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气候变化对我国水文水资源系统的影响研究

来源:用户上传      作者: 姚鹏举 刘宏伟

  摘 要 水文水资源系统随着气候的变化而不断变化,无论是降水量还是水质等多方面都受到了气候的影响。水是生命之源,如果没有了可供饮用的水,那人类将面临灭绝的危险,当然,任何事物都有两面性,如果某地区常年受到洪涝或者是干旱这些灾难,恐怕该地区也没有希望,因此我们有必要采取科学方法来对水文水资源系统进行详细的研究,防患于未然。
  关键词 气候变化;水文水资源系统;影响
  中图分类号P46 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)92-0011-02
  当今社会,由于人类不合理的活动导致全球温度不断上升,冰山不断融化,水质变化,臭氧层出现空洞等诸如此类的后果导致人类的生活空间不断被压缩。气候的变化也走入了全球多个国家的视野,引起了各国社会、学术界、公众的注意。
  1 气候变化对我国水文水资源系统的影响研究的重要性
  气候的变化不仅会引起降水量、水质等方方面面的改变,而且还会导致水资源在时间和空间上重新分配。
  我们都知道:水是许多污染物的载体和溶剂,随着气候的变化,会对水中的污染物扩散等方面产生影响。如,过高的温度将会加快水的营养化速度,导致存在于淤泥中的污染物再次释放;风力提高会增加溶于水中污染物的扩散速度,导致污染面积加大。因此研究气候变化对我国水文水资源的影响,对于我国在未来对有限的水资源进行开发利用,社会、经济等各方面的可持续发展具有重要意义。
  2中国的气候变化
  中国的气候变化与世界的气候变化是相似的。近几十年来,我国的气温上升了0.4℃左右,略低于全球平均的0.6℃。近年来全球温度逐渐上升,中国的温度也在升高。中国变暖最明显的地区在西北、东北和华北地区,尤其是西北(如陕西、甘肃等)。长江以南地区趋势不显著,有些地区(如四川)出现变冷。
  气候变暖给中国的气候带来了许多变化。我国海平面逐渐上升,平均上升速度在1.4~3.0mm/年左右要在珠江三角洲、长江三角洲等地区。由于气温上升的缘故,冰川融化,这导致冻土面积减少了10%左右,冬季降雪逐年减少。近几年来来,青藏高原东部,及云南的湖泊面积明显变小。入湖水量锐减,许多河流,径流量都呈下降趋势。内陆河流量明显变小,甚至出现断流的情况,土地沙漠化程度不断加深。
  全球气候变化将导致我国高寒地区冰川萎缩,以冰川补给为源头的河流也将逐渐减少:气候变化可能导致我国主要流域进一步变干或变湿,我国水资源系统对气候变化的敏感度与脆弱度相一致,其中最脆弱的地区位于我国的西北干旱地区。
  3 气候变化对我国水文水资源系统的影响
  气候变化对我国水文水资源系统的影响有多方面,下面从降水量对水质的影响,温度对水质的影响,温度和降水量对水中离子浓度的影响这三个主要方面来看气候对我国水文水资源系统的影响。
  第一,降水量对我国水文水资源系统的危害,雨水降到地面形成地表水流在地面流
  过会带走地面的灰尘等对人体有害的物质,然后汇入河流或者水库,河流或者水库有一定的自我恢复能力,它们会借助此能力将对人体有害的那些物质净化掉,而一旦降水量过大,将太多的有害物质带入,超出了河流的净化能力,就会造成河流或者水库被污染,导致水质变差。相反,降水量小又会导致干旱,空气中的有害微粒会变多,对人体造成更大的危害。在夏天,由于水中的温度升高,这会造成水中的含氧量降低,细菌的有氧呼吸加剧,有机物会大量分解,消耗有限的氧气,水的自我净化能力不断降低,导致水质不断恶化。在人群集中的地区,大量降雨会导致人类产生的生活垃圾被雨水带入河流或者水库,使水质降低。
  第二,温度对我国水文水资源系统的危害。近几年来,最明显的变化就是气温不断上升,气温的上升将会促使水温度的升高,而温度升高可以导致水的富营养化、改变水层的分布和加快水中化学反应的速度等多方面。水体的富营养化主要受到两个方面的影响,一是人的不合理的活动,二是气候的变化。我们可以在日常生活中看到凡是有人居住的地方,周围的水中就含有高浓度的矿物质,水中藻类植物疯长。而气候的变化对系统的影响也不可忽视,尤其是温度的变化。温度升高后会导致藻类植物提前生长,而且温度升高会导致矿物质的浓度变高,这给藻类植物的疯长提供了有利的环境条件和物质条件。当秋天来临,藻类植物会腐烂在水中,对水体造成污染。另一方面,由于气候条件的变化,温度升高会导致水温上升,在高温环境下,会将水体中厌氧环境的敏感性提高,影响水中的生物。
  第三,温度和降水量对水中离子浓度的影响。全球气温升高和降水增加,直接影响到水中的离子浓度变化,从而导致水域盐化和矿化速度加快。气温变高,加速水体的增发速度,而如果此时降雨量锐减,水中的盐浓度就会升高,从而出现矿化现象。气候变化和降水量降低是导致湖水矿化现象的主要原因。近几年来,我国新疆的柴窝堡湖泊发生的重矿化现象就是气候变化造成的[1]。
  4 气候变化对我国水文水资源系统的影响研究方法
  气候变化对我国水文水资源系统的影响研究方法有许多,这里选取其中几个主要的方法来简要介绍。它们分别是影响评价方法、气候变化情景的生成技术、水文模拟技术。
  首先是影响评价方法。影响评价方法又称“what-if”方法,即如果气候发生变化,那么我国水文水资源系统会发生哪些变化。这个方法主要有三步:
  第一步,定义气候变化的情景模式,建立水文水资源系统模型。第二步,将气候变化的情景模式输入模型,模拟水资源系统循环过程。第三步,得出结论,即评价气候变化对我国水文水资源系统的影响。
  这三个步骤中,建立水文水资源系统模型最为重要也最困难。
  其次是,气候变化情景的生成技术。目前世界上,生成气候变化情景的方法有3种基本方法,它们分别是任意情景设置、长系列水文气象资料的统计相关法、基于GCMs输出等。常用的是基于GCMs输出。   最后是水文模拟技术。在选择水文模型是要注意三个方面:第一是模型的内在精度,第二是模型率定,第三是和参数变化。目前,用于气候变化评价对我国水文水资源系统影响的模型主要有以下三大类:
  第一,经验统计模型。建立同期径流、降水与气温的观测资料三者之间的相关关系,以这个关系来预测气候变化评价对我国水文水资源系统影响的趋势。
  第二是概念性水文模型。它是以水文现象的物理过程为基础的模型,利用该模型,我们可以研究气候、径流的因果关系,以及流域水资源对不同气候条件的影响。
  第三是分布式水文模型。它是根据不同的地理条件,将流域划分为几个模拟单元,用一组参数反映每个单元上的特性[2]。
  5 降低气候变化对水资源不利影响的对策及措施
  我们只有一个地球,如今由于气候的不断变化,地球被破坏的惨不忍睹,尤其是水资源。我们人类想要在地球继续繁衍下去就必须采取措施来降低气候变化对水资源不利影响。
  第一,植树造林,涵养水源。树木的好处有许多,最大的好处就是可以防止水土流失,据调查林地比农田拥有更强的蓄水能力,提高森林覆盖率可以降低洪水的强度,提高土壤的蓄水量。土壤蓄水量可以通过转换来增加枯水季节的地表径流量和水资源,同时也能改善生态环境,将水资源的利用效率大大提高。
  第二,加强有关科研工作。我国是一个水资源分布不均的国家,有的地区水资源丰富,有的却是严重匮乏,而要想解决这个难题,有两个方法。第一是加大对人工降雨的研究,尽可能低的降低人工降雨对当地生态环境的影响,其次就是进行调水,将水资源丰富的地区调往匮乏地区。例如我国的南水北调工程,这个工程从根本上解决了部分地区的缺水状况。
  第三是提高水的利用率。在诸多用水的部分中,数农业用水和工业用水最为厉害。在农业用水方面,我们有必要加强农业的水利建设,研究并推广抗旱和节水技术,从节约和高效率利用双管齐下来达到科学用水的目的。在工业用水方面,我们应该提高水的利用率,同时国家应该出台强制性政策,对那些污染水的企业进行大量的罚款,同时对那些在用水方面表现好的公司给予一些优惠措施,鼓励他们科学用水。
  第四,加强节水宣传及节水教育工作。我国是一个人口大国,要想从根本上解决浪费水的现象就必须从人民大众着手,加强宣传和教育,使全国人民养成节约用水的良好风尚。
  第五,加强水资源管理。河道堵塞,淤泥丛生也会造成水质的下降,我们想要提高水质就要疏通河道,清除河面上的垃圾。
  6结论
  “亡羊补牢,犹为未晚”,气候变化经开始了,我国的水文水资源系统也已经遭到破坏,我们不可能马上阻止,但是我们可以尽最大努力来降低气候变化对我国的水文水资源系统的影响,只要上面所提到的措施得到实施,我相信我们的天将变得更蓝,山将变得更绿,水文水资源系统将得到恢复。
  参考文献
  [1]韩吉玥.气候变化对我国水文水资源系统的影响研究[J].科技与企业,2012(21).
  [2]高永华.气候变化对水文水资源的影响[J].城市建设理论研究,2011(34).
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