城市化水文效應(yīng)

摘要：伴隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快。隨之城市人口密度加大，致使人與環(huán)境之間相互作用擴(kuò)大。城市化進(jìn)程中很多物質(zhì)現(xiàn)象都在發(fā)生變化，城市化水文效應(yīng)就是其中之一。本論文對城市化水文效應(yīng)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：城市化；水文效應(yīng)；闡述

中圖分類號：P343.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1674-0432（2014）-16-96-1

水文變化與人類活動特別是城市化發(fā)展是密切相關(guān)的。如今，城市化水文效應(yīng)已經(jīng)成為我國乃至國際重點(diǎn)和熱點(diǎn)話題，所以，研究城市化水文效應(yīng)十分有必要。

1 水文概念闡述

水文是地理地質(zhì)領(lǐng)域研究的一個(gè)重要方面，是研究自然界水體的變化運(yùn)動，相互變換和時(shí)空變換的自然科學(xué)。從地理意義來講水文就是關(guān)注自然的表現(xiàn)。在研究規(guī)律的基礎(chǔ)上，為人類生產(chǎn)和生活提供重要科學(xué)參考。水文研究主要包含水文考察、水文觀測、水文建設(shè)以及水文評估等幾個(gè)方面。

2 城市化對水文的影響

城市“熱島效應(yīng)”和“雨島效應(yīng)”備受關(guān)注，相關(guān)研究較多。城市人口增加，建筑趨于密集，地表水量極大以及滲透困難等特點(diǎn)導(dǎo)致城市土壤熱容量大，地溫高于郊區(qū)。在熱島效應(yīng)的作用下，雨島效應(yīng)也愈來愈明顯。根據(jù)相關(guān)專業(yè)的調(diào)查研究得知美國西部，阿拉伯干旱地區(qū)在城市化后雨量增加了12%～14%。雖然很多專家用實(shí)踐調(diào)查證明城市化對降雨量有一定的影響，但是這個(gè)話題還是存在爭議。我國一些專家認(rèn)為，珠江三角洲地區(qū)降水量減少是由于城市化引起的。城市化造成地表水文特征改變，自然植被破壞嚴(yán)重，加上粗糙度、反射率、能量流動以及地表徑流減少，促使大氣水分供給減少。

3 城市化對河流影響

城市化必然引起河流發(fā)生變化，簡化了河流結(jié)構(gòu)。這也致使河流小分支的消失，主干道不斷加寬。根據(jù)調(diào)查顯示英國中南部因城市化水文效應(yīng)，河流的格局發(fā)生了變化，主河道逐漸變寬、變深，河流容量也隨之增加2.5倍左右。在我國也存在此種現(xiàn)象，城市化的需要致使某些支流會隨著城市發(fā)展逐漸消失，主河流會載負(fù)更多水量，致使徑流流速、洪峰流量以及洪水總量增加。

4 城市化對徑流影響

城市化過程中農(nóng)田、自然生物、森林以及濕地都將轉(zhuǎn)為人們需要的住宅、工業(yè)用地以及健全社會發(fā)展的其他設(shè)施，從而城市不透水面積增大，地表水滲透困難且較少，截留量、蒸發(fā)量、基流和地下水位減少或減低，嚴(yán)重影響了流域產(chǎn)流。人類活動的需要和城市發(fā)展的需要河流渠化、堤壩建筑等水利工程措施的作用使河流結(jié)構(gòu)和河網(wǎng)形態(tài)發(fā)生改變，也影響了河道匯流的產(chǎn)生。

5 對水質(zhì)影響

城市化過程中用水量會隨之增加，一般而言徑流利用量不可高于20%，當(dāng)高于這個(gè)數(shù)值時(shí)就會對水環(huán)境產(chǎn)生影響，當(dāng)超過50%時(shí)將會造成嚴(yán)重影響。加之城市用地面積的擴(kuò)張，很多小河流都已經(jīng)被城市化用地逐步取代，從而減弱了河流天然的蓄水排澇和納污自凈能力，排入主河流的污染加大，河水質(zhì)量不斷惡化。根據(jù)專家研究分析，河流水質(zhì)等級與居住地、工業(yè)用地成正相關(guān)，與農(nóng)業(yè)用地呈負(fù)相關(guān)。隨著水質(zhì)的逐漸惡化與之相關(guān)的研究也多起來，許多研究人員認(rèn)為，我國平原河流數(shù)量減少，旱季水源不足，等汛期來臨河道沖刷消弱其自凈能力，從而引發(fā)水質(zhì)退化。所以對于河流的使用要有一定的規(guī)劃性，全局觀，不可隨著城市化的發(fā)展而隨意占用河流。把河流的使用納入發(fā)展戰(zhàn)略之中，進(jìn)行合理利用。

6 對洪澇期影響

城市化對洪水的增加具有一定的副作用，研究表明地表水面增加10%～100%時(shí)，地表徑流將增加200%～500%。但是有些人則認(rèn)為，城市化只是增加了洪水的次數(shù)，對洪水的規(guī)模影響不大。城市化對汛期洪水的影響主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：第一，河流占用。河流部分河道被占用，洪水匯集渠道減少，洪水分流不足，河道的洪水儲存量降低，蓄洪能力相應(yīng)降低，這也是汛期洪水次數(shù)增加的原因之一；第二，河流渠道化。建造堤渠一定程度上減少了洪水的發(fā)生，但也存在負(fù)面影響。建造渠道必然限定河道的寬度，河流會下切河道，河流沉積物粒級變小，流速增加；第三，當(dāng)遇到多雨年或季節(jié)，河道被占用和狹窄渠道的負(fù)面影響會被擴(kuò)大。雨量大會增加地表水量，狹窄渠道會增加徑流流速，進(jìn)而使洪峰過程呈線性，從而增加了洪峰峰值，增強(qiáng)了其破壞力和破壞范圍。城市化過程中地面結(jié)構(gòu)的逐漸改變使地表水文情勢也相應(yīng)改變，降低了河道自然調(diào)節(jié)能力。

7 對流域生態(tài)系統(tǒng)影響

數(shù)據(jù)顯示當(dāng)不透水面積超過14%時(shí)，生物完整指數(shù)呈下降趨勢。自然植物沿河分布，當(dāng)河道被占用，植物會被破壞，導(dǎo)致沿河植物的減少，那么區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)會遭受嚴(yán)重破壞。與之相關(guān)的整條生物鏈也會發(fā)生變化。

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作者簡介：李曉陽，碩士學(xué)歷，嘉興市秀洲區(qū)水文站，助理工程師，研究方向：農(nóng)村區(qū)域發(fā)展與水文信息化應(yīng)用。