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变化环境下流域水资源评价方法及循环效率

【摘要】:高效和低效水量指广义水资源在被国民经济以及生态环境建设中发挥不同功效的水量。径流性水资源在促进地下含水层良性循环,预防地质灾害,维持河流生态健康,维护生物多样性,净化环境,促进经济发展以及提供观赏娱乐功能等方面发挥着积极的作用。植被冠层截留蒸发量与植被覆盖度、叶面积指数、叶片大小以及降水量等因素有关,与植被生长的生理过程密切联系,称之为高效水量。

高效和低效水量指广义水资源在被国民经济以及生态环境建设中发挥不同功效的水量。

径流性水资源在促进地下含水层良性循环,预防地质灾害,维持河流生态健康,维护生物多样性,净化环境,促进经济发展以及提供观赏娱乐功能等方面发挥着积极的作用。其发挥的效用除受水循环因素的影响外,还受当前开发利用、经济技术条件以及节水水平等社会经济因素的制约,应针对不同情况进行具体分析。由于计算比较复杂,径流性水资源全部纳入到高效水量中。

根据广义水资源的定义,天然与人工生态对降水的有效利用量主要以蒸发蒸腾的形式表现,包括植被冠层截留蒸发量、植被蒸腾量、植被棵间土壤有效蒸发量及地表截留有效蒸发量、居工地蒸发以及水面蒸发量。

植被冠层截留蒸发量与植被覆盖度、叶面积指数、叶片大小以及降水量等因素有关,与植被生长的生理过程密切联系,称之为高效水量。据统计,繁茂的植被和森林冠层截留量相当可观,可达降水量的15%~45%。

植被蒸腾量是将土壤水吸收利用转化为植被生长所需的水分。大量的农田试验表明,植被蒸腾量中绝大部分以水汽的形式散失到大气,是一种奢侈蒸腾,可认为是低效水分,另外形成生物量的部分可认为是高效水分。然而,由于植被的奢侈蒸腾量与植被的生理特性、生存环境密切相关,到目前并没有统一的鉴别标准。为此,植被蒸腾量认为是高效水量。(www.chuimin.cn)

植被棵间土壤蒸发以及棵间土壤截留蒸发是植被非生产性的水分消耗,没有直接参与植株干物质的生成,是植物生长过程中所伴生的,相对于植被干物质的形成,其利用效用较低,可以通过技术措施进行调控,尤其对于农业,最大限度地抑制棵间蒸发,增加耕地蒸腾在总蒸发中的比例,对促进水分利用效率以及提高农业生产量,起着至关重要的作用,因而认为是低效水量。

居工地的蒸发具有调节温度、美化居住环境、净化城镇空气等作用,也认为是高效水量。滩地水面蒸发在改善局地气候的同时,对于缓解洪水威胁具有一定的作用,因而属于高效水量。

沼泽地、滩涂作为湿地,水面蒸发是维持其自身生态平衡的必须水量,属于高效水量。