孫云秀

摘 要：水資源是人類活動(dòng)中必不可少的重要部分，人們?cè)谙乃Y源的同時(shí)也會(huì)因?yàn)榛顒?dòng)的變化導(dǎo)致水文要素的變異，進(jìn)而形成人類、自然、水資源的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)模式。水文要素的變化引發(fā)水資源特征和水文特征規(guī)律的變化，進(jìn)而影響人與自然的和諧發(fā)展。本文從深受人類活動(dòng)和氣候變化影響的水文變異中分析水文特征和水資源特征，進(jìn)而為合理調(diào)控水資源提供保障，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展發(fā)展和水資源可持續(xù)利用提出新的解決思路。

關(guān)鍵詞：水資源 人類活動(dòng) 水文要素 變異

中圖分類號(hào)：P331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）06（b）-00

人們對(duì)水文特征的觀測(cè)多數(shù)情況下是基于物理成因的，水資源的物理要素在外界條件一定的情況下通常是不會(huì)發(fā)生改變的。但在自然界中，長(zhǎng)期的人類活動(dòng)對(duì)自然的影響越來(lái)越劇烈，這種影響作用于氣象因素、地質(zhì)因素、環(huán)境因素等會(huì)改變這些因素的外在表現(xiàn)，進(jìn)而對(duì)水文要素或水文特征變化的自然規(guī)律產(chǎn)生影響，比如水位、水量、水循環(huán)要素、徑流等，這種特征上的改變被稱為水文要素發(fā)生了變異。這種基于人類活動(dòng)影響的水文因素變異也被稱作人類活動(dòng)的水文效應(yīng)。水文要素的變異對(duì)人們觀察水文特征帶來(lái)了影響和挑戰(zhàn)，會(huì)導(dǎo)致水文觀測(cè)出現(xiàn)偏差，因此對(duì)水文要素變異進(jìn)行深入研究具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1 人類活動(dòng)的水文效應(yīng)研究

1.1 定性研究

水文要素變異主要受兩類因素的影響，即人類活動(dòng)驅(qū)動(dòng)因素和氣候變化驅(qū)動(dòng)因素。從氣候和人類的驅(qū)動(dòng)因素入手進(jìn)行定性分析，可分析出水文要素變異產(chǎn)生的機(jī)理、洪旱災(zāi)害頻發(fā)、水質(zhì)污染加劇等問題的原因和對(duì)策結(jié)論等。通過(guò)對(duì)水文要素變異的定性研究，能夠明確人類活動(dòng)與水質(zhì)環(huán)境間的互動(dòng)關(guān)系類型，進(jìn)而進(jìn)行針對(duì)性的協(xié)調(diào)和規(guī)劃。此外，通過(guò)定性研究還可了解人類活動(dòng)對(duì)水文要素的影響，以及帶來(lái)的水文要素的變化。比如陳曉宏等人采用珠江三角洲網(wǎng)河區(qū)數(shù)十年來(lái)的人類活動(dòng)和水文特征資料，對(duì)人類活動(dòng)和水文特征之間的關(guān)系進(jìn)行了深入的研究分析，明確了該地區(qū)水文因素因人類活動(dòng)而發(fā)的變異。

1.2 定量研究

近些年來(lái)，水文相關(guān)部分及專家學(xué)者對(duì)水文因素變異的定量研究展現(xiàn)出諸多學(xué)術(shù)成果，為推動(dòng)人類活動(dòng)水文效應(yīng)的更深、更廣層次的研究提供了支持。其中最主要的研究成果是人類活動(dòng)影響下，水資源系統(tǒng)的某些特征值進(jìn)行定量研究或預(yù)測(cè)、對(duì)系統(tǒng)模型的一些參數(shù)進(jìn)行率定等，給出人類活動(dòng)導(dǎo)致的水文要素變異大小的量化指標(biāo)。國(guó)內(nèi)外對(duì)水文要素變異進(jìn)行了大量的定量研究，目前較為人們的研究為對(duì)徑流序列影響因子進(jìn)行分割量化。

2 人類活動(dòng)水文效應(yīng)的因素

人類活動(dòng)因子和水文生態(tài)的多個(gè)因素進(jìn)行耦合分析研究時(shí)揭示人類活動(dòng)的水文效應(yīng)機(jī)理的核心。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，更多的新科學(xué)技術(shù)手段被運(yùn)用到人類活動(dòng)水文效應(yīng)研究中，研究的模式也逐漸從傳統(tǒng)的定性研究轉(zhuǎn)向定量研究，研究的因素也有單因素向多因素變化，同時(shí)研究方法也在不但發(fā)生變化。目前對(duì)人類活動(dòng)的水文效應(yīng)研究所采用的方法主要是流域水文模型法。

通過(guò)對(duì)人類活動(dòng)水文效應(yīng)的定性和定量分析發(fā)現(xiàn)，人類活動(dòng)對(duì)水文要素變異的影響因素主要關(guān)注五個(gè)方面，水庫(kù)群攔蓄徑流的影響，地下水資源抽取引起的水位下降是地面徑流減少的影響，飲水、用水對(duì)河川徑流的影響，城市化對(duì)徑流影響以及水土保持對(duì)水沙的影響等。

3 地下水資源引發(fā)的表生生態(tài)環(huán)境效應(yīng)

3.1 水量變化引發(fā)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)

地下水資源水位消沉是地表水快速下滲和蒸發(fā)，進(jìn)而造成地表河川、湖泊、泉流等徑流量衰減，使得地下水水量和地表水水量大幅減少，最終導(dǎo)致地下水水位下降。地下水文下降使得地下水資源對(duì)地表的水支持大大減弱，一方面會(huì)造成地表水快速損失，另一方面也是地表無(wú)法給地下水資源提供充足的水補(bǔ)充，這打破了地表水與地下水資源間的循環(huán)平衡狀態(tài)，改變了局域水力條件。地表水與地下水之間的循環(huán)平衡被打破，使得地表湖泊萎縮甚至消失，地表河流出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，進(jìn)而會(huì)引發(fā)土壤沙漠化和植被退化。

3.2 水質(zhì)變化引發(fā)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)

人類活動(dòng)不僅需要消耗水資源，而且還會(huì)對(duì)水資源產(chǎn)生破壞，比如生活垃圾、工業(yè)生產(chǎn)廢物等都會(huì)對(duì)水資源產(chǎn)生根本的破壞，使水質(zhì)發(fā)生變化，這是社會(huì)發(fā)展到現(xiàn)階段，人類活動(dòng)對(duì)水文特征造成的最嚴(yán)重的破壞之一。人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物不僅會(huì)污染地表水，還且還會(huì)滲入地下對(duì)地下水造成污染，引發(fā)水質(zhì)變化。地下水質(zhì)變化使得動(dòng)植物對(duì)水的需求日趨嚴(yán)峻，甚至?xí)斐傻乇憝h(huán)境不適合植物生長(zhǎng)和動(dòng)物生存，進(jìn)而造成大區(qū)域范圍內(nèi)的水循環(huán)能力下降，水體的自凈功能減弱。

4 水文要素變異的驅(qū)動(dòng)因素及其貢獻(xiàn)

4.1 分離氣候變化對(duì)流域水文要素變異的貢獻(xiàn)

前文所講，水文要素變異的影響因素主要有兩類，一類是氣候變異驅(qū)動(dòng)因素，一類是人類生活驅(qū)動(dòng)因素，那么在對(duì)水文要素變異貢獻(xiàn)研究中，需要分離氣候變化和人類活動(dòng)的影響。一般來(lái)說(shuō)，研究方法有兩類：第一類，分享調(diào)查法，在進(jìn)行研究分析前，首要要設(shè)定人類活動(dòng)與氣候變化之間不存在相互的影響關(guān)系，二者對(duì)水文要素變異的影響是相互獨(dú)立的，那么將人類活動(dòng)驅(qū)動(dòng)因素作為因變量進(jìn)行定量分析，即可獲得人類活動(dòng)各因素對(duì)水文要素變異的貢獻(xiàn)。第二類，水文模型法，結(jié)合一定時(shí)間段內(nèi)人類活動(dòng)對(duì)水文要素變異貢獻(xiàn)的實(shí)測(cè)結(jié)果和氣象資料，建立水文模型，然后將人類活動(dòng)驅(qū)動(dòng)因素作為不變量，固定模型的各種參數(shù)，然后將氣象變化個(gè)因素帶入水文模型，經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)可獲得氣象變化驅(qū)動(dòng)中各因素對(duì)水文要素變異的貢獻(xiàn)。

4.2 覆被變化對(duì)水文資源效應(yīng)

人類活動(dòng)不僅表現(xiàn)在自身對(duì)自然資源的索取上，還表現(xiàn)在對(duì)自然系統(tǒng)的修復(fù)上，因此人類活動(dòng)對(duì)自然的影響是雙向的。人類活動(dòng)驅(qū)動(dòng)因素對(duì)自然系統(tǒng)的作用的結(jié)果，必然會(huì)在不同程度上改變土地的覆被狀態(tài)。覆被狀態(tài)的改變會(huì)影響地表水與地下水資源間的循環(huán)平衡狀態(tài)，這就是覆被變化帶來(lái)的水文資源效應(yīng)。在目前的研究領(lǐng)域，覆被變化對(duì)水文資源的影響的研究多采用水文模型法來(lái)揭示影響過(guò)程與機(jī)理。

參考文獻(xiàn)

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