气候变化与人类活动对水文影响的研究进展

气候变化与人类活动对水文过程产生了重大影响,估计和区分二者的影响是水科学研究中的热点问题。针对气候变化和人类活动(土地利用/覆盖变化)两个驱动因素,分别综述了气候变化、人类活动和两者综合对水文影响的研究进展;介绍了未来的气候情景和人类活动情景;阐述了区分气候变化和人类活动对水文要素过去和未来影响的研究方法,并总结了方法中常用的分布式水文模型。提出当前研究中存在气候和人类活动情景重复交叉、缺乏两者对水文极值事件的影响研究等问题。

台风和强热带风暴对尖峰岭热带山地雨林生态系统的水文影响研究

台风和强热带风暴对尖峰岭热带山地雨林生态系统的水文影响研究周光益，陈步峰，曾庆波，吴仲民，李意德，林明献（中国林科院热带林业研究所．广州，５１０５２０）ＨＹＤＲＯＬＯＧＩＣＡＬＥＦＦＥＣＴＳＯＦＴＹＰＨＯＯＮＡＮＤＳＥＶＥＲＥＴＲＯＰＩＣＡＬＳＴＯＲ...

泾河流域上游土石山区和黄土区森林覆盖率变化的水文影响模拟

泾河流域上游是黄土高原的重要水源地和退耕还林工程区,在较大空间尺度上定量评价区内森林覆盖增加的水文影响对科学指导林业生态环境建设、保障区域水安全和可持续发展均有重要意义。为了在尽量排除地形、土壤、气候等作用的基础上定量评价森林的影响,将泾河上游划分为土石山区和黄土区,分别制定了多种森林恢复情景,利用分布式流域生态水文模型(SWIM)模拟评价了森林覆盖率及其空间分布变化对流域年蒸散量、年产流量、年地下水补给量、年土壤深层渗漏量及日径流洪峰的影响。土石山区模拟结果表明,增加森林覆盖将增加流域蒸散和减少流域产流,如现有森林覆盖(占全流域面积比例为13.8%)情景与现有森林变为草地(占全流域面积比例为0)情景相比时,流域年蒸散量从445.4 mm变为427.7 mm(减少了17.4 mm和4%);年产流量从42.4 mm变为53.5 mm(增加了11.1 mm和26.3%),年地下水补给量从61.6 mm变为76.9 mm(增加了15.3 mm和24.8%),年深层渗漏量从72.9 mm变为88.3 mm(增加了17.7 mm和24.3%);平均森林覆盖率每增加10%,导致流域年蒸散量增加12.8 mm,年产流量减少8.0 mm,年地下水补给量减少11.1 mm。在比较干旱和土层深厚的黄土区,增加森林覆盖将同样增大流域蒸散和减少流域产流,但变化幅度明显小于降水相对丰富和土层浅薄的土石山区,平均森林面积增加10%导致流域年蒸散量增加9.0 mm,年产流量减少4.5 mm,年地下水补给量减少8.8 mm;此外,在较缓坡面造林的水文影响大于较陡坡面造林。从森林水文影响的年内变化来看时,森林覆盖率升高的水文影响在土石山区和黄土区也有差别,如土石山区5—7月份的蒸散显著增加,5—10月份的深层渗漏均有减少;而黄土区是蒸散量在5—10月均有增加,深层渗漏在7—10月份显著减少。另外,土石山区森林覆盖率增加对日径流峰值的影响不显著,而黄土区则能明显削弱,这可能主要是因土石山区的高石砾含量土壤的渗透性能明显高于黄土区的黄土,而黄土区的森林能够明显改善土壤入渗性能和减少地面径流形成。

森林变化:长江上游流域的水文影响

长江上游流域的森林变化能够影响该地区的水文特征。在100年中,长江流域的森林覆盖面积一直在减少。20世纪70年代末,这一地区的森林覆盖面积达到了其历史最低点。1980年以来,人们已经采取了很多措施在中国西南地区建立防护林体系。长江流域的植被逐渐得到了恢复。四川盆地的森林覆盖率已经从1978年的13%上升到现在的21%。森林恢复已经改善了生态条件。在过去的10年中,该河的低流量和区域水保持指数已经升高了,流域内所有支流流域的径流系数也已经提高。低流量已经表现出上升的状态或是保持稳定。区域土壤流失现在也得到了控制。

量化气候变化对水文影响的降尺度方法的不确定性

人们普遍认为不确定性的主要来源是大气环流模式(GCMs)和温室气体排放情景(GGES)。主要通过比较6种降尺度方法,开展气候变化对加拿大魁北克省流域水文影响不确定性的量化研究。重组动力降尺度法和统计降尺度法,包括变换因子法和基于天气发生器的方法,利用平均流量过程线、年平均流量、洪峰流量和峰值时间作为标准,与水文模型模拟的规划期(2070～2099年,2085年为预测水平年)的水文情势与基准年(1970～1999年)的水文情势进行比较。结果显示,所有的降尺度方法都表明2085年气温升高。基于回归的统计方法预测的秋季和冬季气温增幅较大,而由于依赖于降尺度法和季节,降水量的变化并不像温度那样明确;冬季(11～4月)流量普遍增加,而大多数方法预测夏季流量减少;与大多数预测的秋季和冬季温度上升一致,基于回归的统计方法显示冬季径流急剧增加和洪峰流量大大减少。在所有的变量中,发现不确定性包络线与降尺度法的选择有关,将该包络线与源于28个气候变化预测选择的包络线进行了比较,这28个气候变化预测是从7个全球气候模式和3个温室气体排放系统GGES得出的,这两种不确定性包络线相似,后者略大。

气候变化与人类活动对水文影响的研究

经济社会发展对生态环境的影响不断加剧,对自然资源的无度获取,以及污染物的随意排放,导致生态环境遭受严重污染和破坏。由于空气中二氧化碳排放量不断增加,导致全球气候逐渐变暖,与人类活动联合作用下,给水文资源带来了严重的影响。本文主要结合现有研究成果,分析人类活动、气候变化对水文环境的不良影响,在此基础上,寻求合理有效的措施应对这一不良影响,力求构建资源节约型社会。

确定城市土地利用变化水文影响的两个指标(下)

决策者需要简单的度量指标,以量化城市化土地利用的水文影响。在案例研究中,建立并说明了评估土地利用变化水文影响的2个指标,即开发前同开发后对比指标(PPH)与最大值范围指标(EH)。以印第安纳州拉斐特市的3个住宅区为例,解读了这些指标值。结果表明,根据保护原则设计的奥恰德住宅区,选用的这两个指标值都很理想。尽管这两个指标可以独立使用,但还是建议同时使用。

确定城市土地利用变化水文影响的两个指标(上)

决策者需要简单的度量指标,以量化城市化土地利用的水文影响。在案例研究中,建立并说明了评估土地利用变化水文影响的两个指标,即开发前同开发后对比指标(PPH)与最大值范围指标(EH)。以印第安纳州拉斐特市的3个住宅区为例,解读了这些指标值。结果表明,根据保护原则设计的奥恰德住宅区,选用的这两个指标值都很理想。尽管这两个指标可以独立使用,但还是建议同时使用。

关于工程地质勘察中水文影响思路分析

当前我国工程整体建设水平的提升,对地质勘察工作的依赖程度加深。在此背景下,为了得到应用价值良好的工程地质勘察成果,提高这方面的工作效率,则需要考虑其勘察中的水文影响,并将相应的分析工作落实到位,确保工程地质在实践中的勘察状况良好性。基于此,文章将对工程地质勘察中的水文影响进行系统阐述,以便为现代工程建设状况的改善提供支持。

基于MIKESHE模型的潮河流域土地利用与降水变化对水文的影响评价

运用多测站校正检验机制率定方法,应用MIKESHE模型量化评价土地利用与降水变化对流域水文的影响。结果表明,尽管MIKESHE模型在流域上游大阁站的模拟性能稍逊于下会站和戴营站,3个测站校正和验证阶段的Nash-sutchliffe系数值分别为0.56和0.49、0.65和0.69、0.57和0.68,但模型对于各测站平均径流的模拟效果较好,说明该模型在潮河流域等华北土石山区具有一定的适用性和应用潜力。与基准期(1963—1979年)相比,1980—1989年潮河流域年径流量减少约22 mm,土地利用与降水变化对流域水文变化的贡献相当,两者分别占总径流变化的59%和41%;1990—1999年年径流量较基准期基本没有变化,这主要是由于降水变化与土地利用变化对流域水文的影响作用相反;2000—2008年,流域年径流量较基准期减少35 mm,降水变化对径流减少的影响作用占80%,土地利用变化则占20%。

渭河中游气候变化及其对水文要素的影响

为了探究渭河中游气候变化及其对水文要素的影响,基于渭河中游1970-2017年气候与水文要素资料,运用线性回归、Mann-Kandall检验、小波分析等方法分析了50年来气候及水文要素的时空变化趋势、周期及突变特征。采用双累积曲线法判定径流量突变点,累积量斜率变化率法探讨了气候变化与人类活动对径流量变化的影响程度。结果表明:渭河中游年均气温、气压、水汽压和潜在蒸发量分别呈0.349℃/10 a,0.96 hPa/10 a,0.11 hPa/10 a,2.66 mm/10 a的上升趋势;风速与大气相对湿度每10 a呈-0.16 m/s,-0.65%的下降趋势,各气候要素冬春季节的变化幅度更大;除水汽压外各气候要素均存在明显的周期变化;气温、水汽压及大气相对湿度分别在1996年、1983年和2003年发生显著突变。水文要素中径流量与降水量呈显著下降趋势。气候要素与水文要素的变化有较强相关性。人类活动对径流量减少的贡献率大于气候变化的贡献率,但气候变化的贡献率近年来有增长趋势。

分形理论在水文情势影响评价中的应用

介绍了分形理论中盒维数的定义及其理论求解方法,给出了流量过程线的分维估算方法;运用此理论研究了雅砻江锦屏二级电站猫猫滩闸址处典型年天然月平均流量和人工调节下泄的月平均流量过程线的形态特征。运用分形理论中分维数D描述流量过程线形态特征,分析了不同典型年天然和人工调节二者流量过程的特征差异,对工程建设水文情势影响评价和"生态调度"提供了有益的参考和借鉴。

城市化对石家庄市水文环境影响及对策思考

城市化进程加重了资源、交通、住房和排污管理负担。在气候、地下水、城市污水排放以及城市防洪等方面,对城市水文环境产生了极大的影响。在分析城市化对石家庄市区水文环境影响的基础上,结合石家庄水文工作发展现状,提出了开展城市水文研究、解决城市水文面临的各种新问题的目标和任务以及相应的解决对策。

气温变化对西南山区流域森林水文效应影响的模拟

为了揭示气温变化对西南山区流域森林水文效应的影响,用生物物理/动态植被模型SSiB4/TRIFFID与流域地形指数水文模型TOPMODEL的耦合模型SSiB4T/TRIFFID模拟了西南山区长江上游梭磨河流域森林水文效应对气温变化的响应,分析了气温变化对植被不同演替阶段的流域总径流和总蒸发以及冠层截流蒸发、植被蒸腾和土壤蒸发的影响。结果表明,（1）梭磨河流域森林（常绿针叶林）蒸腾与草和灌木差异小,森林蒸腾潜热比草和灌木仅高1~4 W.m-2,森林冠层截留蒸发高于草和灌木,但土壤蒸发明显低于草和灌木覆盖,森林覆盖流域总蒸发低于草和灌木覆盖甚至低于裸土蒸发,因此增加了流域总径流量,但森林增加径流的作用随土壤蒸发的减小而减小。（2）气温减小1℃将通过减小森林冠层截留蒸发和蒸腾而使森林增加流域总径流量的作用增加;相反,气温增加将增加森林冠层截留蒸发和蒸腾而使森林增加总径流量的作用减小。（3）当温度增加4℃,由于森林总蒸发较草和灌木明显增加,对于较高的土壤蒸发,森林增加总径流量的作用已不明显;对于较低的土壤蒸发,森林减小了流域总径流量。

水文水资源在城市中受到的影响

我国是一个水资源贫缺的国家,人均占有量仅为世界平均水平的1/4,城市水资源匮乏尤为明显。加之近年来,我国几大河流污染严重,随着社会经济发展和城市化进程的加快,水资源受到严重影响,保护水资源迫在眉捷。

贵州省水利建设生态建设石漠化治理综合规划对全省水文情势的影响研究

为研究综合规划实施对全省水文情势的影响,在八大水系、两大流域、贵州全省3个层次上,紧扣规划实施对全省径流量时空分配的影响这一中心,从对各层次径流调配能力的变化、对枯期和汛期径流分配改变等角度入手,分层次阐明规划实施对全省水文情势造成的影响,得到了令人信服的结论,获得了环境保护部的认可。本研究所采用的技术方法对其他省份开展类似项目规划环境影响评价有较好的借鉴作用。

洮儿河流域水利工程建设对水文影响分析

在水利工程建设过程中,对下游水文环境的影响越来越明显,并成为水利工程建设的瓶颈。文章以洮儿河流域水利工程建设为例,分析水利工程建设对生态水文的影响。

小浪底引黄工程取水口对河段水文监测影响分析

黄河及其支流河道内修筑人工构筑物越来越多,干支流大部分的水文站都会受到不同程度的影响。以小浪底引黄工程取水口为研究对象,建立数学模型模拟工程建成后对其上游900 m处的河堤水沙因子站流速、挟沙力产生的影响,量化影响程度并得出分析结论,为相似工程建设影响水文监测的模拟分析提供技术支撑。

气候变化对黄河水文情势的影响

气候条件变化对河流的水文要素产生了较大的影响,甚至会改变水资源的实际分布情况,从而影响到水资源的整体利用效率。黄河流域是我国重要的河流,受到全球气候变化的影响,其整体的水文情势发生了明显的变化。因此,在多变化的气候条件下,针对黄河水资源存在的脆弱性进行全面分析,出台切实可行的多种应对措施,保证黄河流域水资源的可持续利用。

气候变化和人类活动对水文水资源的影响研究

气候变化现在逐渐成为了我国主要关注的重要问题之一,越来越引起了全国乃至全球范围的关注和重视。而气候变化和人类活动也是影响水文水环境的重要因素,气候变化能对工业、农业乃至整个生活的生态环境造成影响,所以如果对水文水环境的影响做以研究,就要加大对气候变化和人类活动的探究。本文主要针对气候变化和人类活动对水文水环境的影响做以探究,明确各方面的影响条件和比例,从而对研究此方向具有深远的研究意义和影响。