歐玉軍
摘 要:本文簡要地探討分析了特克斯縣恰甫其水庫建成后對特克斯縣河谷氣候和環境的影響。
關鍵詞:水庫;氣候與環境;影響
引言
特克斯縣恰甫其水庫位于特克斯縣城以東48公里處,該水庫蓄水后形成58平方公里的庫區水面,庫容量為17.6億立方米。
大型水庫的修建必將對庫區及周圍一定范圍內的氣候與環境、農業生產以及水域和陸地生態產生一定程度的影響,這已由國內外的大量工作實踐所證實,我們僅就特克斯縣恰甫其水庫庫區與周圍氣候與環境產生的影響進行分析。
一、水庫對氣候的影響
水庫對氣候的影響,基本上取決于水庫的地理位置、地形、水庫參數(庫容、水面面積、平均水深)、原始氣候特征(熱量與水汽輸送方向、總輻射與輻射平衡、溫度、濕度、氣壓等)。在水庫影響下,氣候條件的變化主要有以下幾個方面,輻射平衡及蒸發量增大;氣候的大陸性減弱;風速增大,出現海陸風;溫度變化過程變得較為平緩;氣溫晝夜差降低;空氣濕度增大;春寒終止期提前,秋寒開始期推后;大型水庫降水量及降水頻數增加。一般來說,總庫容在 10 億 m3以上,水面面積超過 100km2以上的大型水庫對周圍氣候與環境的影響較為明顯一些,其影響區域的面積大致同水庫水面面積相等或稍大一些,平均距離從幾公里到數十公里不等。水庫對氣候的影響是由于建庫后熱容量較大的水體較建庫前增大和水面面積增加所致。綜合現有的一些研究,以及我們對特克斯縣恰甫其水庫進行對比觀測的基礎上,分析得出水庫局部地區氣候變化的一般規律及結果.
對河谷溫度的影響程度與多種因素有關:特克斯河谷的地形是北側是烏孫山,南側是天山山脈,一條河自西向東穿流而過,中間形成西寬東窄的狹長河谷。由于水庫建立蓄水后,在喀拉托海鄉境內(離縣城48km)形成58km2的庫區水域面積,庫容量為17.6億m3。夏季,所蓄水會吸收太陽輻射的熱量,水溫上升可達到15℃--18℃;冬季,所蓄水向周圍輻射熱量,水溫下降到0℃--4℃。在水溫下降的過程中放出熱量,由水的放熱公式
Q放=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×17.6×108m3×103? kg/m3×10℃? =73.92×1014 J。
如果把這些熱量折合成燃燒煤的質量,由煤的放熱公式得.92×1014 J÷3×107 J/kg=24.64×107 kg,相當于246400噸煤燃燒放出的熱量。
所以水庫建立后導致特克斯縣河谷的氣候:春寒終止期提前,秋寒開始期推后;
夏季濕潤多雨,晝夜溫差縮小,海陸風出現,溫度變性越明顯;水陸溫差愈大,溫度變性也愈明顯,夏季變性較其它季節大,就是因為夏季水陸溫差較大的緣故。庫區秋季及年平均氣溫變化甚小,年平均氣溫僅降 0.2~0.5℃,冬、夏季變化較大,冬季水域效應可使月平均氣溫增加 0.2~0.5℃,夏季降低 0.7~0.9℃,即水域效應使冬季平均氣溫升高,夏季平均氣溫降低,隆冬和盛夏季節水域對氣溫的影響更為明顯,極端最高氣溫可降低 1.6~3.0℃,極端最低氣溫可升高 2.0~3.3℃,氣溫年較差減小,使氣溫變化趨于平緩。
二、水庫對生態環境的影響
一般來說,水庫建設與周圍環境之間存在著十分密切的相互關系,這種關系包含有利和不利兩個方面,有利的方面主要是發展地區經濟、增加電力供應、提高人民物質生活水平;不利方面是對周圍環境與生態系統的破壞和干擾,造成生態環境失衡。由于水域面積的擴大和蒸發量的改變影響自然生態環境,將使各式干熱河谷的生態環境產生一些“連鎖式”反應,具體體現在植物的演替方面,隨著庫水位的升高,樹木草叢之類已被淹沒。庫區環境由干熱變成濕熱,闊葉林成份已有所增加,可恢復為經濟價值與防護效益較大的本區原生的地帶性植被,庫區可充分利用優越的水熱條件,發展多種經濟林木,擴大植物資源,發展林木經濟。目前所屬大型水庫都處在四大水系的上游,把原河流型的水域生態系統急劇地演變為湖泊型生態系統,原河流的水生生物和魚類系統組成已產生一系列重大變化。
三、水庫對農牧業和人體健康的影響
水庫給下游和庫區范圍內的農田提供了充足的水源,為農業增產穩產創造了條件,但也帶來了不利影響,如水庫的水溫變冷,空氣濕度增加,一般的說水庫周圍的蚊蟲也較建庫前增多,這主要是濕度增大所引起的繁衍生息的結果。利用水庫深層冷水灌溉會直接影響農作物的產量,據有關部門的試驗,利用水庫表層水灌溉產量可增加4~5%,利用水庫深層水灌溉則要減產 3~5%。這些都是因水庫的水溫隨水的深度增加而逐漸變冷的緣故。一般說水庫的表層水叫溫水層,溫水層以下為溫度較低的深層靜水稱為冷水層,水層的水溫與水庫蓄水早、遲蓄泄即滯留時間長,水庫的水溫偏低,底層水的溫度亦變冷,表層水與低層水的溫差變大,一般溫差在 6~10℃之間。
水庫對人體健康的影響,一方面是可以改善人們的勞動、生活條件,提高人們的健康水平,從而減少總發病率;另一方面也會產生一系列不利后果,如流行病和寄生蟲病狀況的惡化,某些氣象參數的變化引起的不利,地下水位的升高,大多數居民傳統勞動方式和生活方式、飲食特點的改變等,都在一定程度上影響庫區人民的健康狀況和總發病率。
四、結束語
大型水庫的氣候與環境問題,涉及自然科學與社會科學的許多方面,因種種原因目前還只是處于初步研究階段,也缺乏系統性,現有的國內外文獻很少;而研究水庫的氣候與環境影響,應當對整個庫區自然因素進行總體、客觀的評價,全面分析水庫建成后自然環境可能發生的變化。
參考文獻
[1]大型水庫對氣候與環境的影響分析_林浩
[2]1961_2008年三峽庫區氣候變化特征分析_張天宇
[3]小浪底水庫蓄水對庫區及周邊降水的影響_胡玉梅
[4]水庫及其環境影響_徐禮華