自然界有其自身的雨水循環(huán)模式。雨水降落到地表主要是通過三種形式回到水循環(huán)之中，分別是蒸發(fā)、下滲和地表徑流，其中蒸發(fā)和下滲占90%，地表徑流占10%。隨著現(xiàn)代城市的建設(shè)，城市的密度在不斷提高，城市硬質(zhì)鋪裝代替了自然地表，蒸發(fā)量由自然地表的40%下降到30%，滲透由自然地表的50%降到了15%，城市的地表徑流由自然地表的10%增加到55%。陡增的地表徑流造成了大型城市遭遇暴雨等惡劣天氣時(shí)內(nèi)澇泛濫的情況。另外隨著社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)代人們對(duì)土地資源的不合理利用增加了地表面的侵蝕現(xiàn)象。各方面不利因素增加，已經(jīng)給生產(chǎn)建設(shè)和人民生活帶來嚴(yán)重惡果。

在當(dāng)今技術(shù)研究手段下，利用科學(xué)儀器來對(duì)自然循環(huán)中的降雨、徑流、蒸滲乃至水土侵蝕進(jìn)行充分的研究，對(duì)當(dāng)今自然環(huán)境水分遷移，城市環(huán)境研究以及生態(tài)水土保護(hù)有著重要的意義。

2.研究目標(biāo)

降雨、洋流輸送、水分的下滲、徑流和蒸散發(fā)等過程構(gòu)成了水分循環(huán)的整個(gè)過程。其中水量平衡和蒸散發(fā)的合理評(píng)估是水文循環(huán)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，近年來蒸滲測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用有效評(píng)估了水在土壤中的利用。另外不同的侵蝕地表形態(tài)，可以得出坡度、下墊面、地表土質(zhì)等對(duì)坡面侵蝕及溝蝕影響的某些初步規(guī)律，可以獲得大量的水土流失方面的數(shù)據(jù)，為水土保持與生態(tài)建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù)。

綜合來看，從降雨著手，研究降雨-蒸發(fā)-下滲-徑流構(gòu)成的整個(gè)循環(huán)過程，然后結(jié)合流域地區(qū)的地貌環(huán)境，分析出土壤水分物質(zhì)遷移、滲濾液等，進(jìn)而得出水分平衡和雨水侵蝕的一些規(guī)律，以指導(dǎo)生態(tài)恢復(fù)、耕作方法、氣候、能量平衡研究以及城市建設(shè)規(guī)劃和災(zāi)害防治的問題。對(duì)于如此大型區(qū)域的研究，加上自然天氣的限制，想要在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量較為困難，尤其是降雨情況尤難控制，因此如何利用模擬儀器來進(jìn)行各條件下的測(cè)量非常關(guān)鍵。

3.相關(guān)概念

降 雨 量：降落到地面上的雨水，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失而在水面上積聚的水層深度（mm）。直觀的反應(yīng)了降雨的多少；

土壤入滲：水從土壤表面滲入土壤內(nèi)部的現(xiàn)象；

地表徑流：經(jīng)土壤或地被物吸收及在空氣中蒸發(fā)后余下的在地表流動(dòng)的那部分天然降水；

徑 流 量：在水文上有時(shí)指流量，有時(shí)指徑流總量。即一定時(shí)段內(nèi)通過河流某一斷面的水量；

樹干截流：降落到森林中的雨滴，其中一部分從葉轉(zhuǎn)移到枝，從枝轉(zhuǎn)移到樹干而流到林地地面，這部分雨量稱為樹干截流量；

微 地 貌：是規(guī)模相對(duì)比較微小的地貌形態(tài)，亦是ZUI小的地貌形態(tài)單元；

土壤侵蝕：指土壤及母質(zhì)在水力、風(fēng)力、凍融或重力等外營(yíng)力作用下，被破壞、剝蝕、搬運(yùn)和沉積的過程。土壤在外營(yíng)力作用下產(chǎn)生位移的物質(zhì)量，稱土壤侵蝕量；

土壤水蝕：由于水的沖擊，使巖石剝落，土壤被沖刷掉，這種現(xiàn)象叫做水蝕。

4.研究方向

●土壤物質(zhì)、水分遷移

●降雨災(zāi)害預(yù)防，水土保持研究

●莖稈莖流、截流

●土壤侵蝕

5.研究設(shè)備

對(duì)于測(cè)量過程中難以直接測(cè)定的階段，可以利用模擬儀器較大限度還原或控制進(jìn)展。例如自然降水無法控制時(shí)，可利用人工降雨進(jìn)行模擬；利用大型或微型蒸滲儀來測(cè)量土壤含水量、降水下滲、蒸發(fā)等數(shù)據(jù)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)可以由人工降雨模擬器控制降雨過程和強(qiáng)度，降水在土壤下滲后即產(chǎn)生地表徑流，其水量即從地表徑流管流出，利用徑流儀器測(cè)量流域河流流量從而得到地表徑流的流量數(shù)據(jù)。高強(qiáng)度的降水入滲到土壤，除一部分保留在土壤孔隙中成為土壤含水量外，一部分繼續(xù)下滲形成地下徑流，通過流量裝置靈敏地量取地下徑流的產(chǎn)流過程。降雨量扣除地表徑流和地下徑流，即得土壤含水量增量和雨間蒸散發(fā)量。無雨情況下的研究可選用蒸發(fā)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來觀測(cè)蒸散發(fā)過程，然后徑流或降雨對(duì)應(yīng)造成的地形地貌變化通過微型地貌觀測(cè)儀進(jìn)行測(cè)量達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>