影响水资源评价的因素及类型

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：表14.1长江流域近期废污水排放状况表单位：亿t关于气候变化的影响简述。影响气候变化的因素主要是自然因素，其次是人为因素。

14.1.2.1　两类影响因素

在地球圈层组成中，水通过水循环沟通各圈层，同时河流流域或区域水循环的4个组成部分，即大汽水、地表水、土壤水和地下水（简称四水）紧密连系，相互交换，彼此转化。水分蒸腾散发、水汽凝结降落和水体流动转移是四水交换和转化的纽带。影响交换和转化的有自然因素和人为因素两类。自然因素包括气候、地形、地貌、土壤、植被、地质构造和水文地质等条件，这些因素在一定时空尺度下，既含有确定性成分，也含有随机性成分。人为因素是在水和水资源自然状态下加上的人类经济活动影响：随着人口迅速增加，人们对水资源的需求猛增，人均水资源占有量递减；随着科学技术发展和生产力水平提高，水资源开发、利用和保护的矛盾日益突出。因此，人类活动对水和水资源影响问题已成为人类生存环境保护和修复的世界性重大课题。不仅科学技术界关注，而且联合国和各国政府也制定相关协议和政策，组织科技协作，采取行政措施，以防止水资源短缺和水环境恶化。

14.1.2.2　人类经济活动影响简述

人类活动对水循环的直接影响和间接影响，包括对水量影响和对水质影响；对总量影响和时空分配影响；突发性影响和累积性影响。

（1）农林措施影响。

1）农田建设规模变化：长江流域1992年耕地面积为2317.4万hm2，由蓄水、引水、提水工程，有效灌溉面积1467.2万hm2。至2005年耕地面积2185.971万hm2，有效灌溉面积1548.182万hm2，灌溉技术提高，农业用水量呈下降趋势。

2）农业耕作方式变化：20世纪50～60年代，长江流域山丘区陡坡开荒、水土流失加剧；80年代以来，坡地改为梯田，改善水土状况，流域产汇流条件改变。

3）化肥和农药大量使用：作物病虫灾减少，产量普遍提高，但流域排出的污染物和氮、磷、钾等化合物剧增，污染水体、恶化水质，危及人体健康，影响生态环境是水体面污染的主要来源。

4）森林砍伐：20世纪60年代前后，滥伐森林、毁林开荒等活动造成水土流失、生态失衡，森林覆被度下降，流域蒸散发和产汇流状态改变。

（2）水利水电工程影响。水库、分蓄洪等工程是兴利除弊和综合利用水资源的重要举措。新中国成立以来，长江流域兴建了大量水利水电、蓄引水工程，成为防汛、抗旱、发展生产和维系良好生态环境的基础设施。据统计，至2005年长江流域已建水库45694座，总库容达1745亿m3。其中大型水库151座，库容达1186亿m3，中型水库1111座，库容达287亿m3。对水循环而言，这些工程往往显著改变了天然水文情势，对流域陆面产流和河道汇流、四水转换关系和流域产沙输沙、河道冲淤以及水质、生态环境等都有一定影响。

蓄洪垦殖、围湖造田、围滩造田，以扩大耕地面积，是长江中下游20世纪50～70年代增产粮食，满足人口增长和经济发展需求的重要措施。但由于无序开发，人与水争地，湖面萎缩，河道行洪不畅，造成大水年洪灾加剧。长江干流荆江及其以下河段1998年洪水最大30天洪量为30～40年一遇，而1954年洪水为70～130年一遇，但在下荆江监利至九江河段，1998年最高洪水位比1954年普遍高1m以上，其重要原因之一是调节洪水的天然湖泊面积和容积急剧减少。1949年中下游共有湖泊面积25828km2，其中通江湖泊面积为17198km2，至1977年，湖泊面积缩小为10473km2，且大多建闸控制。至1998年只有洞庭湖与鄱阳湖与长江连通，其余均已建闸。由于泥沙淤积和围垦造田，洞庭湖、鄱阳湖的面积由1954年分别为3914km2和5190km2，至1995年分别缩小为2623km2和约3900km2，容积分别减少101亿m3和81亿m3。这类活动累积性地削弱了湖泊的调洪作用。

（3）工业化、城镇化影响。新中国成立以来，尤其是20世纪70年代改革开放后，工业发展突飞猛进，农业技术集约化程度提高，城镇化水平相应增长，用水结构发生变化。工业、城乡生活用水需求增加。长江流域1997年总用水量为1734亿m3，占水资源总量的18.7%，其中农业用水1061亿m3，占总用水量的61.2%；工业和城乡生活用水673亿m3，占总用量的38.8%；2005年总用水量为1840亿m3，占水资源总量的18.6%，其中农业用水973亿m3，占总用水量的52.9%，工业和城乡生活用水845亿m3，占总用水量的46.0%。生态用水量为20.1亿m3，占总用水量的1%。

工业和城镇发展，交通和房屋兴建，改变了地表天然状况，水循环的要素随之局部改变。为了满足较高的供水保证率和有效处理废污水，供水系统和污水排放处理系统成为工业化和城镇建设的重要基础。长江河口地区，地下水是城镇工农业用水的重要水源，20世纪90年代前，超采现象较为普遍，上海市及近郊区，60年代地下水开采量达65×103m3／d，逐步形成地下水位降落区，最大降落深度达2.63m。长江流域工业和城镇污水排放较为集中，是污染水资源的主要点源。如表14.1所示，全流域废污水排放量逐年增加，其中主要来自工业和城镇废污水排放，加上面污染源的作用，使巢湖、太湖和滇池等湖泊遭受营养化的侵害，严重影响生态环境。

表14.1　长江流域近期废污水排放状况表　单位：亿t

（4）关于气候变化的影响简述。气候要素的波动和振荡是水和水资源长期变化的根源。由于人们对气候变化的机理尚未认识清楚，故借助概率论和统计学的方法研究分析其变化特征。影响气候变化的因素主要是自然因素，其次是人为因素。气候变化的时间尺度很长，而实测资料相对较短，即使利用冰芯和物候等资料，也难将这两种因素分离，这是过去人们对当今气候变化认识不一的根本原因。据我国气候学界研究，有史以来，气温以温暖时期和寒冷（冰期）时期为特征交替出现。5000年来，我国气温经历过多次变化，距今5000～3000年间，东部地区比现代温暖，估计华北地区气温比现今高2℃以上，西北和青藏高原同期较为温湿，年降水量较现今多约200mm。东部地区春秋战国时期（公元前770～222年）有一个较今高1～2℃的温暖期，但汉朝（公元前206～220年）年平均气温比现今低2～3℃，而西北地区直到晋朝（公元265～420年）则出现稳定的低温气候。从7～11世纪，我国大部地区处于相对温暖或称小温暖期，当时东部气温可能高于现今2℃左右。同期，青藏高原较今偏湿，黄河中游地区前期一度偏旱转而偏涝。12世纪前后至19世纪，我国大部分地区急剧降温。此后，开始出现现代增温过程。

19世纪中期现代工业兴起，同时全球增温过程发生，人们开始对气候变化的人为因素进行观测和研究。由于大规模使用石化燃料，产生增强的大气温室效应，随之全球气候变化，气温升高，洪旱灾害性天气剧增，直接影响人类生活和健康。

当今全球气候变化和大气增温，直接对水循环的各种要素产生影响，包括各要素的数量和时空分布的改变，四水转换关系更新等，这些问题在制定经济社会发展规划、水资源综合规划乃至工程规划设计中均需未雨绸缪、从长计议。

我国有关部门的研究表明，我国气候变化的速度将进一步加快。预计在未来的50～80年间，全国的平均温度将升高3℃左右，对农牧业生产、水资源、海岸带社会经济和环境、生态系统等领域都将产生重大影响，并认为“这些影响以负面为主，某些影响具有不可逆性。”

气候变暖使半干旱地区潜在荒漠化趋势增大，使农业需水量加大，供水的地区差异也会加大。可能使我国北方江河径流量减少，南方径流量增加，各流域年均蒸发量增大，因此旱涝等灾害的出现频率会增加，并加剧水资源的不稳定性与供需矛盾。预计西部地区每年缺水量增加。

气候变化使我国沿岸海平面可能上升，导致海岸区遭受洪水泛滥的机会增大、风暴潮影响的程度加重，由此引起海岸滩涂湿地、生态群落遭到破坏，造成海岸侵蚀、海水入侵、沿海土地盐渍化等。

随着气候变化，西部冰川面积将减少，冰川融水总量将增加，未来50年，青藏高原多年冻土分布格局将发生较大变化，大多数岛状冻土退化，季节融化深度增加。高山、高原湖泊中，少数依赖冰川融水补给的小湖，可能先因冰川融水增加而扩大，后因冰川缩小、融水减少而缩小。

气候变化可能使雪山融化和海平面上升，从而导致山区、海岸和海岛风景地的变迁，从而对自然和人文旅游资源产生重大影响。

影响水资源评价的因素及类型

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