流域水资源评价方法：自然与人工二元水循环系统的变化环境

2023-10-26 理论教育版权反馈

【摘要】：从控制论的角度出发，根据有无人工控制，“自然—人工”二元水循环系统可以分为自然水循环系统和人工水循环系统两个子系统。根据r 的取值，把水循环系统分为纯粹自然水循环系统、纯粹人工水循环系统和“自然—人工”二元水循环系统三类。

从控制论的角度出发，根据有无人工控制（或称干扰、影响），“自然—人工”二元水循环系统可以分为自然水循环系统和人工水循环系统两个子系统。无人工控制或者控制作用很小的水循环系统就是自然水循环子系统；与自然水循环系统的概念对应，受人工控制作用强烈的水循环系统就是人工水循环子系统。

人类社会发展到今天，人类的足迹无所不至，但不能说所有水循环都是人工水循环系统，只要是人类活动对某一区域水循环的干扰程度不强，就可以认为仍然属于自然水循环过程。比如人迹罕至的深山老林，可以认为是自然水循环过程；白雪皑皑的雪山高峰，也可以认为是自然水循环过程。

判别一个区域人工影响是强还是弱，可以用受人类影响的水循环通量和区域水循环总通量大小的比值作为指标。

根据r 的取值，把水循环系统分为纯粹自然水循环系统、纯粹人工水循环系统和“自然—人工”二元水循环系统三类。r 小于某一阈值r1，认为人工干扰很小，该流域属于纯粹自然水循环过程；r 界乎于阈值r1 和r2 之间（r1＜r2），该流域属于“自然—人工”二元水循环系统；如果r 大于某一阈值r2，认为人工干扰很大，该流域属于纯粹人工水循环过程。这里的阈值需要根据流域实际情况确定。(www.chuimin.cn)

从上可知，判别一个区域人工影响强弱的指标取决于两方面的因素：一方面是人类影响的大小，另一方面是区域水循环本身总通量的大小。如果人类影响绝对通量大，但是区域水循环本身的总通量也大，也有可能是自然水循环过程；反之，在一个人类影响绝对通量不大的区域，如果区域水循环本身的总通量很小，也有可能是纯粹人工水循环过程或者二元水循环过程。

人工水循环系统和自然水循环系统的划分存在一个尺度问题。比如某一流域整体上受人类影响很少，该流域作为一个整体属于自然水循环系统；但若进一步从局部分析，可以发现某些局部区域受人工干扰比较严重，则该区域属于二元水循环系统或者纯粹人工水循环系统；如果再进一步对该区域进行细化分析，又可以发现该区域内部分属于人工水循环系统，部分属于自然水循环系统。所以一个水循环系统是属于自然还是人工或者二元水循环系统，因研究对象的尺度而定，研究方式相应地也因研究对象的尺度而定。

自然水循环子系统的概念和前面一致，在前面一节已经详细分析过，这里不再重复。下面重点对人工水循环系统进行剖析，并从系统的五个特征出发，把握二元流域水循环系统内人工水循环子系统与自然水循环子系统之间的区别和耦合关系，以及流域水循环系统与外界环境之间相互作用、相互影响的关系。

流域水资源评价方法：自然与人工二元水循环系统的变化环境

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