人类活动和气候变化对水文水资源的影响研究

林金海，李海峰

吉林省水文水资源局吉林分局，吉林吉林 132013

0 引言

随着社会的进步，我们赖以生存的环境也在遭受着极大的破坏和污染，自然环境正在一点一点的被“腐蚀”。根据相关人士的记载，在过去的60 年里，世界的平均气温升高了0.74℃。是什么原因导致气温升高的呢？归根结底为人类活动和气候变化。如何协调人类活动和自然环境之间的平衡？这已成为如今社会研究的热点。

1 气候变化及人类活动与水资源的关系

气候变化直接影响水文循环的现状，导致水文水资源在时空上的重新分配和在数量上的改变，从而影响社会的发展和人们赖以生存的生态环境。气候变化对水资源的影响主要表现在3 个方面：1）随着气温的升高，使得土壤中的水分蒸发速率加快，地表水渗入速率也随之加快，从而改变了生态系统抵抗外界环境干扰和保持系统平衡的能力；2）径流量大小，降水时机的改变，降水强度的改变，旱灾、洪灾的频率与强度的扩大、水汽循环加速或减缓等因素；3）水资源相关项目不合理的规划和不科学的管理所引发的影响，如土地利用方式的改变，径流特征的改变导致海平面上升，水资源的分布变化。同时，也影响了人类生活的空间格局，从而改变了水资源供求关系以及人口迁移模式。所以，研究气候变化对水资源的影响对于分析流域或区域水文水资源的循环和演变规律等有重要的实际意义[1]。

人类活动直接影响着水文循环，也直接的干预着水文循环。由于人类大规模的活动使得流域下的垫面条件发生改变，导致蒸发的时空分布发生改变，也使得地下含水层的补给发生改变，从而影响水文循环。尽管人类活动的范围是局部的，但是影响强度是非常大的。与此同时，由于社会的高速发展，工业的迅速崛起使得大气中的化学成分发生改变，还有汽车行业的兴起，严重的影响了大气中的化学成分。尤其以CO2等温室气体最为严重，汽车数量的增加，引起温室气体浓度的增加，导致全球气温升高，蒸发量加大，最终导致水文循环发生改变。所以，研究人类活动对水资源的影响对于探讨流域水资源综合开发利用、开展建设节水型社会等都具有十分重大的意义[2]。

2 人类活动对水文水资源的影响研究

随着社会经济的高速发展，使得人类改造自然的力度不断的增加，人类活动对自然环境的影响逐渐增大，己成为目前研究的的一个热点话题。人类活动主要包括土地的开发利用、农作物灌溉、植树种草、建闸建坝、煤炭开采、修建水库、工业耗水、地下水超采和水土保持等等。研究证明人类活动的水文水资源效应具有双向性，因此对于人类活动对水文影响的定量计算就显异常的艰难，只能作估算或者定性的分析。一般来讲，估算的常用方法有3 种： 1）根据水量平衡原理，建立水量平衡的物理或数学模型，变动模型中某项因素，估算该项因素受人类活动影响的单独效应；2）根据长期水文观测资料，使用统计方法进行对比分析和估算；3）流域水文模拟。根据早期的资料估算流域水文模型中的参数，通过模型推算人类活动影响之后的流域水文过程，再与实际数据对比。虽然以上方法可以定性的分析人类活动对水文的影响，但是准确性不高。由于上述研究只是利用数据对比分析法研究人类活动对水文水资源的影响，可信性不高，所以要研究更合理有效的方法提高准确度[3]。

3 气候变化对水文水资源的影响研究

气候变化对水文循环和水资源系统的影响是非常大的。气候的变暖使得水循环过程加剧，驱动蒸发量的增大和降水量的改变等水文水资源要素的改变。气候的变暖也改变了区域水量的平衡，增强了水文极值事件的发生频率，严重的影响了区域水资源分布。到目前为止，气候变化对区域径流的研究结果一般包括∶径流量增大与减少;径流量的季节性变化在国内研究气候变化对流域水文的影响多采用分布式水文模型，为了模拟全球气候变化对水文的影响，一些外国的科学家常用的方法都是依据某个流域的径流和气候的早期数据，找出径流和气候因子之间的潜在关系。也有一些科学家利用一些指标，通过定量的分析得出气候因子的改变带给径流的敏感性。这些方法的可信度都不高，存在着许多的不足之处，比如只能通过径流和气候早期记载的数据，这对于以后的气候检测就不适应了。现在，可信度最高的方法是采用全球气候模型。这种模型通过模仿不同温室气体在排放情况下变化，运用降尺度法作为全球气候模型的输入，通过全球气候模型模拟气候变化带给水文水资源的影响。虽然这种方法的可信度高，但是由于步骤多，误差大，使得地区和全球的气候变化情况存在非常大的的差别。所以，有了地区气候模型。地区气候模型的可信度更高，精度更准确，并且还能了解气候变化在流域地区的时空分布。虽然人们已经探索出气候变化是影响水文要素的变化的原因之一，但是也能通定性的估计，并不能定量的估计气候变化对水文水资源的影响。因此，不能停留在定性估计这一层面，还应该向着更高的定量方面探索[4]。

4 结论

气候变化和人类活动对我国水文循环和水资源系统已经产生了非常大的影响。由于社会的不断发展和世界人口的增长，与水资源有关的一系列问题逐渐的明显起来，这严重的制约着国家的经济发展。如何解决水资源问题将成为国家的头等大事。就目前的情况而言,我国在区域气候预测，陆—气模型耦合，情景生成技术等方面与国际之间的差距非常明显。所以，我国有必要加强气候变化对水文水资源影响的基础理论研究, 提升对水资源脆弱性、敏感性研究成果的可靠性。结合我国的实际情况，提出相应的的方针政策, 全面做好水资源的管理工作，为走可持续发展道路铺下坚实的基础。

[l]史玉品.黄河源区气候变化及其对水资源的影响[J].河海大学，2006.

[2]刘昌明.21世纪中国水资源若干问题的讨论[J].水利规划设计，2002.

[3]刘闻，曹明明，邱海军.气候变化和人类活动的水文水资源效应研究进展[J].水土保持通报，2012.

[4]杨飞, 气候变化和人类活动对水资源的影响研究[J].长安大学，2011.