氣候變化對地表水文水資源影響分析

馬強(qiáng)

（太原市水文水資源勘測分局，山西 太原 030002）

氣候變化對地表水文水資源影響分析

馬強(qiáng)

（太原市水文水資源勘測分局，山西 太原 030002）

以山西地區(qū)氣候變化為例，分析了氣候變化對地表水文以及水資源的影響，提出應(yīng)對氣候變化的水資源適應(yīng)性管理策略，從而解決和改善氣候因素影響與水文條件變化的矛盾，科學(xué)利用氣候條件，合理改善水資源供需現(xiàn)狀，為全省經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。

地表水文；氣候變化；水資源

隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及城市化進(jìn)程的加速，氣候環(huán)境日益遭到破壞，不僅影響地表水文及水資源，同時(shí)也容易造成用水危機(jī)。針對山西地區(qū)氣候變化特點(diǎn)，分析氣候變化對地表水文以及水資源的影響，提出應(yīng)對氣候變化的水資源適應(yīng)性管理策略。

1 山西地區(qū)氣候特點(diǎn)

山西地處大陸東岸中緯度內(nèi)陸，東距海岸300～500km，由于省境東部山嶺阻擋，氣候受海洋影響較弱，在氣候類型上屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候。北部由于受內(nèi)蒙古冬季冷氣團(tuán)的襲擊，比較寒冷；南部受從河南黃淮海平原和豫北平原北上的夏季暖濕氣團(tuán)的滋潤，比較溫和；南北氣候差異明顯。冬季漫長，寒冷干燥；夏季南長北短，雨水集中；春季氣候多變，風(fēng)沙較多；秋季短暫，天氣溫和。全境日照充足，熱量資源較豐富；災(zāi)害性天氣較多，“十年九旱”；晝夜溫差較大。

山西是全國水資源貧乏省份之一，主要水資源量由地表水資源和地下水資源組成，水資源的主要補(bǔ)給來源是當(dāng)?shù)亟邓?。由于降水量分布不均及水文下墊面條件的差異，在地域上水資源分布極不均勻，總的趨勢是由東南向西北遞減。從徑流量和開發(fā)條件比較，清漳河、沁河、滹沱河、濁漳河的條件較為優(yōu)越，水能蘊(yùn)藏量占到全省的80%～90%。故針對清漳河、沁河、滹沱河、濁漳河地區(qū)作為主要研究對象。山西地處暖溫帶，屬大陸性半濕潤季風(fēng)候區(qū)，四季分明，年平均氣溫達(dá)到13.4℃。最高氣溫出現(xiàn)在7月，最低氣溫出現(xiàn)在1月。全年日照時(shí)數(shù)2414.3h。由于山西地勢復(fù)雜，各地降雨區(qū)別較大，平川區(qū)域年均降水量在50～600mm之間，前山沿區(qū)域在600～650mm之間，中條山區(qū)域在700～750mm之間，丘陵區(qū)域在400～450mm之間。各季降水分布極不均勻：春季降水20%，干旱現(xiàn)象嚴(yán)重，夏日降水45%，秋季降水30%，冬天降水5%。平均風(fēng)速1.42m/s，每年除6—8月為東南風(fēng)，其他多為西北風(fēng)。

2 氣候變化對地表水文水資源影響

2.1 計(jì)算地表水資源可利用量

山西省氣候變化主要有氣溫升高、冬季寒冷期變長、夏季炎熱期延后等情況。故采用扣損法，計(jì)算在現(xiàn)狀條件下山西地區(qū)地表水資源可利用量。山西省近年來水資源利用情況見表1。

表1 近年來山西省水資源利用情況 單位：億m3

山西省水資源需求量十分巨大，常年維持在一個(gè)較高的需求水平，且總需水量有逐年增加的趨勢，未來山西省水資源的需求將會(huì)更多。在水資源的部門需求結(jié)構(gòu)中，工業(yè)需水量占總需水量的38%，山西省居民生活用水需水量占總需水量的37%，農(nóng)業(yè)需水量占總需水量的25%。農(nóng)業(yè)需水量呈逐年下降趨勢，工業(yè)和居民生活用水則呈逐漸增加的趨勢。居民生活用水量的增加一定程度上可以反映人們生活水平的提高，但也應(yīng)考慮人口增長的情況。而工業(yè)需水量的增加則需要結(jié)合企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大狀況、工業(yè)產(chǎn)值的提升狀況和節(jié)水技術(shù)的提高水平進(jìn)行綜合分析。

2.2 預(yù)測氣候變化對河流影響

調(diào)查分析山西省的地下水開采量、山西地區(qū)農(nóng)業(yè)用水采量深度，并深入農(nóng)村以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)參照各縣市水利局統(tǒng)計(jì)數(shù)字核查鄉(xiāng)鎮(zhèn)用水量。應(yīng)用天氣發(fā)生器，并結(jié)合SWAT水文模型，模擬預(yù)測山西清漳河、沁河、滹沱河、濁漳河地區(qū)在氣候變化對水文的影響。在氣候變化情景下，山西河流徑流量有所增加，氣候變化影響河流水文，如表2所示。

表2 氣候變化影響預(yù)測 單位：億m3

由表2可知，隨著時(shí)間推移，山西地區(qū)氣候不斷發(fā)生變化，水資源及水文也產(chǎn)生一定影響。地表水是水循環(huán)系統(tǒng)和水資源的重要組成部分，研究氣候變化對地表水文及水資源的影響，將有助于改善山西地區(qū)水文條件，使氣候變化對水文水資源產(chǎn)生積極影響。

3 解決策略

3.1 全面推行節(jié)約用水

為保護(hù)地下水資源，可在山西地區(qū)實(shí)施的農(nóng)業(yè)灌溉中推廣節(jié)水措施，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)灌區(qū)的水利工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉模式，將其轉(zhuǎn)變成現(xiàn)代節(jié)水高效的灌溉農(nóng)業(yè)。在地下水資源保護(hù)中，可調(diào)整第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，減慢用水增長；改造輸水管網(wǎng)，降低管網(wǎng)漏損并實(shí)施對居民生活的節(jié)水措施，針對山西城鎮(zhèn)居民用水現(xiàn)狀，推廣節(jié)水觀念，杜絕水資源浪費(fèi)。

3.2 保護(hù)水源

為提高地下水資源含量，確保地下水資源水質(zhì)，應(yīng)減少排污，建設(shè)河網(wǎng)截污系統(tǒng)，使工業(yè)用水達(dá)標(biāo)排放，保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。運(yùn)用確立的水資源模型，進(jìn)行模仿和剖析氣候變化條件下水資源缺少狀況，保護(hù)水資源。同時(shí)可開展中水回用，提高對淺層地表水資源的回收利用，在城市建設(shè)中規(guī)劃中水回用管網(wǎng)，并加以政策扶持，增加城市內(nèi)的中水回用比例，保護(hù)地下水資源。

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C

1004-7042（2016）05-0018-02

馬強(qiáng)（1977-），男，2012年畢業(yè)于河北工程大學(xué)水文與水資源工程專業(yè)，助理工程師。

2016-03-19；

2016-04-24