《变化环境下流域水资源评价方法》

2023-10-26 理论教育版权反馈

【摘要】：虽然两种下垫面条件的土地利用覆盖变化较大，但是各种土地利用类型互相影响，增水和减水效应相互抵消，对狭义水资源量及其构成分量的影响并不是很大，而有效蒸散发与植被覆盖面积有着直接的关系，对广义水资源量的影响较大。草地恢复700km2对水资源的影响趋势与林地相同，但是草地对于地表水的减少量以及有效蒸散发的增加量小于林地的影响，详见表8 25。

1.综合影响

研究下垫面对于水资源的影响，是在模型中保持其他输入因子不变，取不同下垫面的水循环过程。选用1980s和2000年两期下垫面，其他输入条件为1956～2000年气象系列和无人工取用水模式。

两期下垫面在土地利用结构上发生了变化。如图8-29 所示：2000 年下垫面与1980s下垫面比，林地和草地面积增加，耕地面积减少，梯田、居工地、灌溉农田及水面面积增加。人工梯田建设减缓了地表坡度，增加了地表和叶面的截留蒸散发及植被的蒸腾量，同时也改变了地表产流条件，影响了地表径流、地表蒸发和入渗量的比例关系。林草措施增加了地表植被的覆盖度，增加了地表糙率，改变了土壤水动力特征，增加了地表、叶面的截留蒸散发，同时也改善了降水的入渗条件，增加了植被的蒸腾量，相应的减少了地表径流和河川基流的水平向分量。另外，城镇化率的提高导致不透水面积大幅度增加，从而减少了地表截留和入渗，使得地表径流增加，而河川基流减少。水面面积的增加加大了蒸发，减少了产水量，增加了地表水体的入渗。

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图8-29　2000年下垫面与1980s下垫面条件变化

在各种土地利用类型变化的综合影响下，2000 年下垫面条件与1980s 下垫面比，狭义水资源量略微减少，其中，地表水资源量减少1．4%；地下水资源量减少1．8%；不重复量变化不大；而有效蒸散发增加5．8%，由于面积变化，各种土地利用的有效蒸散发也不完全相同；在狭义水资源和有效蒸散发的共同作用下，广义水资源量增加4．1%。虽然两种下垫面条件的土地利用覆盖变化较大，但是各种土地利用类型互相影响，增水和减水效应相互抵消，对狭义水资源量及其构成分量的影响并不是很大，而有效蒸散发与植被覆盖面积有着直接的关系，对广义水资源量的影响较大。详细见表8-24。

表8-24　下垫面变化对狭义水资源量的影响　单位：亿m3

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2.单项措施对水资源的影响

各种土地利用由于植被不同以及根系层深度不同，对水循环的强度影响也不尽相同。本书采用情景假定，主要分析林地和草地土地覆盖类型变化对水循环及水资源的影响。以2000年下垫面条件无用水条件，以及1956～2000年降水系列为基准，设定情景：

（1）基准方案：保持2000年下垫面条件不变。(www.chuimin.cn)

（2）林地恢复：在基准方案的基础上仅恢复700km2林地面积。

（3）草地恢复：在基准方案的基础上仅恢复700km2草地面积。

（4）林地退化：在基准方案的基础上700km2林地退化成荒地。

经计算得出：林地恢复700km2，减少了狭义水资源量，改变了其资源量的构成。地表水资源量减少了0．5 亿m3；不重复量增加0．07 亿m3；地表水资源量的增加和不重复量的减少使得狭义水资源量减少0．5 亿m3。林地的恢复，使土壤的下渗和渗透性能得到良好的改善和维持，另外植被根系具有良好的蓄水能力，使得土壤储存水的容量增加，使有效蒸散发量增加4．4亿m3；狭义水资源量的减少和有效蒸散发的增加使得广义水资源量增加3．8亿m3。草地恢复700km2对水资源的影响趋势与林地相同，但是草地对于地表水的减少量以及有效蒸散发的增加量小于林地的影响，详见表8 25。

林地退化700km2，增加了狭义水资源量，其中地表水资源量增加了0．6 亿m3。与林地恢复700km2相比，荒地面积增加，不利于水量的蓄积，使得地表径流量增加，同时也使得径流过程发生变化。从图8 30 可以看出，林地恢复对于洪峰的消减具有一定的作用，最大的洪峰消减量达20%。因此，植树造林一定程度上起到减缓洪峰的作用。林地退化使得土地利用结构发生变化，裸地增加，无效蒸发增加，而有效蒸散发减小，广义水资源量减少。

表8-25　林地面积变化对广义水资源量的影响　单位：亿m3

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图8-30　径流过程图

《变化环境下流域水资源评价方法》

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