城市化的水文效应

城市化的水文效应

当今，人类对自然环境的作用越来越明显，人为因素对水文效应的影响尤为突出，其中，城市化的程度的提高，直接改变了城市的水文效应。

城市化的最主要特征：

1.人口集中和建筑密度增大,大力铺装道路，整治河道，兴建排水管网等；

2. 城市社会经济发展对水的需求量增大，废、污水增多，从而对水的流动，循环等产生了影响；

3.随着人口增加，对水的需求量也就随之增大，产生了一个寻求充足水源这一水文第一重要的问题。

城市化对水文效应及水特性有如下影响：

1. 对水循环的影响

（1）从水循环路径看，水资源开发利用改变了江河湖泊的关系，改变了地表水和地下水的赋存环境和补给转化路径。人工侧支水循环的形成和发展，导致城市天然生态系统与人工生态系统的相应变化，区域水循环也随之而变。从水循环特性来看，城市土地利用，极大地改变了城市地貌与植被分布，使城市地表水的产汇流特性和地下水的补给排泄特性发生相应变化。

城市化的程度的提高，直接改变了城市的暴雨径流形成条件，使其水文情势发生变化：由于城市地表不透水面积增大，蓄水洼地减少，暴雨天气易形成地表径流，导致暴雨径流总量增大，洪峰流量增高，出现时间提前，汇流时间缩短；河道中水流流速加大，径流过程中悬浮固体及污染物浓度提高。另外，地区的入渗量减少，地下水的补给量相应减小，干旱期河流基流量也相应减少。

而地表径流增加，使得径流系数增大，增大了对河道和排水沟渠的压力。

城市化后，夏季降水明显增多，特别是大暴雨的次数、总降水量和平均降雨强度都有所增加。城市污水增多、降雨的径流量变大和流速的增大，使短时间内的大流量径流发生，不可避免地要使洪峰流量增大，从而引起了洪水控制问题。

对地下水收支的影响。城市化的发展加快了人们对地下空间的利用，如上、下水道及地铁等工程均对地下水的收支产生很大影响。由于城市人口密集，需水

量大，过量开采地下水，而由于地表的阻隔，地下水得不到有效补充，使得其水位降低，水质发生改变，进而影响了水文特性。

（2）由于有热岛效应，城市空气层结不稳定，有利于产生热对流，当城市中水汽充足时，容易形成对流云和对流性降水。

（3）城市阻碍效应。城市因有高低错落的建筑物，地面糙度比附近郊区平坦地区大，这不仅引起湍流，而且对稳定滞缓的降水系统如静止锋、静止切变、缓进冷锋等有阻碍效应，使其移动速度减慢，在城市滞留时间加长，因而导致城市的降水强度增大，降水的时间延长。

（4）城市凝结核效应。城市空气中的凝结核比郊区多，一般认为有促进降水增多的作用。

2.对水质的影响：

城市化扩大时，枯水流量减小，城市污水的增加及雨水径流水质恶化，引起水源水质恶化。另外，固态及液态致病污染物的处置对地下水水质也可能产生不利影响，产生了水质污染控制问题。城市径流中污染物组分及浓度随城市化程度、土地利用类型、交通量、人口密度和空气污染程度而变化。

城市径流中污染物的主要来自：

①降水：降雨和降雪对径流污染物的贡献，尤其是工业区降雨中硫的含量很可能是雨洪径流的主要部分；

②土地表面（地表污染物）：雨洪径流污染的主要部分。地表污染物的含量与许多因素有关，如：大气沉降、交通量、土地利用类型、人口密度、季节和风力等；

③下水道系统：沉积池中的沉积物和合流制排水系统漫溢出的污水。

地表污染物包括悬浮固体（SS）、COD、重金属、富营养化物质（N、P、K）、细菌和病毒、油脂类物质、酸类物质等，他们最终被雨滴或径流冲走，带到下水道系统中，再通过管网排入受纳水体。这样就对水体水质造成了严重的破坏。

人类生产活动造成的水体污染中。工业引起的水体污染最严重。如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。

其次是农业污染。农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松，在土壤和地形还未稳定时降雨，大量泥沙流入水中，增加水中的悬浮物。

还有一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多，而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收，其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中，通过降雨，经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。

城市污染源对水体的污染主要是生活污水，它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。

针对城市化造成对水循环过程及水质的种种影响，人们也提出和实施了各种解决方案：

1．建造洼地和渗滤带以及停车场内的多孔路面，可以减小径流流速，增大下渗机率；

2.在公路的中间、停车场边缘以及狭窄的风景区建渗水沟，可避免堵塞，同时将拦蓄的径流渗入地下；

3.建立滞洪池，使其始终蓄有一定的水量，蓄洪池可通过沉淀作用去除悬浮性污染物，通过生化作用去除溶解性污染物。

4.加强城市河流的保护和建设；

5.健全城市水资源管理体系。