環(huán)境變化對(duì)流域水文水資源的影響評(píng)估

□王德峰（新鄉(xiāng)水文水資源勘測(cè)局）

環(huán)境變化對(duì)流域水文水資源的影響評(píng)估

□王德峰（新鄉(xiāng)水文水資源勘測(cè)局）

經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和城市化建設(shè)的加快對(duì)我國(guó)環(huán)境產(chǎn)生了巨大影響，從而也影響了流域水文水資源。水是人類生活的基礎(chǔ)，水資源一旦遭受破壞，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的后果。文章主要分析環(huán)境變化對(duì)水文水資源的影響，以期提高全社會(huì)對(duì)水環(huán)境保護(hù)的認(rèn)知，加強(qiáng)對(duì)水文環(huán)境的管理，有效改善環(huán)境變化對(duì)水資源的影響。

氣候變化；水文水資源；影響

0 引言

全球變化是當(dāng)前與未來(lái)人類所要面臨的難題，全球變化包含了人為因素以及自然變化，它的變化會(huì)導(dǎo)致海平面的上升、極端天氣以及氣候變暖等，不但影響了人類生存的環(huán)境與自然生態(tài)系統(tǒng)的影響，而且還會(huì)對(duì)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成一定的影響。水是水文循環(huán)與大氣環(huán)流的決定性因素，是全球氣候產(chǎn)生變化的關(guān)鍵性因素。

1 氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)水文影響的區(qū)分和界定

區(qū)分出人類活動(dòng)與氣候變化對(duì)于徑流的影響，是水資源變化探究的中心，在如今分析比較多的是歷史徑流對(duì)于氣候的界定以及人類活動(dòng)的影響。例如：依據(jù)塔里木河在50 a內(nèi)的研究數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)徑流增加的主要原因是環(huán)境導(dǎo)致的氣候變化，但由于人口的擴(kuò)增與農(nóng)業(yè)的澆灌，這使塔里木河出現(xiàn)了徑流量下降的趨勢(shì)。分析我國(guó)北方河川徑流量的變化，會(huì)發(fā)現(xiàn)直接的影響因素是人類活動(dòng)，人類在河道內(nèi)肆意取水是造成河川徑流量下降的主要因素，農(nóng)業(yè)的快速增長(zhǎng)也使得徑流量不斷減少。從已知的研究數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，人類活動(dòng)對(duì)于水資源的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于氣候變化的影響。

在目前應(yīng)用的研究方法里，水文模型可以有效區(qū)分人類活動(dòng)與氣候變化導(dǎo)致的流域水文變化。應(yīng)用SIMHYD模型，可以探究黃河中游氣候變化以及人類活動(dòng)對(duì)于徑流變化的影響；應(yīng)用VIC模型，區(qū)分黃河伊洛河的人類活動(dòng)與氣候變化對(duì)徑流產(chǎn)生的影響；應(yīng)用SWAT模型，可以探究以往氣候變化和土地覆蓋情況對(duì)于一年或是一季度的徑流影響等。通過(guò)這些水文模型的應(yīng)用，來(lái)比對(duì)環(huán)境變化所影響的是不受到人類活動(dòng)因素影響的天然河流量，但是還不滿足現(xiàn)在的河川徑流量的研究。

以水文模型的方式來(lái)劃分是比較復(fù)雜的，會(huì)存在一些不確定性。但是綜合來(lái)看，水文模型的應(yīng)用還是不可取代的，基于年的尺度來(lái)研究水文生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，全面考慮人類活動(dòng)對(duì)于流域水資源的影響，主要是因?yàn)槿祟愡M(jìn)行溫室氣體的排放的行為，比如：化石燃料的使用等。近幾年環(huán)境變化對(duì)于徑流的影響，采用簡(jiǎn)化的形式，這種方式被稱為水文敏感性的分析法，差不多的還有氣候彈性法、回歸分析法，這些方法的共同點(diǎn)就是將氣候變化的影響歸源于人類的活動(dòng)。

2 基于三源分析的環(huán)境變化對(duì)水文水資源影響

環(huán)境變化對(duì)于河流水文循環(huán)的影響只在人類活動(dòng)與氣候變化的區(qū)分上，對(duì)于適應(yīng)以及減緩環(huán)境變化在水域環(huán)境中的影響進(jìn)行客觀分析。I PCC評(píng)估報(bào)告是氣候系統(tǒng)跟隨著時(shí)間的變化而變化，無(wú)論是自然變化的原因還是人類活動(dòng)的原因。按照聯(lián)合國(guó)氣候變化的公約，氣候變化水文無(wú)論是主要原因還是間接原因都源于改變?nèi)虼髿獾某煞?，也就是控制人類活?dòng)，減少氣候變化。對(duì)于氣候變化的定義是：在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀測(cè)后，除了自然變化，都是因?yàn)槿祟惖幕顒?dòng)所導(dǎo)致的氣候變化，這就是將人類活動(dòng)進(jìn)行完善來(lái)使大氣的組成發(fā)生改變。氣候變化與氣候變率還不是一個(gè)相同的概念，氣候變率主要是因?yàn)樽匀灰蛩?。?shí)際的氣候變化包含兩個(gè)方面，第一是人為引起的氣候變化比如溫室效應(yīng)等，第二是自然氣候的變異比如說(shuō)氣候的波動(dòng)等。因?yàn)槿祟惖挠绊憣?duì)于減緩和適應(yīng)環(huán)境變化會(huì)有重要的影響，無(wú)論是人為的氣候變化還是自然變異、人類活動(dòng)對(duì)于水資源都有重要影響。

想要研究流域?qū)τ跉夂蜃兓乃挠绊?，?duì)于氣候自然波動(dòng)的影響是在氣候的變化中加以界定與區(qū)分的。在IPCC的第四層評(píng)估報(bào)告里，利用的是氣候模型將人為氣候變化與自然變異進(jìn)行分離觀測(cè)變化的影響，同時(shí)采用了信號(hào)噪音比值的方法對(duì)自然氣候變異以及人為氣候變化的評(píng)價(jià)觀測(cè)與預(yù)測(cè)，來(lái)發(fā)現(xiàn)人為氣候變化因素遠(yuǎn)大于自然氣候變異對(duì)于流域的影響。

雖然當(dāng)前對(duì)于自然氣候變異的研究還處于初級(jí)階段，但也為接下來(lái)的研究提供了新的方向：在以往的環(huán)境變化里，可以將水文的過(guò)程從氣候的自然變異、人類活動(dòng)以及人類氣候變化三個(gè)方面的原因，在未來(lái)的變化中，對(duì)未來(lái)環(huán)境進(jìn)行一個(gè)動(dòng)態(tài)模擬，將三種狀況進(jìn)行分解，這對(duì)于未來(lái)環(huán)境的變化會(huì)有很重要的影響。在歷史時(shí)期氣候變化的因素是人為氣候變化小于人類活動(dòng)和自然變異的影響的，然而這一結(jié)論的存在只是在過(guò)去，未來(lái)出現(xiàn)的不確定因素對(duì)環(huán)境變化有所改變。

3 應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的水文水資源適應(yīng)性管理策略

國(guó)內(nèi)外對(duì)于環(huán)境變化對(duì)于流域水文水環(huán)境的影響方面加大了研究力度。2009年美國(guó)推出水資源管理與環(huán)境變化報(bào)告，來(lái)促進(jìn)各個(gè)部門對(duì)于水資源影響的重視。英國(guó)水資源規(guī)劃全面考慮到在未來(lái)里環(huán)境對(duì)于水資源帶來(lái)的變化。在當(dāng)前，我國(guó)對(duì)于環(huán)境保護(hù)、水資源應(yīng)用等課題或是項(xiàng)目進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)與分析。我國(guó)學(xué)者劉昌明指出：應(yīng)將環(huán)境變化作為水循環(huán)變換規(guī)律的前提條件進(jìn)行研究，從而制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，來(lái)保證流域水資源再生的特點(diǎn)。還有張巍等人提出對(duì)于黃河水文情況的適應(yīng)對(duì)策：在國(guó)家重點(diǎn)研究的基礎(chǔ)上建設(shè)相應(yīng)對(duì)策，專門開(kāi)展我國(guó)水資源適應(yīng)對(duì)策的相關(guān)研究課題，即為實(shí)際研究與模型模擬進(jìn)行有效的結(jié)合，并且對(duì)成果進(jìn)行研究，探討環(huán)境不同轉(zhuǎn)變的同時(shí)對(duì)于水文水資源管理策略的手段與核心，并且研究適應(yīng)性方法的成本費(fèi)用與制約原因，來(lái)分析氣候不斷變化對(duì)環(huán)境的影響，進(jìn)而提出保障流域水資源的科學(xué)措施及有效建議。在當(dāng)前，該研究已經(jīng)取得了成果。夏軍等綜合考慮水資源系統(tǒng)對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)情況與敏感度，采取基本核心指標(biāo)體制的手段，提出環(huán)境變化與人類活動(dòng)的基礎(chǔ)下水資源評(píng)估體系，同時(shí)將模型運(yùn)用到對(duì)于水資源比較匱乏的江河流域，對(duì)當(dāng)前與未來(lái)的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。其結(jié)果顯示：在平原山區(qū)地帶，環(huán)境因素是主要的影響原因，如果不采取相應(yīng)的解決方法，在未來(lái)時(shí)間里水資源的脆弱性會(huì)更加嚴(yán)重。

對(duì)于環(huán)境變化下水資源的研究，是關(guān)于未來(lái)環(huán)境對(duì)于氣候變化的影響以及一些不可控自然災(zāi)害發(fā)生的概率和一些極端水文事件等作為評(píng)估研究的基礎(chǔ)。然而目前社會(huì)各界對(duì)于所存在的問(wèn)題不夠重視，我國(guó)對(duì)于水資源影響問(wèn)題上的研究還不夠全面，加強(qiáng)對(duì)于水文環(huán)境的管理，首先是認(rèn)清所存在的問(wèn)題，才可以實(shí)施相應(yīng)的對(duì)策，因此做好水文水資源的預(yù)防工作，才會(huì)有效地改善環(huán)境變化對(duì)水資源的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今對(duì)于氣候變化使水文水資源產(chǎn)生影響的研究中，可以將流域水文核心的變化簡(jiǎn)化歸為人為氣候變化的原因，對(duì)自然氣候發(fā)生變動(dòng)的影響研究方面還比較欠缺。在實(shí)際中，短期的水文在徑流中的變化也許會(huì)受到自然氣候波動(dòng)的影響，在評(píng)估過(guò)程中要注意人為氣候與自然變異對(duì)氣候變化的影響。因此，控制環(huán)境變化的速度，可以降低流域水資源短缺的狀況。

［1］秦年秀，陳喜，薛顯武，曾春芬.氣候變化對(duì)烏江流域水文水資源的影響［J］.河海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，06：623-628.

［2］宋曉猛，張建云，占車生，劉春蓁.氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)水文循環(huán)影響研究進(jìn)展［J］.水利學(xué)報(bào)，2013，07：779-790.

［3］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)，2012，05：215-219+264.

編輯：符蕾

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2017-04-22