人類活動和氣候變化對水文水資源的影響研究

林金海，李海峰

吉林省水文水資源局吉林分局，吉林吉林 132013

0 引言

隨著社會的進步，我們賴以生存的環境也在遭受著極大的破壞和污染，自然環境正在一點一點的被“腐蝕”。根據相關人士的記載，在過去的60 年里，世界的平均氣溫升高了0.74℃。是什么原因導致氣溫升高的呢？歸根結底為人類活動和氣候變化。如何協調人類活動和自然環境之間的平衡？這已成為如今社會研究的熱點。

1 氣候變化及人類活動與水資源的關系

氣候變化直接影響水文循環的現狀，導致水文水資源在時空上的重新分配和在數量上的改變，從而影響社會的發展和人們賴以生存的生態環境。氣候變化對水資源的影響主要表現在3 個方面：1）隨著氣溫的升高，使得土壤中的水分蒸發速率加快，地表水滲入速率也隨之加快，從而改變了生態系統抵抗外界環境干擾和保持系統平衡的能力；2）徑流量大小，降水時機的改變，降水強度的改變，旱災、洪災的頻率與強度的擴大、水汽循環加速或減緩等因素；3）水資源相關項目不合理的規劃和不科學的管理所引發的影響，如土地利用方式的改變，徑流特征的改變導致海平面上升，水資源的分布變化。同時，也影響了人類生活的空間格局，從而改變了水資源供求關系以及人口遷移模式。所以，研究氣候變化對水資源的影響對于分析流域或區域水文水資源的循環和演變規律等有重要的實際意義[1]。

人類活動直接影響著水文循環，也直接的干預著水文循環。由于人類大規模的活動使得流域下的墊面條件發生改變，導致蒸發的時空分布發生改變，也使得地下含水層的補給發生改變，從而影響水文循環。盡管人類活動的范圍是局部的，但是影響強度是非常大的。與此同時，由于社會的高速發展，工業的迅速崛起使得大氣中的化學成分發生改變，還有汽車行業的興起，嚴重的影響了大氣中的化學成分。尤其以CO2等溫室氣體最為嚴重，汽車數量的增加，引起溫室氣體濃度的增加，導致全球氣溫升高，蒸發量加大，最終導致水文循環發生改變。所以，研究人類活動對水資源的影響對于探討流域水資源綜合開發利用、開展建設節水型社會等都具有十分重大的意義[2]。

2 人類活動對水文水資源的影響研究

隨著社會經濟的高速發展，使得人類改造自然的力度不斷的增加，人類活動對自然環境的影響逐漸增大，己成為目前研究的的一個熱點話題。人類活動主要包括土地的開發利用、農作物灌溉、植樹種草、建閘建壩、煤炭開采、修建水庫、工業耗水、地下水超采和水土保持等等。研究證明人類活動的水文水資源效應具有雙向性，因此對于人類活動對水文影響的定量計算就顯異常的艱難，只能作估算或者定性的分析。一般來講，估算的常用方法有3 種： 1）根據水量平衡原理，建立水量平衡的物理或數學模型，變動模型中某項因素，估算該項因素受人類活動影響的單獨效應；2）根據長期水文觀測資料，使用統計方法進行對比分析和估算；3）流域水文模擬。根據早期的資料估算流域水文模型中的參數，通過模型推算人類活動影響之后的流域水文過程，再與實際數據對比。雖然以上方法可以定性的分析人類活動對水文的影響，但是準確性不高。由于上述研究只是利用數據對比分析法研究人類活動對水文水資源的影響，可信性不高，所以要研究更合理有效的方法提高準確度[3]。

3 氣候變化對水文水資源的影響研究

氣候變化對水文循環和水資源系統的影響是非常大的。氣候的變暖使得水循環過程加劇，驅動蒸發量的增大和降水量的改變等水文水資源要素的改變。氣候的變暖也改變了區域水量的平衡，增強了水文極值事件的發生頻率，嚴重的影響了區域水資源分布。到目前為止，氣候變化對區域徑流的研究結果一般包括∶徑流量增大與減少;徑流量的季節性變化在國內研究氣候變化對流域水文的影響多采用分布式水文模型，為了模擬全球氣候變化對水文的影響，一些外國的科學家常用的方法都是依據某個流域的徑流和氣候的早期數據，找出徑流和氣候因子之間的潛在關系。也有一些科學家利用一些指標，通過定量的分析得出氣候因子的改變帶給徑流的敏感性。這些方法的可信度都不高，存在著許多的不足之處，比如只能通過徑流和氣候早期記載的數據，這對于以后的氣候檢測就不適應了。現在，可信度最高的方法是采用全球氣候模型。這種模型通過模仿不同溫室氣體在排放情況下變化，運用降尺度法作為全球氣候模型的輸入，通過全球氣候模型模擬氣候變化帶給水文水資源的影響。雖然這種方法的可信度高，但是由于步驟多，誤差大，使得地區和全球的氣候變化情況存在非常大的的差別。所以，有了地區氣候模型。地區氣候模型的可信度更高，精度更準確，并且還能了解氣候變化在流域地區的時空分布。雖然人們已經探索出氣候變化是影響水文要素的變化的原因之一，但是也能通定性的估計，并不能定量的估計氣候變化對水文水資源的影響。因此，不能停留在定性估計這一層面，還應該向著更高的定量方面探索[4]。

4 結論

氣候變化和人類活動對我國水文循環和水資源系統已經產生了非常大的影響。由于社會的不斷發展和世界人口的增長，與水資源有關的一系列問題逐漸的明顯起來，這嚴重的制約著國家的經濟發展。如何解決水資源問題將成為國家的頭等大事。就目前的情況而言,我國在區域氣候預測，陸—氣模型耦合，情景生成技術等方面與國際之間的差距非常明顯。所以，我國有必要加強氣候變化對水文水資源影響的基礎理論研究, 提升對水資源脆弱性、敏感性研究成果的可靠性。結合我國的實際情況，提出相應的的方針政策, 全面做好水資源的管理工作，為走可持續發展道路鋪下堅實的基礎。

[l]史玉品.黃河源區氣候變化及其對水資源的影響[J].河海大學，2006.

[2]劉昌明.21世紀中國水資源若干問題的討論[J].水利規劃設計，2002.

[3]劉聞，曹明明，邱海軍.氣候變化和人類活動的水文水資源效應研究進展[J].水土保持通報，2012.

[4]楊飛, 氣候變化和人類活動對水資源的影響研究[J].長安大學，2011.