人类活动的 水文效应

人类活动的水文效应

由于自然或人为因素,使地理环境发生改变,从而引起水循环要素、过程、水文情势发生变化，称为水文效应。

人类活动对水文情势的影响可分直接与间接两类，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，如兴建水库、跨流域引水工程、作物灌溉、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；间接影响指人类活动通过改变下垫面状况、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、城市化等。

不同的人类活动，其水文效应的影响规模、变化过程及变化性质上的可否逆转等均各异。例如跨流域引水、大型水库等水利工程措施，这类活动时间短、范围小，但可突然改变水循环要素，而且一旦改变，将发生持久变化，长期而不可逆转地存在下去。而植树造林、城市化等长期的人类活动，其水文效应是渐变的，且对水文要素的影响也是逐渐加重的。

我国于1988年10月，在武汉召开了“人类活动对水文要素影响的研究”学术交流会，拟定了今后进一步开展研究的3个专题：1.水利工程、农业措施对水文要素的影响;2.森林的水文效应；3.城市化的水文效应。从而进一步推动了我国开展人类活动水文效应的研究工作。

人们在与陆地上径流时空分布不均匀的斗争中，通常采用拦河筑坝建水库、跨流域远距离调水等水利工程措施，以调节和调剂水源不足的季节和地区的用水问题。这就是使河道中原来的自然水文状态改变成为人工控制的水文状态，导致水循环和水量平衡发生重大的改变。其中包括水库水文效应、跨流域引水效应、小型农田水利措施效应，及农业、水保措施的水文效应。水库建成后，河川水文

情势发生明显的变化，首先是水库拦蓄地表径流、减少入海流量，从而改变了流域内水量平衡要素的对比关系。其次筑坝拦水后。坝上游库区水位拥高，使流速逐渐减缓，引起泥沙淤积，水体由河流变成人工湖泊，求的流动状态改为波浪，湖流及异重流等，坝下游河流径流完全在人为的控制中，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。水库除了改变了流域原有的水循环系统外，还会使地区的热量平衡发生变化，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。水库坝上游水位的抬高，同时也抬高了上游地区的地下水位，增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。此外，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地变化。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教干旱缺水的地区，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来深刻的影响，首先是改变水循环的路径，此外还会破坏原来已经形成的生态平衡的状态。跨流域调水对环境影响的过程，大体可归纳为：调水—改变原来的水文情势—自然环境的变化—社会经济的变化。农田水利措施主要包括灌溉、排水措施、山区梯田谷坊措施、平原圩区的控制措施等，其水文效应各异。农田灌溉主要通过修建蓄水塘坝或提水工程、输配水系统等措施，以满足田间灌溉的需求。地表或地下排水的效应，主要是通过加速地下水消退，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，使水流量增加。

森林水文效应是指森林覆盖对径流、蒸发、降水等水循环要素，及河流水情、地下水、水质、泥沙等水文现象的影响。森林拦蓄作用是林地由于林冠、枯枝落叶层的截留和增大土壤渗蓄能力而起到拦洪作用。森林具有良好的持蓄水能力，

具有减少洪水流量、径流，削减洪峰延缓洪水过程及增加基流的调节作用。林地蒸散发是植被截留蒸发、植物散发和土壤蒸发的总和。一般认为大面积森林由于增加了蒸散发，促进了水分循环，而使降水有所增加，增加的降水量不超过增加的蒸发量的65%，由于林冠蒸腾大量水汽，使林区上空湿度增大，水平气流与森林起伏阻障，在动力作用下被迫产生漩涡，有利于垂直降水。森林对地下水的影响与地质、地貌、地下水位等各因素有关，一般认为山区森林下渗水量对地下水补给有利。大面积毁林会使宝贵的水源变成水患。

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。城市兴建和发展后，城市气候和下垫面条件均发生明显的变化。由于城市人口、建筑及工业的高度密集，城市气候的热岛效应、凝结核效应，及高层建筑障碍效应的影响，城市地区雨岛效应也明显反映出来。近几十年来，城市迅速膨胀，大量人口拥向城市，城市的需水量普遍大大超过当地水源的供水能力。因此城市化的迅速发展带来了严重的城市水荒，即城市水资源危机。城市本身不过产生水，而且需大量消费水甚至污染水。城市供水日益紧张，原来的地表水源和供水设施不能适应发展的需求，许多城市超量开采地下水，使地下水水源日趋枯竭，这不仅加深了水资源危机，甚至造成地面沉降的危害，建筑物毁坏和地下管道破裂，沿海城市还会导致咸水倒灌的恶果。城市工业废水和生活污水向河流排放，工业废气向大气排放形成酸雨下降，使天然水体受到污染，水质明显恶化。

总之，人类活动对水循环有很大的影响，而水循环的改变，又会引起自然环境的变化。这种变化可能是朝着有利于人类的方向发展，也有可能朝着不利的方向发展，弄清其机理，在理论上和实践上，均有重要意义。