氣候與土地利用變化對水文水資源的影響研究

劉惠中

摘要：本文通過對于前人做過的研究進(jìn)行分析總結(jié)，并對其研究領(lǐng)域的具體研究進(jìn)行了分析，得出了當(dāng)前存在的問題以及為今后的研究提出了展望。

關(guān)鍵詞：氣候變化；土地利用變化；水資源影響

一、氣候變化對水文水資源的影響研究

（一）研究方法

氣候變化對于其水文資源的影響研究，當(dāng)前主要上通過對其溫度，蒸發(fā)以及降水等氣候變化，從而推斷出徑流的變化的趨勢，最終推斷出對其供水流域的相關(guān)影響。當(dāng)前科研工作者常使用“假設(shè)模型”來進(jìn)行相關(guān)研究，即假設(shè)氣候產(chǎn)生了某種變化，然后通過分析水文資源的系統(tǒng)組成部分，如果遇到某種氣候變化其水資源循環(huán)會受到何種影響。從而分析其某種氣候變化的發(fā)生會導(dǎo)致何種水資源的相應(yīng)變化。該過程主要包括以下四個方面：1.對于其氣候變化情景的定義；2.建立相應(yīng)的水文模型并且驗證；3.將相應(yīng)氣候變化場景放入到其水文模型中，進(jìn)行模擬驗證，從而分析該區(qū)域水文循環(huán)以及水文變量；4.最終評估其氣候變化對其水文資源產(chǎn)生的不利影響，從而為相關(guān)部門提供理論支持，從而制定出相關(guān)措施，以應(yīng)對其不利影響。

（二）氣候變化對于水文資源的具體影響

氣候變化對水文水資源產(chǎn)生的影響主要有以下兩個方面：其一就是對于天然徑流量的影響，此外就是水文系統(tǒng)在供應(yīng)以及水資源需求上的不利影響。通過研究表明：首先就是徑流對氣候敏感變化產(chǎn)生的影響，縱觀全國，從南到北，其降水量對于溫度的變化較為敏感。其次，對于黃河流域而言，其所處地域為半干旱或干旱氣候區(qū)，同時作為我國西北以及華北的重要水資源地，但也是我國重度缺水地區(qū)。但是，由于全球氣候變暖，導(dǎo)致了其流域中某些區(qū)域呈現(xiàn)干化趨勢，從而使得天然徑流量銳減，最終導(dǎo)致了水資源供求矛盾日益劇增。此外，全球氣候變暖還導(dǎo)致了我國西北地區(qū)的高寒山區(qū)的冰川銳減，使得冰川補給徑流越來越少，隨著其變化趨勢，我國主要流域的河流會出現(xiàn)干旱等情況，但是，雖然會出現(xiàn)上述變化，但跨氣候帶的水文資源變化絕不會出現(xiàn)；最后，針對全球氣候變暖問題而言，它可能導(dǎo)致全球的降水量不減反增，但其降水增加量可能會大致符合年平均降水量的變化規(guī)律，隨著溫度但升高，其蒸發(fā)量可能會增加，由于全球的氣溫普遍升高，則今后旱澇等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率可能會隨溫度到升高而增加。此外，由于某些地區(qū)的氣溫升高，導(dǎo)致了其蒸發(fā)量的增加，使得其地區(qū)的河水流量相應(yīng)減少，這種變化可能會導(dǎo)致河流污染的加劇，尤其說在那些干燥的季節(jié)時。與此同時，由于氣溫的升高，導(dǎo)致水溫相應(yīng)升高，這就導(dǎo)致了河流污染物更加容易沉積，使得一些污染物在河流里分解，導(dǎo)致其水質(zhì)變差。雖然對于河流而言，其年平均流量有著明顯增加，但是其水質(zhì)量問題還有待相關(guān)部門出臺相應(yīng)措施解決這些相關(guān)問題。

（三）氣候變化對于水文資源研究中存在的問題及展望

針對氣候變化對于水文資源的影響的研究中，是在氣候系統(tǒng)和特定情節(jié)下的水文循環(huán)之間進(jìn)行研究的，這個研究過程非常耗時，一些學(xué)者認(rèn)為，其氣候系統(tǒng)相對是靜止的，通過運算一些相關(guān)數(shù)據(jù)，將WMO規(guī)則系列平均為30年，標(biāo)準(zhǔn)差則描述了氣候變化。然而在對于陸地水文資源的研究過程中，其水文年平均流量則嚴(yán)重不足，出現(xiàn)一些干燥等氣候現(xiàn)象，圍繞平均值的周期性變化。此外，某些學(xué)者則認(rèn)為其土地水文過程是相對靜止的，大部分精力則是去研究氣候與天氣降水過程，根本沒有關(guān)注到水循環(huán)動力機制以及反饋盆地。例如，在天氣研究模式中，通過設(shè)置某些參數(shù)，而不是水文過程和陸面水文空間分布的變化-生態(tài)作用是穩(wěn)定不變的。

二、土地利用變化對水文的影響研究

當(dāng)前，人們越來越關(guān)注土地利用變化對水循環(huán)水平衡及洪水的影響，尤其是森林水文效應(yīng)受到廣泛關(guān)注，其森林植被覆蓋度變化對于水文的影響具有差異性，由于流域面積以及氣候等因素不同，導(dǎo)致了其產(chǎn)生了差異性。然而，由于洪汛期的流量大增，從而導(dǎo)致森林面積遭到大面積破壞，而對于枯水期而言，隨著流量減少，其徑流極值也存在著明顯變化。由于森林面積遭到大面積破壞，這對于蒸發(fā)散熱和降水的影響產(chǎn)生了不均一性，導(dǎo)致了某些流域出現(xiàn)增加而某些則出現(xiàn)減少，具體情況還有待于進(jìn)一步研究。此外，森林中的流域植被遭到破壞則會嚴(yán)重影響該流域的地質(zhì)環(huán)境，導(dǎo)致水土流失等地質(zhì)災(zāi)害等發(fā)生，同時還會導(dǎo)致其水質(zhì)降低。另一方面，為了更好的評估土地利用變化的對水資源產(chǎn)生的影響，從而更好的利用和開發(fā)水資源，一些水文科學(xué)家提出了具有物理基礎(chǔ)的分布式水文模型SHE（Systeme Hydrologique Europeen，SHE），這個理論模型的提出則更好的為解決土地利用變化對于水文資源產(chǎn)生的影響的研究提供了更好的研究方法以及分析手段，為進(jìn)一步開展土地利用對水文影響的研究奠定了較好的基礎(chǔ)。

三、研究意義與應(yīng)用前景

開展氣候變化與土地利用水文水資源影響研究對于其學(xué)科的發(fā)展而言，它為進(jìn)一步研究流域生物地球化學(xué)循環(huán)，生物地球物理過程和生物地球社會相互作用及其與區(qū)域環(huán)境變化的相互關(guān)系等問題奠定較好的基礎(chǔ)，此外，根據(jù)其研究成果，可以更好的規(guī)劃流域綜合治理、生產(chǎn)力合理布局，為該流域內(nèi)或跨流域調(diào)水工程設(shè)計、水資源開發(fā)與保護(hù)、防災(zāi)減災(zāi)、水土流失與水污染規(guī)劃與管理和制定全球變化背景下區(qū)域社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展模式提供科學(xué)依據(jù)；為水利水電的有關(guān)部門制定相關(guān)的政策和決策，直接或間接的提供了一個非常有參考價值的可供選擇參考的對策措施智囊?guī)煲约皬姶蟮闹R庫，從而為我國相關(guān)部門的決策者們進(jìn)行規(guī)劃時提供了更好的決策建議以及為我國制定的可持續(xù)健康綠色發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃提供了更好的思路，更好地為國民經(jīng)濟建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展服務(wù)，這是該項研究的應(yīng)用前景和實際意義。

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