環境變化對流域水文水資源的影響評估

□王德峰（新鄉水文水資源勘測局）

環境變化對流域水文水資源的影響評估

□王德峰（新鄉水文水資源勘測局）

經濟不斷發展和城市化建設的加快對我國環境產生了巨大影響，從而也影響了流域水文水資源。水是人類生活的基礎，水資源一旦遭受破壞，會引發嚴重的后果。文章主要分析環境變化對水文水資源的影響，以期提高全社會對水環境保護的認知，加強對水文環境的管理，有效改善環境變化對水資源的影響。

氣候變化；水文水資源；影響

0 引言

全球變化是當前與未來人類所要面臨的難題，全球變化包含了人為因素以及自然變化，它的變化會導致海平面的上升、極端天氣以及氣候變暖等，不但影響了人類生存的環境與自然生態系統的影響，而且還會對社會進步和經濟發展造成一定的影響。水是水文循環與大氣環流的決定性因素，是全球氣候產生變化的關鍵性因素。

1 氣候變化和人類活動對水文影響的區分和界定

區分出人類活動與氣候變化對于徑流的影響，是水資源變化探究的中心，在如今分析比較多的是歷史徑流對于氣候的界定以及人類活動的影響。例如：依據塔里木河在50 a內的研究數據，發現徑流增加的主要原因是環境導致的氣候變化，但由于人口的擴增與農業的澆灌，這使塔里木河出現了徑流量下降的趨勢。分析我國北方河川徑流量的變化，會發現直接的影響因素是人類活動，人類在河道內肆意取水是造成河川徑流量下降的主要因素，農業的快速增長也使得徑流量不斷減少。從已知的研究數據可以發現，人類活動對于水資源的影響遠遠多于氣候變化的影響。

在目前應用的研究方法里，水文模型可以有效區分人類活動與氣候變化導致的流域水文變化。應用SIMHYD模型，可以探究黃河中游氣候變化以及人類活動對于徑流變化的影響；應用VIC模型，區分黃河伊洛河的人類活動與氣候變化對徑流產生的影響；應用SWAT模型，可以探究以往氣候變化和土地覆蓋情況對于一年或是一季度的徑流影響等。通過這些水文模型的應用，來比對環境變化所影響的是不受到人類活動因素影響的天然河流量，但是還不滿足現在的河川徑流量的研究。

以水文模型的方式來劃分是比較復雜的，會存在一些不確定性。但是綜合來看，水文模型的應用還是不可取代的，基于年的尺度來研究水文生態系統的規律，全面考慮人類活動對于流域水資源的影響，主要是因為人類進行溫室氣體的排放的行為，比如：化石燃料的使用等。近幾年環境變化對于徑流的影響，采用簡化的形式，這種方式被稱為水文敏感性的分析法，差不多的還有氣候彈性法、回歸分析法，這些方法的共同點就是將氣候變化的影響歸源于人類的活動。

2 基于三源分析的環境變化對水文水資源影響

環境變化對于河流水文循環的影響只在人類活動與氣候變化的區分上，對于適應以及減緩環境變化在水域環境中的影響進行客觀分析。I PCC評估報告是氣候系統跟隨著時間的變化而變化，無論是自然變化的原因還是人類活動的原因。按照聯合國氣候變化的公約，氣候變化水文無論是主要原因還是間接原因都源于改變全球大氣的成分，也就是控制人類活動，減少氣候變化。對于氣候變化的定義是：在經過一段時間的觀測后，除了自然變化，都是因為人類的活動所導致的氣候變化，這就是將人類活動進行完善來使大氣的組成發生改變。氣候變化與氣候變率還不是一個相同的概念，氣候變率主要是因為自然因素。實際的氣候變化包含兩個方面，第一是人為引起的氣候變化比如溫室效應等，第二是自然氣候的變異比如說氣候的波動等。因為人類的影響對于減緩和適應環境變化會有重要的影響，無論是人為的氣候變化還是自然變異、人類活動對于水資源都有重要影響。

想要研究流域對于氣候變化的水文影響，對于氣候自然波動的影響是在氣候的變化中加以界定與區分的。在IPCC的第四層評估報告里，利用的是氣候模型將人為氣候變化與自然變異進行分離觀測變化的影響，同時采用了信號噪音比值的方法對自然氣候變異以及人為氣候變化的評價觀測與預測，來發現人為氣候變化因素遠大于自然氣候變異對于流域的影響。

雖然當前對于自然氣候變異的研究還處于初級階段，但也為接下來的研究提供了新的方向：在以往的環境變化里，可以將水文的過程從氣候的自然變異、人類活動以及人類氣候變化三個方面的原因，在未來的變化中，對未來環境進行一個動態模擬，將三種狀況進行分解，這對于未來環境的變化會有很重要的影響。在歷史時期氣候變化的因素是人為氣候變化小于人類活動和自然變異的影響的，然而這一結論的存在只是在過去，未來出現的不確定因素對環境變化有所改變。

3 應對環境變化的水文水資源適應性管理策略

國內外對于環境變化對于流域水文水環境的影響方面加大了研究力度。2009年美國推出水資源管理與環境變化報告，來促進各個部門對于水資源影響的重視。英國水資源規劃全面考慮到在未來里環境對于水資源帶來的變化。在當前，我國對于環境保護、水資源應用等課題或是項目進行重點強調與分析。我國學者劉昌明指出：應將環境變化作為水循環變換規律的前提條件進行研究，從而制定相應的應對策略，來保證流域水資源再生的特點。還有張巍等人提出對于黃河水文情況的適應對策：在國家重點研究的基礎上建設相應對策，專門開展我國水資源適應對策的相關研究課題，即為實際研究與模型模擬進行有效的結合，并且對成果進行研究，探討環境不同轉變的同時對于水文水資源管理策略的手段與核心，并且研究適應性方法的成本費用與制約原因，來分析氣候不斷變化對環境的影響，進而提出保障流域水資源的科學措施及有效建議。在當前，該研究已經取得了成果。夏軍等綜合考慮水資源系統對環境變化的適應情況與敏感度，采取基本核心指標體制的手段，提出環境變化與人類活動的基礎下水資源評估體系，同時將模型運用到對于水資源比較匱乏的江河流域，對當前與未來的狀態進行評估。其結果顯示：在平原山區地帶，環境因素是主要的影響原因，如果不采取相應的解決方法，在未來時間里水資源的脆弱性會更加嚴重。

對于環境變化下水資源的研究，是關于未來環境對于氣候變化的影響以及一些不可控自然災害發生的概率和一些極端水文事件等作為評估研究的基礎。然而目前社會各界對于所存在的問題不夠重視，我國對于水資源影響問題上的研究還不夠全面，加強對于水文環境的管理，首先是認清所存在的問題，才可以實施相應的對策，因此做好水文水資源的預防工作，才會有效地改善環境變化對水資源的影響。

4 結語

在當今對于氣候變化使水文水資源產生影響的研究中，可以將流域水文核心的變化簡化歸為人為氣候變化的原因，對自然氣候發生變動的影響研究方面還比較欠缺。在實際中，短期的水文在徑流中的變化也許會受到自然氣候波動的影響，在評估過程中要注意人為氣候與自然變異對氣候變化的影響。因此，控制環境變化的速度，可以降低流域水資源短缺的狀況。

［1］秦年秀，陳喜，薛顯武，曾春芬.氣候變化對烏江流域水文水資源的影響［J］.河海大學學報（自然科學版），2011，06：623-628.

［2］宋曉猛，張建云，占車生，劉春蓁.氣候變化和人類活動對水文循環影響研究進展［J］.水利學報，2013，07：779-790.

［3］劉聞，曹明明，邱海軍.氣候變化和人類活動的水文水資源效應研究進展［J］.水土保持通報，2012，05：215-219+264.

編輯：符蕾

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2017-04-22