人類活動(dòng)和氣候變化對(duì)水文水資源的影響研究

林金海，李海峰

吉林省水文水資源局吉林分局，吉林吉林 132013

0 引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步，我們賴以生存的環(huán)境也在遭受著極大的破壞和污染，自然環(huán)境正在一點(diǎn)一點(diǎn)的被“腐蝕”。根據(jù)相關(guān)人士的記載，在過(guò)去的60 年里，世界的平均氣溫升高了0.74℃。是什么原因?qū)е職鉁厣叩哪兀繗w根結(jié)底為人類活動(dòng)和氣候變化。如何協(xié)調(diào)人類活動(dòng)和自然環(huán)境之間的平衡？這已成為如今社會(huì)研究的熱點(diǎn)。

1 氣候變化及人類活動(dòng)與水資源的關(guān)系

氣候變化直接影響水文循環(huán)的現(xiàn)狀，導(dǎo)致水文水資源在時(shí)空上的重新分配和在數(shù)量上的改變，從而影響社會(huì)的發(fā)展和人們賴以生存的生態(tài)環(huán)境。氣候變化對(duì)水資源的影響主要表現(xiàn)在3 個(gè)方面：1）隨著氣溫的升高，使得土壤中的水分蒸發(fā)速率加快，地表水滲入速率也隨之加快，從而改變了生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界環(huán)境干擾和保持系統(tǒng)平衡的能力；2）徑流量大小，降水時(shí)機(jī)的改變，降水強(qiáng)度的改變，旱災(zāi)、洪災(zāi)的頻率與強(qiáng)度的擴(kuò)大、水汽循環(huán)加速或減緩等因素；3）水資源相關(guān)項(xiàng)目不合理的規(guī)劃和不科學(xué)的管理所引發(fā)的影響，如土地利用方式的改變，徑流特征的改變導(dǎo)致海平面上升，水資源的分布變化。同時(shí)，也影響了人類生活的空間格局，從而改變了水資源供求關(guān)系以及人口遷移模式。所以，研究氣候變化對(duì)水資源的影響對(duì)于分析流域或區(qū)域水文水資源的循環(huán)和演變規(guī)律等有重要的實(shí)際意義[1]。

人類活動(dòng)直接影響著水文循環(huán)，也直接的干預(yù)著水文循環(huán)。由于人類大規(guī)模的活動(dòng)使得流域下的墊面條件發(fā)生改變，導(dǎo)致蒸發(fā)的時(shí)空分布發(fā)生改變，也使得地下含水層的補(bǔ)給發(fā)生改變，從而影響水文循環(huán)。盡管人類活動(dòng)的范圍是局部的，但是影響強(qiáng)度是非常大的。與此同時(shí)，由于社會(huì)的高速發(fā)展，工業(yè)的迅速崛起使得大氣中的化學(xué)成分發(fā)生改變，還有汽車行業(yè)的興起，嚴(yán)重的影響了大氣中的化學(xué)成分。尤其以CO2等溫室氣體最為嚴(yán)重，汽車數(shù)量的增加，引起溫室氣體濃度的增加，導(dǎo)致全球氣溫升高，蒸發(fā)量加大，最終導(dǎo)致水文循環(huán)發(fā)生改變。所以，研究人類活動(dòng)對(duì)水資源的影響對(duì)于探討流域水資源綜合開發(fā)利用、開展建設(shè)節(jié)水型社會(huì)等都具有十分重大的意義[2]。

2 人類活動(dòng)對(duì)水文水資源的影響研究

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，使得人類改造自然的力度不斷的增加，人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響逐漸增大，己成為目前研究的的一個(gè)熱點(diǎn)話題。人類活動(dòng)主要包括土地的開發(fā)利用、農(nóng)作物灌溉、植樹種草、建閘建壩、煤炭開采、修建水庫(kù)、工業(yè)耗水、地下水超采和水土保持等等。研究證明人類活動(dòng)的水文水資源效應(yīng)具有雙向性，因此對(duì)于人類活動(dòng)對(duì)水文影響的定量計(jì)算就顯異常的艱難，只能作估算或者定性的分析。一般來(lái)講，估算的常用方法有3 種： 1）根據(jù)水量平衡原理，建立水量平衡的物理或數(shù)學(xué)模型，變動(dòng)模型中某項(xiàng)因素，估算該項(xiàng)因素受人類活動(dòng)影響的單獨(dú)效應(yīng)；2）根據(jù)長(zhǎng)期水文觀測(cè)資料，使用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行對(duì)比分析和估算；3）流域水文模擬。根據(jù)早期的資料估算流域水文模型中的參數(shù)，通過(guò)模型推算人類活動(dòng)影響之后的流域水文過(guò)程，再與實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比。雖然以上方法可以定性的分析人類活動(dòng)對(duì)水文的影響，但是準(zhǔn)確性不高。由于上述研究只是利用數(shù)據(jù)對(duì)比分析法研究人類活動(dòng)對(duì)水文水資源的影響，可信性不高，所以要研究更合理有效的方法提高準(zhǔn)確度[3]。

3 氣候變化對(duì)水文水資源的影響研究

氣候變化對(duì)水文循環(huán)和水資源系統(tǒng)的影響是非常大的。氣候的變暖使得水循環(huán)過(guò)程加劇，驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)量的增大和降水量的改變等水文水資源要素的改變。氣候的變暖也改變了區(qū)域水量的平衡，增強(qiáng)了水文極值事件的發(fā)生頻率，嚴(yán)重的影響了區(qū)域水資源分布。到目前為止，氣候變化對(duì)區(qū)域徑流的研究結(jié)果一般包括∶徑流量增大與減少;徑流量的季節(jié)性變化在國(guó)內(nèi)研究氣候變化對(duì)流域水文的影響多采用分布式水文模型，為了模擬全球氣候變化對(duì)水文的影響，一些外國(guó)的科學(xué)家常用的方法都是依據(jù)某個(gè)流域的徑流和氣候的早期數(shù)據(jù)，找出徑流和氣候因子之間的潛在關(guān)系。也有一些科學(xué)家利用一些指標(biāo)，通過(guò)定量的分析得出氣候因子的改變帶給徑流的敏感性。這些方法的可信度都不高，存在著許多的不足之處，比如只能通過(guò)徑流和氣候早期記載的數(shù)據(jù)，這對(duì)于以后的氣候檢測(cè)就不適應(yīng)了。現(xiàn)在，可信度最高的方法是采用全球氣候模型。這種模型通過(guò)模仿不同溫室氣體在排放情況下變化，運(yùn)用降尺度法作為全球氣候模型的輸入，通過(guò)全球氣候模型模擬氣候變化帶給水文水資源的影響。雖然這種方法的可信度高，但是由于步驟多，誤差大，使得地區(qū)和全球的氣候變化情況存在非常大的的差別。所以，有了地區(qū)氣候模型。地區(qū)氣候模型的可信度更高，精度更準(zhǔn)確，并且還能了解氣候變化在流域地區(qū)的時(shí)空分布。雖然人們已經(jīng)探索出氣候變化是影響水文要素的變化的原因之一，但是也能通定性的估計(jì)，并不能定量的估計(jì)氣候變化對(duì)水文水資源的影響。因此，不能停留在定性估計(jì)這一層面，還應(yīng)該向著更高的定量方面探索[4]。

4 結(jié)論

氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)我國(guó)水文循環(huán)和水資源系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生了非常大的影響。由于社會(huì)的不斷發(fā)展和世界人口的增長(zhǎng)，與水資源有關(guān)的一系列問題逐漸的明顯起來(lái)，這嚴(yán)重的制約著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。如何解決水資源問題將成為國(guó)家的頭等大事。就目前的情況而言,我國(guó)在區(qū)域氣候預(yù)測(cè)，陸—?dú)饽Ｐ婉詈希榫吧杉夹g(shù)等方面與國(guó)際之間的差距非常明顯。所以，我國(guó)有必要加強(qiáng)氣候變化對(duì)水文水資源影響的基礎(chǔ)理論研究, 提升對(duì)水資源脆弱性、敏感性研究成果的可靠性。結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，提出相應(yīng)的的方針政策, 全面做好水資源的管理工作，為走可持續(xù)發(fā)展道路鋪下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[l]史玉品.黃河源區(qū)氣候變化及其對(duì)水資源的影響[J].河海大學(xué)，2006.

[2]劉昌明.21世紀(jì)中國(guó)水資源若干問題的討論[J].水利規(guī)劃設(shè)計(jì)，2002.

[3]劉聞，曹明明，邱海軍.氣候變化和人類活動(dòng)的水文水資源效應(yīng)研究進(jìn)展[J].水土保持通報(bào)，2012.

[4]楊飛, 氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)水資源的影響研究[J].長(zhǎng)安大學(xué)，2011.