流域水文实验何处去：关键带水文实验体——纪念中国径流实验100周年和流域水文实验70周年

时间：2025-05-19 来源：

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论文题目：流域水文实验何处去：关键带水文实验体——纪念中国径流实验100周年和流域水文实验70周年

作者姓名：廖爱民1,2，王越3，杨俊杰3，马涛1,2，刘九夫1,2，王国庆1,2，林锦1,2，刘宏伟1,2，王文种3，蔡钊1,2，胡鹏程1，蒋文航1，王琰1

作者单位：1.水利部安徽滁州现代水文学野外科学观测研究站 安徽 滁州 239080；2.水灾害防御全国重点实验室 江苏 南京 210029；3.水利部南京水利水文自动化研究所 江苏 南京 210012

摘要：近60年，世界流域水文实验处于以实验流域（EB）为核心的发展阶段；中国全国性的流域水文实验，迄今也已70年。这期间，在变化环境下水循环发生了重组，水文学基础理论面临着挑战，传统EB概念随之也需要调整和变革。经过多年野外实验，建议用关键带水文实验体（CZ-HEB）来更新EB概念。CZ-HEB是以环境为客体、设定边界的地质地块为主体的开放系统，包含有处于相互关联之中的物质、非物质类型的八项要素。CZ-HEB系统划分为上、中、下三个层带，各有物质和非物质的联系通道，各有不同的水文耦合过程和水、固、气的流率。作为研究系统整体的CZ-HEB，是充斥异质性、有一定程度自组织功能的复杂性耗散系统。为认识和研究这样一个系统，可有从部分到整体或反向的上索、下索途径，但都不可能实现直接由微观到达宏观系统的尺度跨越。实验表明必须要设置介于其间的“中观体”才能实现，称之为水文实验的中观途径，这是从还原论脱胎来的整体论。中观体不仅是尺度上微观体的组合，还维系着与其他中观体以及整体的相互关系，还需要不同尺度和不同类型的中观体以组成“中观体链”，而且不仅需要天然的还特别需要有人工操控的中观体。水文实验的终极目的是希望对变化环境下的关键带水文过程，寻求其基础理论的更新和发展，这除了需要适应于关键带的实验系统设计，还需要观测手段和水文模拟，这三者相辅相成，才可能圆水文学进步之梦。