水文学12第十二章-人类活动对环境的影响

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1、第十二章人类活动对水环境的影响第一节水利工程、农业措施对水文要素的影响第二节城市水文效应第三节水资源规划由于自然或人为因素，使地理环境发生改变，从而引起水循环要素、过程、水文情势发生变化，称为水文效应。本章所讲的水文效应，主要指人类活动的水文效应，这种效应大多仍遵循水与环境关系中固有的自然规律。人类活动对水文情势的影响可分两类：直接影响是指人类活动使水循环要素的量或质、时空分布直接发生变化，如兴建水库、跨流域引水工程、作物灌溉、城市供水或排水等。均直接使水循环和水资源的量、质发生变化；间接影响指人类活动通

2、过改变下垫面状况、局地气候，以间接方式影响水循环各要素。例如植树造林、发展农业、城市化等。人类活动对水循环的影响，推动了自然环境的变化。这种变化可能是朝着有利于人类的方向发展，也可以朝着不利的方向发展，弄清其机理，在理论上和实践上，均具有重要的意义。（一）河川水文情势发生明显的变化首先，水库拦蓄地表径流、减少入海流量，从而改变了流域内水量平衡要素的对比关系。我国目前水库的拦蓄能力已接近全国年径流总量的10％，其中海滦河及辽河流域水库的拦蓄能力更可达本流域年径流总量的一半。其次，筑坝拦水后，坝上游库区水位壅

3、高，使流速逐渐减缓，引起泥沙淤积，水体由河流变成了人工湖泊，水的流动状态改为波浪，湖流及异重流等；坝下游河流径流完全在人为的控制之中，洪水期拦蓄，以防洪蓄水，枯水期泄水，增大流量，以利于灌溉航运。使下游河道中的径流几乎完全失去了洪峰，全年85％时间保持在较小的流量状态。（二）库区产生明显的小气候效应水库还会使地区的热量平衡发生变化，由于水库比陆地具有更大的热容量，故库区会产生明显的小气候效应。如在大水库周围气温变得冬暖夏凉，新安江水库周围的无霜期平均延长20天，由于库区水面蒸发量的增加，改变了附近大气的水

4、汽含量，从而影响到降水分布，新安江水库水面上空降水减少100—150mm，而水库周围山区，则降水量增加100mm，最多的甚至增加200mm。这又形成小范围的水循环。（三）抬高了上游地区的地下水位水库坝上游水位的抬高，同时也抬高了上游地区的地下水位，增加了水库临近地区的地下水补给量，这样也常常会引起土壤次生盐碱化。（四）工程地质问题和生态系统的变化水库建成后往往会给周围的自然环境带来一些不利的工程地质问题和生态系统的变化。如库岸滑坍问题，诱发地震问题等，据美国米德水库（MeadLake）记载，蓄水后10年间

5、，曾记录到600次地区性地震我国丹江口水库蓄水后10年间，共测到426次地震，比建库前360年间记录到的地震次数（43次）多9倍多。二、跨流域调水水文效应跨流域调水工程主要是为了改变水的地区分布，将湿润地区的部分水量调到较干旱缺水的地区，以满足生产和生活的需要。大规模的调水工程对水循环和水量平衡将带来深刻的影响：改变水循环的路径，还会破坏原来已经形成的生态平衡的状态。跨流域调水的水文效应可分3个影响区来分析：水量输出区：主要是由于水量减少，从而在枯水季节在引水口以下会导致泥沙的沉积，河道特性改变，河水自净

6、能力减低，河口海水入侵加剧等；输水通过区：其水文效应，是由输水环境效应、渗水环境效应、阻水环境效应和蓄水环境效应等一系列水文环境效应引起的，调水后将抬高输水线两侧和蓄水体周围的地下水位，加重土壤盐碱化，并给水质、湖泊水域环境和水生生物带来一定的影响；水量输入区：其水文效应是由外水大量引入造成的，可能导致地下水位升高，水溶盐的积累，蒸发量增加，土壤次生盐渍化和农田小气候的变化等。三、小型农田水利措施水文效应农田水利措施主要包括灌溉、排水措施、山区梯田谷坊措施、平原圩区的控制措施等，其水文效应则各异。农田灌溉

7、主要通过修建蓄水塘坝或提水工程、输配水系统等措施，以满足田间灌溉的需水要求。这些蓄、提、引、输水措施一旦实施运转，就会改变天然河道的流量过程及水量的空间分布。排水的效应，主要是加速地下水消退，降低地下水位，减少潜水蒸发，从而加大地下水对河流的补给量，使水流量增加。同时，排水能减少地面积水和蒸发，改善汇流条件，加速水流的汇集，从而增加河川径流量。四、滥伐森林的后果历史上森林覆盖面曾占陆地面积的2/3，达76亿公顷，随着人口剧增，毁林垦荒，砍柴获薪，森林被大量砍伐。1、大面积毁林会使宝贵的水源变成水患：对比一

8、场夏季暴雨后森林砍伐后的流量过程线与控制的流量过程线，前者比后者峰量增大6倍之多，径流总量也有十分明显的增加。同时，由于森林每年能从土壤中吸取50cm水深的水分，则森林的砍伐会使地下水位上升，减少地下水的调节能力，从而加剧了洪水灾害。丹麦森林试验站的研究结果:森林砍伐前地下水有明显的季节变化，夏季由于植物根系大量吸水，地下水有明显的下降，森林砍伐后季节变化趋势完全消失，终年保持较高的水位。森林在未经砍伐前，一般河流的输沙量很低