城市化对水资源的影响分析及对策
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２１ ００年 ３月
第 ｌ期
河
北
工
程
技
术
高 等
专
科
学
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报
Ｍａ． ０ ０ ｒ２ １
Ｊ ＵＲ Ｏ ＮＡＬ Ｏ Ｂ Ｉ ＮＧＩ Ｅ Ｉ Ｆ ＨＥ Ｅ Ｅ ＮＥ Ｒ ＮＧ ＡＮＤ ＴＥ ＨＮＩ Ｃ ＣＡＬ Ｃ ＬＥ ＯＬ ＧＥ
ＮＯ １ ．
文章 编 号 ： Ｏ ８ ７ ２ ２ １ ） １ ０ １ ０ ｌ ０ —３ ８ （ ０ ０ ０ —０ ０ — ３
流人 城市 ， 向向热 岛 中心辐合 。 风
城市 排 出的大量 各种气 体和颗 粒物 ， 会显 著地 改变城 市 的大气组成 。因人为 造成 的大气 污染 ， 粒物 质 颗
为雾 的形成 提供 了丰 富 的凝 结核 。 种 大气污染 Βιβλιοθήκη Baidu仅 会使 城市大 气 中的有 害气体 含量增 高 ， 这 而且还会 使城 市
般 比郊 区多 ５ ～１ ］ ５ 。
２２城 市 化 对 径 流 的影 响 ．
收 稿 日期 ： ０ ９ １ 一 ８ ２ ０ — ｌ１
作者 简 介 ； 同僧 （ ９ １）男 ， 刘 １６ 一 ， 河北 河 问人 ， 北省廊 坊水 文 水资源 勘测 局局 长 ， 河 工程 师 ， 主要 从事 水 文水 资源管 理与 研究工 作 。
化还带 来 了局 部气候 变化 、 耗水 量增加 和水质 污染 等 问题 。
１ 城 市 化 对 气 候 的影 响
由于城 市 化增 加 了房屋 和道 路 等不 透水 面 积 ， 绿化 面积减 少 ， 用人 工 表 面代 替 了 土壤 和 草地 等 自然 地 面 ， 变 了下 垫 面的组 成 和性质 ， 改 从而 改变 了反 射 和辐 射面 的性质 ， 变 了近 地 面层 的热 交换 和地 面 的粗糙 改
城 市 化对 地 下水 资 源 的影 响
３ １ 地 下 水 严 重 超 采 ．
由于地表水 资源短缺 ， 地下水 资源就成 为城市生 产和生 活的主要 供水水源 。随着城市 化规模越 来越 大， 水资 源利用量亦越 来越 大。 为满 足城市正常 的生活和 生产 ， 得不集 中大量开采地 下水 ， 不 因此 ， 目前 地下水超 采严重 ， 不但涉及 大 中城 市 ， 而且 也有小城市 和乡镇 。地下水 的严重超 采 ， 不仅有 可能导致 地下水枯 竭 、 响 影 城市供 水 ， 而且还会 造成地 面沉 降、 建筑物破 坏等一 系列环境 地质 问题 嘲。
工业 和 民用供 热 、 制冷 以及机 动车增加 了大气 中 的热 量 ， 而且在燃 烧 中把 水 汽连 同各 种各样 的化学 物质送 入 大气层 中。建 筑物 能够 引起机 械湍 流 ， 市作 为热源 也导致 热湍 流 ， 城 因此城 市建筑 对 空气运 动能产 生相 当大
的影 响 。 而城市 上空形 成 的凝结核 、 热湍 流 以及机 械湍 流可 以影响 当地 的云量 和降 雨量 。 市 中的降水量 一 城
２ 城 市 化对 雨 洪 径 流 的 影 响
２ １ 城 市 化对 降 水 的影 响 ．
城 市规 模 的不 断 扩大 ， 在一 定 程度 上 改变 了城市 地 区的局 部气 候 条件 ， 又进 一 步影 响到城 市 的 降水 条
件。 在城 市建 设过 程 中 ， 表 的改变使 其上 的辐 射平衡 发 生了变化 ， 地 空气 动力 糙率 的改 变影 响 了空气 的运 动 。
２
河
Ｊ 工 Ｅ
程
技 术
高 等
专
科
学
校
学
报
随着城市化 的发展 ， 木 、 树 农作 物 、 草地等 面积逐步 减小 ， 工业 区、 商业 区和居 民区的面 积不断增加 。 城市 化过程 也使相 当部 分 的流域 （ 例如小 的河道 、 湖泊和湿地 ） 为不 透水地表所 替代 ， 减少 了蓄水 空间 。由于不透
措 施 和 建议 。
关键词： 市化 ； 岛 ； 城 热 不透 水 层 ； 雨 ； 染 酸 污
中 图分 类号 ： ＴＶ２ ３ ４ １． 文献标识码 ： Ａ
城 市化是 世界 各 国发展 的共 同趋 势 ， 市缺水 已成 为全球 关注 的问题 。 城 由于城市 化增加 了房屋 和道路 等
不透水 面积及 排水设 施 ， 改变 了径流形 成 的条 件 ， 使地下 水得 不到足 够的补 给 ， 坏 了 自然 界 的水循 环 。 市 破 城
度， 导致 大气 的物理状 况受 到影 响 ， 形成 了城市 热 岛 。在 天气 晴朗无 云 、 范 围内气压梯 度极 小 的形 势下 ， 大 由 于城市 热岛 的存在 ， 市 中形成 一个低 压 中心 ， 出现上 升气 流 。从热 岛垂 直结构 看来 ， 城 并 在一 定高度 范 围内 ， 城 市低空 都 比郊 区同高度 的空气 为暖 ， 因此 随着市 区热空 气 的不 断上 升 ， 区近地 面 的空气 必然从 四面八 方 郊
水地 表的入渗量几 乎 为零 ， 径流 总量增大 ， 得雨水 汇流速度 大大提 高 ， 使 使 从而使 洪峰 出现 时问提前 ， 同时 使
人渗 量减小 ， 地下 水补给 量相应减小 ， 枯水期 河流基流 量也将 相应 减小 。排水 系统 的完善 ， 如设置道路 边沟 、 雨水 管 网和排洪 沟等 ， 加 了汇 流 的水 力效率 。城市 中的天 然河道 被裁弯 取直 、 浚 和整治 ， 河槽 流速增 增 疏 使 大 ， 致径流量 和洪峰 流量 加大 。 导 与郊 区相 比 ， 市在 降雨后 ， 城 径流量急 剧增高 ， 很快 出现 峰值 ， 然后 又迅速 降 低 ， 径流 曲线非 常陡峻 ， 其 急升急 降 。
的云量 、 量 和降雨量 也都增 高 。城 市 中鳞次 栉 比的建筑 物群 ， 加 了下垫 面 的粗 糙度 ， 雾 增 减少 了风速 ， 为雾 的 形成 提供 了合适 的风 速条件 。又 由于城市 热 岛环 流 ， 区农村带 来 的水 汽 ， 低空 辐合 上升 凝结成雾 的机 率 郊 使
增 大 。
城 市化 对 水 资 源 的影 响分 析 及 对 策
刘 同僧 季 志恒。何 平 ， ，
（． 北 省 廊 坊 水 文水 资 源 勘 测 局 ， １河 河北 廊 坊 ０５０；． ６ ０ ０ ２ 河北 省 保 定 水 文水 资 源 勘 测 局 ， 北 保定 河 ０１ ０ ） ７ ０ ０
摘要 ： 中分析 了城市化对城市气候 、 文 降雨径 流特性、 地下水资源 以及水质 的影响 ， 并针对城市化对水资 源的影 响提 出了应对
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ＮＯ １ ．
文章 编 号 ： Ｏ ８ ７ ２ ２ １ ） １ ０ １ ０ ｌ ０ —３ ８ （ ０ ０ ０ —０ ０ — ３
流人 城市 ， 向向热 岛 中心辐合 。 风
城市 排 出的大量 各种气 体和颗 粒物 ， 会显 著地 改变城 市 的大气组成 。因人为 造成 的大气 污染 ， 粒物 质 颗
为雾 的形成 提供 了丰 富 的凝 结核 。 种 大气污染 Βιβλιοθήκη Baidu仅 会使 城市大 气 中的有 害气体 含量增 高 ， 这 而且还会 使城 市
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２２城 市 化 对 径 流 的影 响 ．
收 稿 日期 ： ０ ９ １ 一 ８ ２ ０ — ｌ１
作者 简 介 ； 同僧 （ ９ １）男 ， 刘 １６ 一 ， 河北 河 问人 ， 北省廊 坊水 文 水资源 勘测 局局 长 ， 河 工程 师 ， 主要 从事 水 文水 资源管 理与 研究工 作 。
化还带 来 了局 部气候 变化 、 耗水 量增加 和水质 污染 等 问题 。
１ 城 市 化 对 气 候 的影 响
由于城 市 化增 加 了房屋 和道 路 等不 透水 面 积 ， 绿化 面积减 少 ， 用人 工 表 面代 替 了 土壤 和 草地 等 自然 地 面 ， 变 了下 垫 面的组 成 和性质 ， 改 从而 改变 了反 射 和辐 射面 的性质 ， 变 了近 地 面层 的热 交换 和地 面 的粗糙 改
城 市 化对 地 下水 资 源 的影 响
３ １ 地 下 水 严 重 超 采 ．
由于地表水 资源短缺 ， 地下水 资源就成 为城市生 产和生 活的主要 供水水源 。随着城市 化规模越 来越 大， 水资 源利用量亦越 来越 大。 为满 足城市正常 的生活和 生产 ， 得不集 中大量开采地 下水 ， 不 因此 ， 目前 地下水超 采严重 ， 不但涉及 大 中城 市 ， 而且 也有小城市 和乡镇 。地下水 的严重超 采 ， 不仅有 可能导致 地下水枯 竭 、 响 影 城市供 水 ， 而且还会 造成地 面沉 降、 建筑物破 坏等一 系列环境 地质 问题 嘲。
工业 和 民用供 热 、 制冷 以及机 动车增加 了大气 中 的热 量 ， 而且在燃 烧 中把 水 汽连 同各 种各样 的化学 物质送 入 大气层 中。建 筑物 能够 引起机 械湍 流 ， 市作 为热源 也导致 热湍 流 ， 城 因此城 市建筑 对 空气运 动能产 生相 当大
的影 响 。 而城市 上空形 成 的凝结核 、 热湍 流 以及机 械湍 流可 以影响 当地 的云量 和降 雨量 。 市 中的降水量 一 城
２ 城 市 化对 雨 洪 径 流 的 影 响
２ １ 城 市 化对 降 水 的影 响 ．
城 市规 模 的不 断 扩大 ， 在一 定 程度 上 改变 了城市 地 区的局 部气 候 条件 ， 又进 一 步影 响到城 市 的 降水 条
件。 在城 市建 设过 程 中 ， 表 的改变使 其上 的辐 射平衡 发 生了变化 ， 地 空气 动力 糙率 的改 变影 响 了空气 的运 动 。
２
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随着城市化 的发展 ， 木 、 树 农作 物 、 草地等 面积逐步 减小 ， 工业 区、 商业 区和居 民区的面 积不断增加 。 城市 化过程 也使相 当部 分 的流域 （ 例如小 的河道 、 湖泊和湿地 ） 为不 透水地表所 替代 ， 减少 了蓄水 空间 。由于不透
措 施 和 建议 。
关键词： 市化 ； 岛 ； 城 热 不透 水 层 ； 雨 ； 染 酸 污
中 图分 类号 ： ＴＶ２ ３ ４ １． 文献标识码 ： Ａ
城 市化是 世界 各 国发展 的共 同趋 势 ， 市缺水 已成 为全球 关注 的问题 。 城 由于城市 化增加 了房屋 和道路 等
不透水 面积及 排水设 施 ， 改变 了径流形 成 的条 件 ， 使地下 水得 不到足 够的补 给 ， 坏 了 自然 界 的水循 环 。 市 破 城
度， 导致 大气 的物理状 况受 到影 响 ， 形成 了城市 热 岛 。在 天气 晴朗无 云 、 范 围内气压梯 度极 小 的形 势下 ， 大 由 于城市 热岛 的存在 ， 市 中形成 一个低 压 中心 ， 出现上 升气 流 。从热 岛垂 直结构 看来 ， 城 并 在一 定高度 范 围内 ， 城 市低空 都 比郊 区同高度 的空气 为暖 ， 因此 随着市 区热空 气 的不 断上 升 ， 区近地 面 的空气 必然从 四面八 方 郊
水地 表的入渗量几 乎 为零 ， 径流 总量增大 ， 得雨水 汇流速度 大大提 高 ， 使 使 从而使 洪峰 出现 时问提前 ， 同时 使
人渗 量减小 ， 地下 水补给 量相应减小 ， 枯水期 河流基流 量也将 相应 减小 。排水 系统 的完善 ， 如设置道路 边沟 、 雨水 管 网和排洪 沟等 ， 加 了汇 流 的水 力效率 。城市 中的天 然河道 被裁弯 取直 、 浚 和整治 ， 河槽 流速增 增 疏 使 大 ， 致径流量 和洪峰 流量 加大 。 导 与郊 区相 比 ， 市在 降雨后 ， 城 径流量急 剧增高 ， 很快 出现 峰值 ， 然后 又迅速 降 低 ， 径流 曲线非 常陡峻 ， 其 急升急 降 。
的云量 、 量 和降雨量 也都增 高 。城 市 中鳞次 栉 比的建筑 物群 ， 加 了下垫 面 的粗 糙度 ， 雾 增 减少 了风速 ， 为雾 的 形成 提供 了合适 的风 速条件 。又 由于城市 热 岛环 流 ， 区农村带 来 的水 汽 ， 低空 辐合 上升 凝结成雾 的机 率 郊 使
增 大 。
城 市化 对 水 资 源 的影 响分 析 及 对 策
刘 同僧 季 志恒。何 平 ， ，
（． 北 省 廊 坊 水 文水 资 源 勘 测 局 ， １河 河北 廊 坊 ０５０；． ６ ０ ０ ２ 河北 省 保 定 水 文水 资 源 勘 测 局 ， 北 保定 河 ０１ ０ ） ７ ０ ０
摘要 ： 中分析 了城市化对城市气候 、 文 降雨径 流特性、 地下水资源 以及水质 的影响 ， 并针对城市化对水资 源的影 响提 出了应对