氣候變化與人類活動對水文影響的研究

宋明琦，羅清虎

（青海省水文水資源測報中心，青海 西寧 810008）

在人類社會發(fā)展水平得到了顯著提升，人們基本物質(zhì)需求得到滿足的基礎(chǔ)上，人們開始對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提出了新的要求。氣候變化和人類活動對水文環(huán)境影響較大，可能導(dǎo)致水資源短缺愈加嚴(yán)重。作為一個世界性話題，全球變暖問題已經(jīng)威脅到人類社會的可持續(xù)發(fā)展。分析人類活動、氣候變化對水文環(huán)境影響，進(jìn)而合理規(guī)劃和管理，便于實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置，并尋找到經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的平衡點，為推動人類社會可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

1 氣候變化、人類活動、水文環(huán)境之間的關(guān)系

氣候變化對水文資源影響較大，關(guān)乎到人類社會的可持續(xù)發(fā)展。由于全球經(jīng)濟飛快發(fā)展，導(dǎo)致全球的氣候變化趨勢明顯，對水文環(huán)境的影響較大。氣溫升高，土壤水分過快蒸發(fā)，會破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡，威脅到人類社會可持續(xù)發(fā)展：降雨季節(jié)的降水強度或使水文災(zāi)害頻繁出現(xiàn)，同時可能會改變水汽循環(huán)速度。由于水資源項目規(guī)劃不合理，或是土地利用方式不合理，會導(dǎo)致海平面升高，威脅到人類社會的生存環(huán)境。所以，氣候變化、人類活動、水文環(huán)境之間聯(lián)系密切，需要摸索具體演變和循環(huán)規(guī)律，尋求合理措施予以把控[1]。

2 氣候變化、人類活動等因素對水文環(huán)境的影響

2.1 氣候變化對水文環(huán)境的影響

以往的氣候變化相關(guān)研究，主要表現(xiàn)在人類活動對區(qū)域氣候變化的影響，直到上個世紀(jì)80年代中期，國內(nèi)才開始掀起了關(guān)于氣候變化對水文環(huán)境影響的研究，還有很多學(xué)者對人類活動下水資源脆弱性與水文循環(huán)相關(guān)特性進(jìn)行研究分析。需要注意的是，氣候變化與人類活動聯(lián)系密切，對水文環(huán)境影響存在交叉。在人類活動中，城市化建設(shè)、土地利用，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉等行為，都可能改變土地覆蓋，大力興建水庫也會導(dǎo)致水資源轉(zhuǎn)移，改變水環(huán)境，破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡。

結(jié)合國內(nèi)相關(guān)研究，通過設(shè)立關(guān)于氣候變化對水文環(huán)境影響的分布式水文模型，探究氣候變化對流域徑流變化影響情況[2]。國外在研究初期，為了探究氣候環(huán)境、水文環(huán)境的關(guān)系，收集某流域歷史數(shù)據(jù)，建立多元回歸關(guān)系，選擇合適指標(biāo)來剖析氣候因子變化對流域徑流的不良影響。結(jié)合實際情況來看，此種方法有所欠缺，如果缺少氣候和徑流長期歷史數(shù)據(jù)，難以應(yīng)用在未來氣候情景分析工作中[3]。目前主要是選擇全球氣候模式來模擬不同溫室氣體排放情況氣候因子變化，基于降尺度法模擬全球尺度氣候變化，以及流域徑流變化情況，將此類數(shù)據(jù)輸入到水文模型中，探究氣候變化對水文環(huán)境的不良影響。所以，區(qū)域氣候模型已經(jīng)得到了廣泛推廣和應(yīng)用，精度較高，可以獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，談及流域尺度下氣候變化的空間分布情況[4]。即便氣候變化對水文環(huán)境影響較大，但具體的影響程度計算方法還有待進(jìn)一步摸索和完善。

2.2 人類活動對水文環(huán)境的影響

人類活動對水文環(huán)境影響較大，所產(chǎn)生的水文效應(yīng)呈現(xiàn)雙向性特點，但是這一影響程度的計算難度較大。人類活動對水文環(huán)境的影響，通常只是大概估算，或是定性分析，主要是通過長期觀測的水文環(huán)境資料，基于合理統(tǒng)計方法對比分析與估算；依據(jù)水量平衡原理構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，把握其中影響因素，受人類活動影響的具體大小；基于流域水文模擬法，收集以往人類活動影響資料，尋找合理參數(shù)，基于模型來判斷和分析人類活動對水文環(huán)境影響。但從實際上來看，人類活動的不確定性，因此最終結(jié)果可能同實際情況存在顯著差距。

結(jié)合相關(guān)研究成果來看，通過水文模型法可預(yù)測土地開發(fā)利用對徑流的影響。有很多研究，是探究土地利用對水文環(huán)境的影響，重點分析城市化建設(shè)對土地利用所產(chǎn)生的不良影響。使用水文模型法來探究人類活動對水文環(huán)境的影響，基于土地利用和覆被參數(shù)，便于深入研究水文效應(yīng)具體情況。

2.3 降水量對水文環(huán)境的影響

降水量對水文環(huán)境影響較大，日常降水可以美化環(huán)境、降塵，在地表上形成雨水徑流，將灰塵帶走，匯入到河流。降水量較小情況下，依靠河流自身的自我恢復(fù)能力可以實現(xiàn)有害物質(zhì)凈化處理作用。降水量過大，則會帶走過多的有害物質(zhì)到河流中，從而超出河流自身的凈化能力，污染水環(huán)境。另外，很多干燥地區(qū)降水量少，會導(dǎo)致區(qū)域干旱，威脅到農(nóng)作物正常生長，還會危害人體健康。對于炎熱夏季，氣溫高，氧氣含量會減少，促使細(xì)菌滋生繁殖，有機物大量分解，致使氧氣含量不足的問題更加嚴(yán)重。長此以往，水質(zhì)將會受到更為嚴(yán)重的破壞，弱化水環(huán)境的自凈能力，產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。

3 減少因氣候變化、人類活動等對水文環(huán)境影響的措施

要減少氣候變化與人類活動對水文環(huán)境影響，需制定切實可行的措施并積極踐行到實處，維護生態(tài)系統(tǒng)平衡同時，助力人類社會可持續(xù)發(fā)展。具體有以下幾點措施：

3.1 加強溫室氣體控制

國家在關(guān)注經(jīng)濟社會發(fā)展同時，開始進(jìn)一步關(guān)注水文環(huán)境保護工作，實現(xiàn)水文資源優(yōu)化配置，維護生態(tài)系統(tǒng)平衡。在充分調(diào)查數(shù)據(jù)支持下，制定合理的溫室氣體排放編制，指導(dǎo)后續(xù)工業(yè)生產(chǎn)活動的開展，減少二氧化碳的排放量，避免加劇溫室效應(yīng)。不僅僅是國內(nèi)，國際范圍內(nèi)也開始提高氣候變化影響認(rèn)知和重視，制定一系列措施來應(yīng)對這一不良影響，滲透低碳環(huán)保理念到社會生產(chǎn)生活中，并做好水體環(huán)境保護，實現(xiàn)綠色生活。

3.2 推行人工降雨

目前全球降水量逐步下降，但是氣溫卻在不斷升高，因此水資源儲量也在大幅度縮減。對于一些氣候炎熱、干旱現(xiàn)象嚴(yán)重地區(qū)，如我國的黃土高原地區(qū)，水資源匱乏，伴隨著降水量逐步遞減，嚴(yán)重威脅到草木正常生長，使水資源供給矛盾突出。為了解決此類問題，通常選擇人工降雨方式來增加降水量，改善干旱環(huán)境問題?？偟卣f來，人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響不斷升高，包括水庫修建，土地開發(fā)利用，工業(yè)生產(chǎn)用水等行為，都會對水環(huán)境產(chǎn)生不同程度的影響。

3.3 加強生態(tài)環(huán)境保護

應(yīng)正確看待生態(tài)環(huán)境變化帶來的不良影響，盡可能降低極端氣候出現(xiàn)幾率，維護生態(tài)平衡。加深氣候變化解讀和分析，探究具體變化原因所在，結(jié)合生態(tài)環(huán)境特性來把握影響因素，在此基礎(chǔ)上制定有效措施來預(yù)防極端氣候出現(xiàn)。加強生態(tài)環(huán)境保護，如加強森林資源保護，森林資源具有凈化空氣功能，吸收二氧化碳等溫室氣體，減少溫室效應(yīng)。

4 結(jié)論

綜上所述，氣候變化和人類活動很大程度上影響著水文資源的優(yōu)化配置。面對社會發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)，各個要素之間的關(guān)系隨之變化，因此，新時期應(yīng)該做好水資源分析和處理，制定有效措施來應(yīng)對因氣候變化和人類活動對水資源的影響，改善水資源脆弱性特點，優(yōu)化水資源配置，力求維持生態(tài)平衡。