水文学12第十二章 人类活动对环境的影响

• 水量输入区： 水量输入区： • 其水文效应是由外水大量引入造成 可能导致地下水位升高， 的，可能导致地下水位升高，水溶 盐的积累，蒸发量增加， 盐的积累，蒸发量增加，土壤次生 盐渍化和农田小气候的变化等。 盐渍化和农田小气候的变化等。
三、小型农田水利措施水文效应
• 农田水利措施主要包括灌溉、排水措施、山 农田水利措施主要包括灌溉、排水措施、 区梯田谷坊措施、平原圩区的控制措施等， 区梯田谷坊措施、平原圩区的控制措施等， 其水文效应则各异。 其水文效应则各异。 • 农田灌溉主要通过修建蓄水塘坝或提水工程、 农田灌溉主要通过修建蓄水塘坝或提水工程 主要通过修建蓄水塘坝或提水工程、 输配水系统等措施， 输配水系统等措施，以满足田间灌溉的需水 要求。 要求。 • 这些蓄、提、引、输水措施一旦实施运转， 这些蓄、 输水措施一旦实施运转， 就会改变天然河道的流量过程及水量的空间 分布。 分布。
第三节 水资源规划
指在统一的方针、任务和目标指导下， 通过调整水资源的天然时空分布，协调 防洪抗旱、开源节流、供需平衡以及发 电、通航、水土保持、景观与环境保护 等方面的关系，以提高区域水资源的综 合利用效益和效率为目标而制定的总体 计划与安排，并就规划方案实施后可能 对经济、社会和环境产生的潜在影响进 行评价。 1 2 3
遵守有关法律和规范
全面规划，统筹兼顾
规划 原则
依法治水 科学治水
系统分析与综合开发利用
协调发展 实施的可行性
三、水资源规划的目标
为国家或地区水资源可持续利用和管理提供规 划基础，要在进一步查清区域水资源及其开发 利用现状、分析和评价水资源承载能力的基础 上，根据经济社会可持续发展和环境保护对水 资源的要求，提出水资源合理开发、优化配置、 提出水资源合理开发、 提出水资源合理开发 优化配置、 高效利用、 高效利用、有效保护和综合治理的总体布局及 实施方案，促进我国人口、资源、环境和经济 实施方案， 的协调发展，以水资源的可持续利用支持经济 社会的可持续发展。
四、水资源规划的内容
①水资源调查评价； ②水资源开发利用情况调查评价； ③节约用水； ④水资源保护；
五、水资源规划的内容
⑤需水预测； ⑥供水预测； ⑦水资源合理配置； ⑧总体布局与实施方案； ⑨规划实施效果评价。
• 其次，筑坝拦水后，坝上游库区水位壅 其次，筑坝拦水后，坝上游库区水位壅 使流速逐渐减缓，引起泥沙淤积， 高，使流速逐渐减缓，引起泥沙淤积， 水体由河流变成了人工湖泊， 水体由河流变成了人工湖泊，水的流动 状态改为波浪，湖流及异重流等； 状态改为波浪，湖流及异重流等； • 坝下游河流径流完全在人为的控制之中， 坝下游河流径流完全在人为的控制之中 河流径流完全在人为的控制之中， 洪水期拦蓄，以防洪蓄水，枯水期泄水， 洪水期拦蓄，以防洪蓄水，枯水期泄水， 增大流量，以利于灌溉航运。 增大流量，以利于灌溉航运。 • 使下游河道中的径流几乎完全失去了洪 全年85％ 峰，全年 ％时间保持在较小的流量状 态。
第十二章 人类活动对水环境的影响
• 第一节 水利工程、农业措施对水文要素 水利工程、 的影响 • 第二节 城市水文效应 • 第三节 水资源规划
• 由于自然或人为因素，使地理环境 由于自然或人为因素， 发生改变，从而引起水循环要素、 发生改变，从而引起水循环要素、 过程、水文情势发生变化，称为水 过程、水文情势发生变化，称为水 文效应。 文效应。 • 本章所讲的水文效应，主要指人类 本章所讲的水文效应，主要指人类 活动的水文效应 的水文效应， 活动的水文效应，这种效应大多仍 遵循水与环境关系中固有的自然规 律。
有效地促进水资源的合理利用； 促进水资源开发、经济社会与环境 保护之间的协调与可持续发展； 可实现社会、经济和环境效益的综 合最优。
定义：
水 资 源 规 划
意义：
区域水资源规划
流域水资源规划
水资源 规划的 类型
跨流域水资源规划 专门水资源规划
二、水资源规划的原则
水资源规划是全面落实国家或地区实施可持续发展战略的要求，适应经 济社会发展和水资源的时空动态变化，着力缓解水资源短缺、水环境恶 化等水问题的一项重要工作。它是根据国家或地区的社会、经济、资源 和环境总体发展规划，以区域水文特征及水资源状况为基础来进行的。 可持续利用 因时、因地制宜
• 间接影响指人类活动通过改变下垫面状 间接影响指人类活动通过改变下垫面状 局地气候， 况、局地气候，以间接方式影响水循环 各要素。例如植树造林、发展农业、 各要素。例如植树造林、发展农业、城 市化等。 市化等。
• 人类活动对水循环的影响，推动了 人类活动对水循环的影响， 自然环境的变化。 自然环境的变化。 • 这种变化可能是朝着有利于人类的 这种变化可能是朝着有利于人类的 有利 方向发展，也可以朝着不利 不利的方向 方向发展，也可以朝着不利的方向 发展，弄清其机理， 发展，弄清其机理，在理论上和实 践上，均具有重要的意义。 践上，均具有重要的意义。
• 输水通过区： 输水通过区： • 其水文效应，是由输水环境效应、渗水 其水文效应，是由输水环境效应、 环境效应、 环境效应、阻水环境效应和蓄水环境效 应等一系列水文环境效应引起的， 应等一系列水文环境效应引起的，调水 后将抬高输水线两侧和蓄水体周围的地 下水位，加重土壤盐碱化，并给水质、 下水位，加重土壤盐碱化，并给水质、 湖泊水域环境和水生生物带来一定的影 响；
第二节 城市水文效应
• 城市水文效应是指城市化所及地区内， 城市水文效应是指城市化所及地区内， 水文过程的变化及其对城市环境的影响。 水文过程的变化及其对城市环境的影响。 • 城市化的水文效应，主要反映在雨洪变化、 城市化的水文效应，主要反映在雨洪变化 雨洪变化、
水资源需要量增长以及水质污染三个方面。 水资源需要量增长以及水质污染三个方面。 以及水质污染三个方面
• 人类活动对水文情势的影响可分两类： 人类活动对水文情势的影响可分两类： • 直接影响是指人类活动使水循环要素的 直接影响是指人类活动使水循环要素的 量或质、时空分布直接发生变化， 量或质、时空分布直接发生变化，如兴 建水库、跨流域引水工程、作物灌溉、 建水库、跨流域引水工程、作物灌溉、 城市供水或排水等。 城市供水或排水等。均直接使水循环和 水资源的量、质发生变化； 水资源的量、质发生变化；
水利工程、 第一节 水利工程、农业措施对水 文要素的影响
• • • • 一、水库水文效应 二、跨流域调水水文效应 三、小型农田水利措施水文效应 四、滥伐森林的水文后果
一、水库水文效应
（一）河川水文情势发生明显的变化 • 首先，水库拦蓄地表径流、减少入海流 首先，水库拦蓄地表径流、 量，从而改变了流域内水量平衡要素的 对比关系。 对比关系。 • 我国目前水库的拦蓄能力已接近全国年 径流总量的10％， 径流总量的 ％， • 其中海滦河及辽河流域水库的拦蓄能力 更可达本流域年径流总量的一半。 更可达本流域年径流总量的一半。
• 丹麦森林试验站的研究结果 丹麦森林试验站的研究结果: • 森林砍伐前地下水有明显的季节 砍伐前地下水有明显的季节 森林砍伐前 变化， 变化，夏季由于植物根系大量吸 水，地下水有明显的下降， 地下水有明显的下降， • 森林砍伐后季节变化趋势完全消 森林砍伐后 砍伐后季节变化趋势完全消 终年保持较高的水位。 失，终年保持较高的水位。
• 跨流域调水的水文效应可分 个影响区 跨流域调水的水文效应可分3个 来分析： 来分析： 水量输出区： 水量输出区： • 主要是由于水量减少，从而在枯水季节 主要是由于水量减少， 在引水口以下会导致泥沙的沉积， 在引水口以下会导致泥沙的沉积，河道 特性改变，河水自净能力减低， 特性改变，河水自净能力减低，河口海 水入侵加剧等； 水入侵加剧等；
• 我国丹江口水库蓄水后 年间，共测到 我国丹江口水库蓄水后10年间 丹江口水库蓄水后 年间， 426次地震，比建库前 次地震， 次地震 比建库前360年间记录到的 年间记录到的 地震次数（ 次 倍多。 地震次数（43次）多9倍多。 倍多
二、跨流域调水水文效应
• 跨流域调水工程主要是为了改变水的地区分 布，将湿润地区的部分水量调到较干旱缺水 的地区，以满足生产和生活的需要。 的地区，以满足生产和生活的需要。 • 大规模的调水工程对水循环和水量平衡将带 深刻的影响： 来深刻的影响： • 改变水循环的路径，还会破坏原来已经形成 改变水循环的路径 路径， 生态平衡的状态 的状态。 的生态平衡的状态。
• 森林在未经砍伐前，一般河流的输 森林在未经砍伐前， 在未经砍伐前 沙量很低，砍伐后流域输沙量大增。 沙量很低，砍伐后流域输沙量大增。 • 如美国一个 平方公里的实验流域 如美国一个10平方公里的实验流域 表明， 表明，森林砍伐前全流域悬沙产沙 量每年900吨，砍伐后第一年增为 量每年 吨 4600吨，第二年为 吨 第二年为18000吨。 吨
• 排水的效应，主要是加速地下水消退， 排水的效应，主要是加速地下水消退， 的效应 降低地下水位，减少潜水蒸发， 降低地下水位，减少潜水蒸发，从而 加大地下水对河流的补给量， 加大地下水对河流的补给量，使水流 量增加。 量增加。 • 同时，排水能减少地面积水和蒸发， 同时，排水能减少地面积水和蒸发， 改善汇流条件，加速水流的汇集， 改善汇流条件，加速水流的汇集，从 而增加河川径流量。 而增加河川径流量。
（三）抬高了上游地区的地下水位 抬高了上游地区的地下水位
• 水库坝上游水位的抬高，同时也 水库坝上游水位的抬高， 抬高了上游地区的地下水位，增 抬高了上游地区的地下水位， 加了水库临近地区的地下水补给 量，这样也常常会引起土壤次生 盐碱化。 盐碱化。
（四）工程地质问题和生态系统的变化
• 水库建成后往往会给周 围的自然环境带来一些 不利的工程地质问题和 生态系统的变化。 生态系统的变化。 • 如库岸滑坍问题，诱发 如库岸滑坍问题， 地震问题等，据美国米 地震问题等，据美国米 德水库（ Lake） 德水库（Mead Lake）记 蓄水后10年间 年间， 载，蓄水后 年间，曾 记录到600次地区性地震 记录到 次地区性地震
四、滥伐森林的后果
• 历史上森林覆盖面曾占 陆地面积的2/3， 陆地面积的 ，达76 亿公顷，随着人口剧增， 亿公顷，随着人口剧增， 毁林垦荒，砍柴获薪， 毁林垦荒，砍柴获薪， 森林被大量砍伐。 森林被大量砍伐。 • 1、大面积毁林会使宝 贵的水源变成水患： 贵的水源变成水患：
• 对比一场夏季暴雨后森林砍伐后的流量 过程线与控制的流量过程线， 过程线与控制的流量过程线，前者比后 者峰量增大6倍之多 径流总量也有十 倍之多， 者峰量增大 倍之多，径流总量也有十 分明显的增加 增加。 分明显的增加。 • 同时，由于森林每年能从土壤中吸取 同时， 50cm水深的水分，则森林的砍伐会使地 水深的水分， 水深的水分 则森林的砍伐会使地 下水位上升， 下水位上升， • 减少地下水的调节能力，从而加剧了洪 减少地下水的调节能力， 水灾害。 水灾害。
（二）库区产生明显的小气候效应
• 水库还会使地区的热量平衡发生变化， 水库还会使地区的热量平衡发生变化， 热量平衡发生变化 由于水库比陆地具有更大的热容量， 由于水库比陆地具有更大的热容量， 故库区会产生明显的小气候效应。 故库区会产生明显的小气候效应。
• 如在大水库周围气温变得冬暖夏凉，新安江水库周 如在大水库周围气温变得冬暖夏凉，新安江水库周 围的无霜期平均延长20天 围的无霜期平均延长 天，由于库区水面蒸发量的 源自文库加，改变了附近大气的水汽含量， 增加，改变了附近大气的水汽含量，从而影响到降 水分布，新安江水库水面上空降水减少100—150mm， 水分布，新安江水库水面上空降水减少 ， 而水库周围山区，则降水量增加100mm，最多的甚 而水库周围山区，则降水量增加 ， 至增加200mm。这又形成小范围的水循环。 至增加 。这又形成小范围的水循环。