人类活动对水环境的影响.pdf

由于自然或人为因素,使地理环境发生改变,从而引起水循环要素、过程、水

文情势发生变化,称为水文效应。

人类活动对水文情势的影响可分两类:直接影响,是指人类活动使水循环要素

的量或质、时空分布直接发生变化,如兴建水库、跨流域引水工程、作物灌溉、城

市供水或排水等。均直接使水循环和水资源的量、质发生变化;间接影响,指人类活

动通过改变下垫面状况、局地气候,以间接方式影响水循环各要素。例如植树造

林、发展农业、城市化等。

人类活动对水循环的影响,推动了自然环境的变化。这种变化可能是朝着有利

于人类的方向发展,也可以朝着不利的方向发展,弄清其机理,在理论上和实践上,均

具有重要的意义。

水利工程、农业措施对水文要素的影响。

1)水利措施水文效应

农田水利措施主要包括灌溉、排水措施、山区梯田谷坊措施、平原圩区的控

制措施等,其水文效应则各异。

农田灌溉主要通过修建蓄水塘坝或提水工程、输配水系统等措施,以满足田间

灌溉的需水要求。这些蓄、提、引、输水措施一旦实施运转,就会改变天然河道的

流量过程及水量的空间分布。一方面引取河水减少了上游河水来量;另一方面,引取

的水通过输水干、支、斗、农、毛渠及田间渗漏补给地下水,抬高了地下水位,最终

再回归下游河道。由于大规模灌溉,不仅抬高潜水位,而且增大了土壤含水量,这就

使潜水和土壤的蒸发量增加,因而使得灌区上空往往温度低,湿度增加,为降水创造

了有利条件。据美国伊利诺斯州水利勘测设计院资料,灌溉能使夏季雨量明显增

加。

,主要是加速地下水消退,降低地下水位,减少潜水蒸发,

从而加大地下水对河流的补给量,使水流量增加。同时,排水能减少地面积水和蒸发,

改善汇流条件,加速水流的汇集,从而增加河川径流量。排水区在流域中所处位置不

同,对洪峰流量的影响也不同,排水工程在流域上游,则加速洪水的汇集,加大洪峰流

量。使洪水过程线趋于尖瘦;处在流域下游将可能降低洪峰,拉平洪水过程。排水措

施的影响程度主要取决于排水河系的密度和深度。

山区修筑水平梯田、谷坊、鱼鳞坑等,主要是改变坡面和河流的坡降及糙率,

拦蓄和延缓了地表径流,增加地表水的下渗,变地表水为潜流,因而延缓洪水过程,同

时也起着防止水土流失的作用。

三角洲平原感潮河网区地势低平,为了防洪挡潮及降低地下水,通常修筑圩堤

并建立以骨干河道和水闸泵站为主的联圩分片治理的大控制体系。这样大面积圩区

被圩堤水闸所包围,内外河关系受人工控制,虽然改善了圩区农业生产条件,但大控

制缩小了河网的调蓄容积,增大了外河洪潮威胁,而且内河被控制,水流不畅,往往使

内河遭受污染,并日趋严重。2)农业措施对水文过程的影响。

农业措施包括:

①农业土地利用,如开荒耕作和放牧、作物种植等;

②农业改良措施,如农田基本建设、农田灌溉等;

③水土保持措施,如荒山植树造林、修建梯田、等高耕作、修水平沟、鱼鳞坑

等;

④土壤施肥和农药施用,如化肥、杀虫剂和除草剂的施用等。农业措施对水文

过程的影响范围广、变化缓慢,是水文效应研究中的重要课题。

农业措施影响水文过程:

,主要是通过改变径流的产流、汇流条件及蒸发和下渗

的条件而反映的(见土壤水)。农业措施水文效应的性质和大小,因农业措施的不同

而异。如不同的作物有不同的蒸腾量,需水量差别也很大;不同的作物布局和耕作制

度具有不同的耗水量,垦荒耕种以及深耕、土壤保墒措施等都能改变土壤的下渗能

力;各种水土保持措施有防止水土流失、增加降水下渗的作用;修筑梯田还会改变坡

面汇流条件,延缓汇流过程等。但水土保持措施的水文效应取决于措施的设计标准,

当降雨量超过水土保持标准的情况下便会使措施失去保水保土的功能。从水文效应

的大小来看,在设计标准内它与降雨量的大小没有关系,水土保持的效应随降雨量的

增加而减小。

城市水文效应

城市化水文效应是一个公众尚未熟知的概念,它是指在快速城市化区域,由于

屋顶和硬质地面等不渗透面积的大幅增加,导致该地区的雨水汇流特征改变的现象,

其表现为洪水总量增多,洪峰流量加大,洪水汇流时间缩短。简单说就是城市化产生

的不渗透地面把本应渗入土中的一部分雨水给截留了,从而更易产生洪灾。

2004年7月10日北京的一场暴雨给城市交通带来的不便,实际上是一个现在

我国许多城市都遇到的问题。这场降雨提醒人们注意快速城市化