崇陵流域试验站始建于1958年，至1967年由于历史原因停止试验观测，1984年开始复建。流域内分布北方典型植被类型，地形、地貌、土壤在太行山低山丘陵区具有代表性，适宜开展与生态环境相关的各种科学研究。该流域也是20世纪80年代著名的山区开发建设典范“太行山道路”的发源地，在多年的试验研究工作中积累了大量的降雨、径流、泥沙含量和土壤含水量等水文要素的宝贵资料。2003年，中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室与河北省保定市水土保持试验站合作，在崇陵流域联合建立了实验基地，以作为研究北方地区水文和水资源问题的研究平台。

崇陵流域实验基地位于河北省易县境内。崇陵水流域属北易水的二级支流，位于115°21’E ，39°23’N，海拔85~300m，面积约为6km2。流域长4.4公里，平均宽1.5公里。流域内主要沟道有五条，自西向东依次为杨树沟、万亩林沟、洋槐沟、狼尾巴沟、虎窑沟，在流域东南角还分布着幼林沟、狼窑沟两个小支沟。它们在崇陵附近汇合到崇陵水，并向南注入北易水的一级支流旺龙河；主沟长度5.5公里，沟底平均比降为23%。

自2003年建立崇陵流域实验基地以来，分别布置了自动气象站、翻斗式自记雨量计、雨水采集器、SWR3土壤含水量仪、自记水位计、冠层温湿度计、冠层蒸发量计、地下水位计、林内穿透降雨计、树干截留计、数据采集系统等多种仪器，对汛期内流域、沟道、坡面尺度上的气象要素和水文过程进行全自动监测。此外，还设有负压计等人工观测仪器以及三角堰（箱）等辅助设备。现已经积累了2004到2010年七个汛期的气象和水文试验数据。

1. 气象要素观测

为获得流域内的气象资料，在流域内建设了标准气象场，并布设了一套自动气象站（DAVIS Weather Station，RJ1412HPL），可对气压、气温、风速、风向、降雨量等常规气象要素进行自动监测，时间步长设为30min。自动气象站的数据可存储在数据卡内，每隔一段时间下载一次数据。

2. 降雨量观测

为掌握整个流域的降雨情况，减少降雨在空间分布不均匀带来的误差，除自动气象站的降雨量观测系统外，还在流域内的气象场、荒坡小区、幼林沟沟口、万亩林、杨树沟、以及流域出口附近的试验基地大院六个地点安置了翻斗式自计雨量计（SL3型标准雨量桶，精度0.1mm，下同），由HOBO计数器（HOBO Event Logger, Onset Computer Corporation, 最小响应时间0.5s，下同）对降雨过程进行实时记录。

还分别在气象场、松林小区、荒坡小区、幼林沟、成林沟、杨树沟、万亩林安装了7套降水采集器，用于对降水进行分析。

3. 蒸发量观测

在标准气象场内安设了一个E601蒸发皿，用投入式水位计（Smart RF Level Transmitter, L303 S-3L 30cm N，下同）观测其水位变化过程，时间步长为1min。根据蒸发皿的水位数据可以计算得出每日的蒸发量。此外，作为对自动观测数据的补充，还在气象场内安设了一个20cm蒸发皿，每日早晚人工观测其水深，以得到每日蒸发量。

2010年，又分别在杨树沟、万亩林、幼林沟和松林小区安装了共四组冠层蒸发量计。以便得到这四个不同植被条件下的每日蒸发量。

4. 坡面径流小区试验观测

为对坡面的水文过程进行全面的观测，同时研究不同植被覆盖条件下坡面产流特征的差异，分别在人工油松林和灌草荒坡上设立了两个坡面径流小区，大小均为5m×15m（沿坡向），四周用混凝土隔水墙切至基岩。两个小区的地质条件相似，基岩为砾岩，沙壤土土层平均厚度15cm。油松林小区（以下简称松林小区）坡度12°，有油松15株，平均高7.4m，胸径10.4cm，郁闭度93%。林下有槐树、荆条、酸枣等灌木以及白草、羊胡子草等草本植被，枯落物较少。灌草荒坡小区（以下简称荒坡小区）坡度18°，有荆条、酸枣等灌木以及白草、羊胡子草等，覆盖度95%以上。在每个径流小区均布置有翻斗式自计雨量计，由HOBO计数器进行实时监测和记录降雨过程。在坡面上下两个断面各选择四个深度（10cm、20cm、30cm、50cm）埋设土壤湿度传感器（SWR3）、负压计和土壤溶液提取器，其中SWR3的数据为自动采集，而负压计由专人负责每天早晚分别读取一次读数，土壤溶液提取器在降雨过后24小时内采集土壤水。

径流小区坡面下端分地表径流、壤中流两层分别接入薄壁三角堰箱（堰角30°），并用投入式自计水位计每分钟采集堰箱水位数据。通过计算水位与堰角的水头差，就可通过三角堰出流公式计算得到出流过程。

径流小区埋设的试验仪器可以实现对降雨过程、土壤含水量和坡面流、壤中流的相关数据进行自动监测，为天然降雨条件下坡面水文过程的分析提供数据支持。

5. 沟道出流观测

在流域中选择幼林沟、狼窑沟两个小沟道监测其降雨条件下的出流过程。在沟道出口处使用混凝土隔水墙浇筑至底部和两侧的基岩面上以防止渗漏，地上部分修建修建量水堰，包括薄壁三角形堰板（堰角90°）、蓄水槽（蓄积上游来水）和与之在底部相联的静水槽（放置水位计）及投入式水位计（Sailsors B0805）等，可对蓄水槽中的积水水位进行连续观测（步长1min）。通过计算水位与堰角处的水头差，就可以根据薄壁三角堰出流公式计算沟道的出流过程。

6. 沟道土壤水势观测

为观测不同土壤和植被覆盖条件下的沟道土壤水动态变化状况，在流域内选取杨树沟、万亩林沟、幼林沟和成林沟四个地点埋设了负压计及土壤溶液提取器，由专人每日两次记录读数，雨后24内采集土壤水。由此可获得单点不同深度的土壤水势变化过程，从而可根据土壤特征曲线换算得到沟道的土壤含水量动态变化过程。

崇陵流域试验仪器分布示意图