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。......
2023-10-26
为了达到不同的目的和满足不同的需要,人类创造了各种各样的人工水循环系统。这些水循环系统从控制方式来分,可以分为两类:一类直接对水体的运动过程进行控制,称为直接控制;而对于另一类控制方式,水体的运动过程不受人类控制,但水循环的介质类要素受人工控制,比如对下垫面进行改造、对河道进行改造,这种人类通过改造自然介质类要素或者重新构建新的介质类要素对水循环的运动转化过程发生影响的控制方式称为间接控制。根据人类对水循环系统的控制方式,可以把人工水循环系统分为受人类直接控制和受人类间接控制的水循环系统两类。
(一)受人类直接控制的水循环系统
受人类直接控制的人工水循环系统(或称人工侧支循环)又可以分为以下两类。
1.供用耗排水循环系统
人类为了工业、农业、生活或者生态等需要,通过一些水利工程把水输送到社会经济系统和人工生态系统加以利用,再把超出消耗的水分和废水排出来,这类用来满足人类需要的水循环系统就是供用耗排水循环系统,其水循环过程包括取水—输水—用水—耗水—排水五个环节。
根据用水户不同,供用耗排水循环系统可以分为农业灌排系统、工业水循环系统、生活水循环系统、生态水循环系统。农业灌排系统进一步还可以分为种植业灌排系统、林果地灌排系统、草场灌排系统、渔业供排系统等;工业水循环系统可以细分为一般工业水循环系统和火(核)电水循环系统;生活水循环系统可以细分为农村生活水循环系统和城镇生活水循环系统,各子系统还可分为若干小类(图3-7)。
图3-7 根据用水户的供用耗排水循环系统分类
2.对水循环过程非消耗性地调节利用系统(www.chuimin.cn)
比如为了防洪、发电、航运等目的,修建一些水库、闸门、蓄滞洪区等对流量、水位过程进行调控。这类系统和供用耗排系统的区别在于不以大量消耗水分为目的,仅仅对自然水循环的产汇流过程发生影响。
(二)受人类间接控制的水循环系统
和直接控制不同,人类对水循环系统的间接控制只对水循环的介质类要素进行改造和重构,不对水循环的过程进行控制。间接控制根据作用主要分为四类:
(1)改变地表覆盖物,比如开荒种田、工矿场地建设、城镇建设、道路建设、兴修水库等,种林、种草、坡改梯、修建淤地坝等水土保持建设,或者反向活动,比如砍伐森林、过度放牧等。
(2)改变坡度,包括直接改变坡度和通过增加或减缓土壤侵蚀改变坡度。直接改变包括为了城镇建设、工矿场地建设、农田建设等平整土地,坡改梯等;增加土壤侵蚀的活动包括城镇建设、工矿场地建设、道路建设、破坏植被等,减缓土壤侵蚀的活动包括各种水土保持建设。
(3)改变土壤、岩层性状,比如农业种植、农业耕作措施和施肥、生态建设等对土壤的透水性、分层结构都有所改变,采矿破坏了原有土壤和岩层的结构。
(4)改造沟道和河道系统,淤地坝和拦河坝是人工沟道和河道系统的一部分,对水的流动起到阻滞作用;增加或减少土壤侵蚀的活动和河道清淤对河道形态有所影响;堤防工程建设使水的汇流过程集中在某一固定的区域;人工改道则对汇流方向和过程起到根本性的改变。
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2023-10-26
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