人類活動(dòng)對(duì)水文水資源的影響

孫元杰　張俊輝　李建貞

摘 要：當(dāng)前，我國水資源質(zhì)量不斷下降，嚴(yán)重影響了人類的正常用水。分析水資源質(zhì)量降低的原因可以發(fā)現(xiàn)，人類活動(dòng)對(duì)其影響最大?；诖?，本文結(jié)合有關(guān)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，主要探討人類活動(dòng)對(duì)水文的直接影響和間接影響，以期保護(hù)水資源提供參考。

關(guān)鍵詞：人類活動(dòng)；水文水資源；影響

中圖分類號(hào)：TV213.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2017）06-0111-02

Influence of Human Activities on Hydrology and Water Resources

Sun Yuanjie Zhang Junhui Li Jianzhen

（Zhengzhou Hydrology and Water Resources Survey Bureau，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： At present， the quality of water resources in our country is declining constantly， which seriously affects the normal water use of human beings. Analyzing the reasons for the reduction of water quality can be found that human activities have the greatest impact on it. Therefore， this paper mainly discussed the direct and indirect impacts of human activities on hydrology， in the light of relevant experience and data.The author hope this paper can provide reference for the protection of water resources.

Keywords： human activities；hydrology and water resources effects；influence

水文主要泛指自然界中水的分布、變化規(guī)律及與環(huán)境之間的相互影響。自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)和水文建設(shè)一直在不斷發(fā)展，且取得了較大成就，尤其是在20世紀(jì)，水文站的建設(shè)數(shù)量迅猛增長，項(xiàng)目也比較齊全，布局合理，且形成了一支技術(shù)水平、敬業(yè)愛崗、樂于奉獻(xiàn)的水文專業(yè)建設(shè)團(tuán)隊(duì)。在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展的背景下，每年水文站都可以獲取大量數(shù)據(jù)，積累了大量的水文經(jīng)驗(yàn)。

水文事業(yè)的發(fā)展可以促進(jìn)人們更好地改造自然，提高生活質(zhì)量和水平。但是，人類活動(dòng)在一定程度上嚴(yán)重影響了水文的發(fā)展。人類活動(dòng)對(duì)水文的影響，有直接方面的，也有間接方面的，直接方面包括水庫的興建、跨流域引水工程及水污染等，間接方面主要包括現(xiàn)在越來越嚴(yán)重的城市化現(xiàn)象、植樹造林、農(nóng)業(yè)的發(fā)展等。

1 人類活動(dòng)對(duì)水文的直接影響

1.1 水庫的建設(shè)對(duì)水文的影響

水庫水文效應(yīng)是水庫攔蓄地表徑流、減少入海流量，從而改變流域內(nèi)水量平衡要素的對(duì)比關(guān)系[1]。目前，我國水庫的攔截能力已達(dá)到了世界的10%。水壩建成后，河流流速不斷變慢，淤泥現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，水的流動(dòng)逐漸變成了波浪形，河流逐漸變成人工湖，水流的流動(dòng)在人類控制范圍之內(nèi)。水庫在洪水期進(jìn)行攔蓄，枯水期放水，更加利于灌溉運(yùn)輸，但其會(huì)對(duì)下游的河床產(chǎn)生更嚴(yán)重的沖擊。

水庫的建設(shè)還直接改變了流域內(nèi)的水循環(huán)系統(tǒng)，使地區(qū)的產(chǎn)熱量和散熱量產(chǎn)生不平衡的現(xiàn)象。水庫的熱能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了陸地，庫區(qū)水平面的水量蒸發(fā)，改變了附近流域的水汽含量，從而影響降水的分布。同時(shí)，庫區(qū)周圍產(chǎn)生了明顯的小氣候效應(yīng)，這也近年來比較明顯的冬暖夏涼的原因。

水庫還會(huì)使上游地下水位抬高，下游地下水位降低，增加水庫臨近的地下水補(bǔ)給量，這容易產(chǎn)生鹽堿化現(xiàn)象。此外，水庫的建設(shè)通常還會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響，如上、下游間物種交流受到阻隔，流速減緩造成水質(zhì)下降，三角洲面積減小。水庫的建設(shè)雖然可以增加發(fā)電量，擴(kuò)大灌溉面積，但大量肥沃的土地全都被攔在了大壩內(nèi)，導(dǎo)致下游地區(qū)失去了營養(yǎng)元素，土壤變得越來越貧瘠。經(jīng)過調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，水庫的建成容易產(chǎn)生地震，隨著水庫建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，地震發(fā)生的頻率也不斷升高。

1.2 跨流域調(diào)水對(duì)水文的影響

一些地區(qū)天然屬于濕潤狀態(tài)，含水量較高；但還存在一些地區(qū)天然屬于干燥氣候，降水量較少，正常的生活用水甚至都是一個(gè)問題。為了更好地解決這種問題，可以采用跨流域工程技術(shù)，將一些含水量較高地區(qū)的水量調(diào)到含水量較低的地區(qū)，以滿足其生產(chǎn)和生活的需要。在中國古代，也有跨流域調(diào)水的例子，如眾所周知的大運(yùn)河跨流域工程，但因?yàn)楫?dāng)時(shí)的規(guī)模比較小，所以起到的作用有限。在國外，跨流域工程也非常常見，如美國的“北水南調(diào)”工程，巴基斯擔(dān)的“西水東調(diào)”工程等。但是，大規(guī)模的跨流域調(diào)水使得水循環(huán)和水量的平衡產(chǎn)生嚴(yán)重失調(diào)，改變了以往的水循環(huán)途徑，破壞了生態(tài)平衡。此外，在干燥季節(jié)，跨流域工程的入水口會(huì)產(chǎn)生一些淤泥，改變河道特性，導(dǎo)致河水的自我恢復(fù)能力降低。

1.3 水污染對(duì)水文的影響

隨著社會(huì)的發(fā)展，人類的生活水平不斷提高。人類越來越普遍地將一些污水排放到河流中，導(dǎo)致一些湖泊、海洋和地下水的水質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重變化。物理或化學(xué)物質(zhì)組成的生物群落也發(fā)生變化，水體被嚴(yán)重破壞，其使用價(jià)值大大降低。比如，眾多礦山的開采、工業(yè)生產(chǎn)用水的排放、農(nóng)業(yè)大量噴灑農(nóng)藥、城鎮(zhèn)居民的生活污水等，都會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)降低。

2 人類活動(dòng)對(duì)水文的間接影響

2.1 森林對(duì)水文的影響

森林對(duì)水源的作用非常明顯，它通過調(diào)節(jié)徑流、涵養(yǎng)水源、保持水土來改善人類的生存環(huán)境。森林主要通過林冠或是枯枝落葉層增強(qiáng)蓄水功能。同時(shí)，地面上的一些枯枝落葉層可起到截留降水量的作用，減少地表徑流，這種截留能力的強(qiáng)弱與枯枝落葉層的厚度有關(guān)。枯枝落葉層的截留作用，直接降低了落入地面的降水，減少了雨滴對(duì)地面的沖擊力，避免了土壤的板結(jié)，增大了滲透率。同時(shí)，在森林中，土壤中大量發(fā)展的根系，對(duì)土壤有較好的改良作用，增加了土壤的有機(jī)質(zhì)。森林還具有良好的蓄水能力。森林的覆蓋率越大，對(duì)應(yīng)的削減的洪峰流量就越高。由于森林吸收了很多輻射能，給植物提供了較多水分，故在林地總覆蓋中，植物的散發(fā)量占據(jù)較大比例。由于森林整體的隱蔽性比較好、氣溫低、濕度大、風(fēng)速較小等，阻止了水分的揮發(fā)，因此，整個(gè)森林中自然揮發(fā)的能量占比例非常少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于自然條件下土壤的直接揮發(fā)量。

有關(guān)學(xué)者認(rèn)為，大面積森林由于增加了蒸散發(fā)，促進(jìn)了水循環(huán)，所以降水量不斷增加。由于林冠蒸騰大量水汽，使林區(qū)上空濕度增大，水平氣流與森林起伏阻障，在動(dòng)力作用下被迫產(chǎn)生漩渦，有利于更好地垂直降雨[2]。森林在夜間輻射冷卻，容易產(chǎn)生一些霜、霧以及霧凇等。

森林對(duì)地下水的影響也較大。一般認(rèn)為，山區(qū)森林下滲水量對(duì)地下水補(bǔ)給有利，由于大部分林地的土壤比較肥沃，孔隙多，滲透力強(qiáng)等，所以大部分降水都可以慢慢滲到地下，667 m2林地至少比667 m2無林地多蓄20m3水，0.33萬hm2森林所含蓄水量就相當(dāng)于一座100萬m3的小水庫，所以人們經(jīng)常形象地將森林稱為綠色水庫。但是，近年來人類不斷砍伐樹木，嚴(yán)重影響了森林的水文生態(tài)系統(tǒng)，間接影響了水文。

2.2 城市化對(duì)水文的影響

近年來，城市化現(xiàn)象不斷加劇，人類逐漸從農(nóng)村搬到城市中去，城市人口增多。由于城市人口、建筑及工業(yè)的高度密集，城市氣候的熱島效應(yīng)、凝結(jié)核效應(yīng)（煙、塵增多），以及高層建筑障礙效應(yīng)的影響，城市地區(qū)雨島效應(yīng)也越來越明顯[3]。隨著城市的發(fā)展，以前的種植區(qū)全部被工廠、建筑、公路、住宅等代替，使下墊面的滲透量產(chǎn)生了嚴(yán)重變化。城市降雨后，地面的滲透性不斷降低。再加上城市道路的建設(shè)，下水道的完善，城市集水區(qū)天然蓄水能力降低，徑流系數(shù)明顯增大，出現(xiàn)洪水總量提高、峰值出現(xiàn)的時(shí)間提前、洪峰流量增大、洪水的過程線比臨近的其他地區(qū)更加陡坡的現(xiàn)象。

城市本身并不會(huì)產(chǎn)生水，且由于人口密集，需要消耗大量的生活用水。任何一個(gè)城市如果僅僅依靠該地區(qū)的地表徑流和地下徑流量，根本無法滿足有關(guān)需要，如一些發(fā)達(dá)地區(qū)，北京或上海，需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其本身的含水量。城市供水日益緊張，使得原來的地表水源和一些供水措施遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足相關(guān)需求。為了解決該問題，許多城市都超量采用地下水，導(dǎo)致地下水資源日趨枯竭，加深了水資源危機(jī)，甚至造成地面沉降。

參考文獻(xiàn)：

[l]劉聞，曹明明，邱海軍.氣候變化和人類活動(dòng)的水文水資源效應(yīng)研究進(jìn)展[J].水土保持通報(bào)，2012（5）：215-219.

[2]劉昌明.二十一世紀(jì)中國水資源若干問題的討論[J].水利水電技術(shù)，2002（1）：15-19.

[3]楊飛.氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)水資源的影響研究[D].西安：長安大學(xué)，2011.