須要設置介于其間的“中觀體”才能實現，稱之為水文實驗的中觀途徑，這是從還原論脫胎來的整體論。中觀體不僅是尺度上微觀體的組合，還維系著與其他中觀體以及整體的相互關系，還需要不同尺度和不同類型的中觀體以組成“中觀體鏈”，而且不僅需要天然的還特別需要有人工操控的中觀體。水文實驗的終極目的是希望對變化環境下的關鍵帶水文過程，尋求其基礎理論的更新和發展，這除了需要適應于關鍵帶的實驗系統設計，還需要觀測手段和水文模擬，這三者相輔相成，才可能圓水文學進步之夢。