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连通性是集水区水文行为的关键因素,如何有效地刻画连通性是水文学研究热点之一,国外对连通性已开展大量的研究,但国内开展水文连通性的研究很少。本文的目的是借助坡面水文连通性的研究,深入理解干旱半干旱地区坡面产流机制,探讨坡面水文连通性变化引起水文响应变化的过程与机制,为识别坡面尺度和流域尺度径流源汇区奠定基础。本文基于降雨模拟试验和近景摄影测量技术,并在GIS强大的空间分析能力的支持下,应用结构连通性指标Flowlength和由简化水文过程曲线(Simplified hydrograph)推算出来的相对地表连接函数(Relative surface connection function)作为功能连通性指标分别度量坡面水文连通性的静态特征和动态特征,分析不同坡度(5°、15°、25°)和不同强度降雨(25mm／h、50mm／h、70mm／h、86mm／h)条件下坡面(1.5m×0.5m)水文连通性特征。研究结果显示：同一坡度下,径流系数与降雨强度呈明显的线性正相关关系,说明较高的降雨强度能增强坡面水文连通性。由于饱和的土壤水分条件,降雨过程中径流系数迅速达到稳定的状态,并且稳定值与坡度、降雨强度呈正相关关系。当坡面坡度为5°时,各强度降雨对坡面的DEM变化和糙率变化无明显差别；当坡度为15°和25°时,坡面DEM的变化量和糙率变化量与降雨强度明显呈正相关关系。相同降雨量条件下,坡度越大,DEM变化量越大。结构性连通指标Flowlength与坡度的呈正比。径流系数与Flowlength呈正相关关系,意味着Flowlength越大,坡面具有较高的连通性。Flowlength指数具有能反映出坡面的水文连通性变化的潜力,可作为度量坡面水文连通性的结构指标来描述坡面的水文连通性的静态特征。功能连通性指标相对地表连接函数(Relative surface connection function)呈现出地表连接面积与总面积的比率(ratio of surface connected to total surface)和Surface storage为对数函数,它表示研究地块的坡面水文连通度,并能刻画不同降雨强度和坡度条件下的水文连通动态过程。