水资源有效保护是缓解水资源紧缺，维护生态系统健康的有效手段。因此，现代水资源评价方法是实现流域水资源有效保护的实践需求。水资源统一管理是以水资源可持续利用、人与自然和谐相处为核心理念，统筹考虑水资源的各项功能和用途所进行的管理。......
2025-09-30
变化环境下流域水资源评价方法-水资源动态评价
【摘要】：由于全球气候变化对流域水资源影响的时空尺度一般较大，加上定量上的不确定性，因此在为规划服务的水资源评价当中不作考虑。因此，水资源动态评价可以从两个方面理解：一是下垫面条件的动态化，即根据不同时期人类活动的影响确定其下垫面条件；二是开发利用条件的动态化，即根据不同时期经济社会发展需求确定的开发利用条件。
人类活动对天然水循环的影响是连续的、渐进的，随着经济社会的发展，其影响的广度和深度也在逐渐增加。因此，在中长期规划中除了要考虑当前状态下的水资源量，更不可忽视未来经济社会发展与水循环及水资源量相互制约、相互影响的特点。
人类活动对水循环的影响主要包括两种情况：一种是人类直接干预引起水文循环的变化；另一种是人类活动引起的局地变化而导致的整个水循环变化。主要可以分为以下三类。
（1）下垫面条件改造。
自然因素对下垫面的影响是一个长期的、缓慢的过程，从小的时间尺度上看，人类活动对下垫面的影响较为剧烈。人类在利用自然并改造自然的活动中，逐渐改变了流域的下垫面条件，这些活动体现在农业活动、水利工程建设、水土保持和城市化建设等方面。近几十年来随着人口的增长，逐渐出现的陡坡开荒、毁林造田、砍伐森林和过度放牧等大面积的农业活动改变了局地的微地貌和地势，改变了表层土壤结构，影响了水循环的产汇流过程。拦蓄、引水工程，供水与灌溉工程等水利工程建设改变了河流的天然形态，影响水的汇流过程。水库的调蓄作用改变了水资源的时空分布，增加了蒸发、入渗等水文过程，改变了水文的天然情势。
20世纪中叶我国开展的小流域治理等水土保持建设在减少水土流失的同时，也改变了地表覆盖条件、地面坡度，改变局地的植被条件和土壤水动力特性，影响了水循环的垂向和水平过程。
城市化是具有重要水文影响的又一个土地利用变化。城市化的结果使地面变成了不透水表面，如路面、露天停车场及屋顶，而这些不透水表面阻止了雨水或融雪渗入地下，影响了入渗、蒸发及径流等水文过程。另外，由于不透水表面要比草场、牧场、森林和耕地平滑，使得城市区域的地表径流流速加大。随着径流量的增加、区域内各部分径流汇集到管道及渠道里，因而使区域内不同位置的汇流加快，改变了天然水循环的自然规律。
（2）人工取用水。(https://www.chuimin.cn)
人工取用水是指水资源从天然水循环系统中取出到最终回归天然水循环系统当中的一系列过程，包括供水—用水—耗水—排水等过程。人工取用水在循环路径和循环特性两个方面改变了天然状态下的流域水循环特征。人类对地表和地下水的开采改变了天然水循环的流向，从天然主循环分离出一个侧支循环，地表水的开发减少了河流水量，地下水的开采改变了包气带和含水层的特性，影响了天然地表地下水量交换特性。用水和耗水改变了主循环圈的蒸发和入渗形式，最后通过排水过程将侧支水循环回归到主循环圈中。供用耗排人工侧支循环和天然主循环相互响应，相互反馈，两者之间存在紧密的水力联系，循环通量此消彼长。
（3）气候变化。
影响局地和全球气候变化的因素很多，而随着人类活动的加强，对自然气候变化影响因子的研究必须增加一个人类活动的因子。人类正在以许多方式扰乱自然环境，随着全球人口的增长和科学技术的进步，人类活动已成为气候变化的一个基本要素。土地利用的改变使得地表反射率、地表温度、蒸发、持水性和径流都发生变化。这些变化影响到局地的能量和水量平衡。自工业革命以来，温室气体的排放导致温室效应的产生，改变了全球气候和局地气候。政府间气候变化专业委员会（IPCC）报告中指出：近100 年全球地表面温度平均增温0．3～0．6℃。在目前，全球变暖的初步证据是大气中温室气体含量明显增大。
气候变化直接导致了与水循环有关的降水、蒸发及径流过程。需要特别指出的是，由于温室气体浓度变化的预测、气候变化数值模拟和气候变化的影响评价体系三方面存在巨大的不确定性，加上水循环的大气过程和地表过程的时空尺度匹配问题，关于温室效应对流域水循环系统影响的定量描述非常困难，因此气候变化对于流域水循环以及水资源影响的定量分析始终难以纳入到流域规划范畴当中。基于这一点，这一部分的影响仅进行相应的情景假定，分析不同气候模式下水循环演化规律。
由于全球气候变化对流域水资源影响的时空尺度一般较大，加上定量上的不确定性，因此在为规划服务的水资源评价当中不作考虑。针对下垫面条件改造和人工取用水两方面的主要人类活动影响，在实际评价当中，将不同时期实际下垫面和取用水影响作为水资源评价模型的参变量，实现了流域水资源的“还原”量、“还现”量和“还未来”量的多情景动态科学评价，从而实现了流域水资源的动态评价，这样评价出来的量才是水资源的“真值”。因此，水资源动态评价可以从两个方面理解：一是下垫面条件的动态化，即根据不同时期人类活动的影响确定其下垫面条件；二是开发利用条件的动态化，即根据不同时期经济社会发展需求确定的开发利用条件。
动态评价可以量化人类活动对水循环及水资源量变化方面的影响，可区分出水资源变化过程中人的因素，为流域水资源规划与调控提供全面的科技支撑。
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