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1、人类活动对水环境影响第1页，本讲稿共16页 由于自然或人为原因，使地理环境发生改变，从而引起由于自然或人为原因，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。水循环要素、过程、水文情势发生变化，称为水文效应。这里所谈的水文效应，主要使指人类活动的水文效应，这里所谈的水文效应，主要使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。这种效应大多仍遵循水与环境关系中固有的自然规律。人类活动对水文环境的影响可分为直接影响何间人类活动对水文环境的影响可分为直接影响何间接影响，直接影响使指人类活动使水循环要素的量或质、接影响，直接影响使指人类活动使水循
2、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、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、城市引水等，均直接使水循环和水资源的量、作物灌溉、城市引水等，均直接使水循环和水资源的量、质发生改变；间接影响使指人类通过改变下垫面的性质、质发生改变；间接影响使指人类通过改变下垫面的性质、局地气候，以间接方式影响水循环要素，例如植树造林、局地气候，以间接方式影响水循环要素，例如植树造林、发展农业、城市化。当然，这种划分不是绝对的。发展农业、城市化。当然，这种划分不是绝对的。第2页，本讲稿共16页水利工程、农业措施对水温要素的影响人们在与陆地上径流时空分布不均匀的斗争中
3、，通常采取拦河筑坝建水库、跨流域远距离调水等水利工程措施，以调节和调剂水源不住的季节和地区的用水问题。这就是河道中原来的自然水文状态改变为人工控制的水文状态，导致水循环和水量平衡发生重大的变化。主要有以下几种类型：第3页，本讲稿共16页水库水文效应狭义的指水库与其水文因素和它们变化过程之间的相互狭义的指水库与其水文因素和它们变化过程之间的相互影响。广义的是指水库蓄水体与其周围环境的相互作用、影响。广义的是指水库蓄水体与其周围环境的相互作用、相互影响。相互影响。首先是水库拦蓄地表径流首先是水库拦蓄地表径流 、减少入海流量，从而改变流、减少入海流量，从而改变流域内水量平和要素的对比关系。域内水量平
4、和要素的对比关系。其次筑坝拦水后，坝上游库区水位壅高，使流速逐其次筑坝拦水后，坝上游库区水位壅高，使流速逐渐减慢，引起泥沙淤积，水体有河流变成了人工湖渐减慢，引起泥沙淤积，水体有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中，洪水拦蓄，以下游河流径流完全在人为的控制中，洪水拦蓄，以防洪蓄水，枯水期泄水，增大流量，以利于灌溉航防洪蓄水，枯水期泄水，增大流量，以利于灌溉航运。运。第4页，本讲稿共16页水库除了该改变流域原有水循环系统外，还会使地区热量水库除了该改变流域原有水循环系统外，还会使地区热量平衡发生变化
5、（比热容大）平衡发生变化（比热容大）水库坝上游水位的太高，同时也抬高了上游地区的地下水库坝上游水位的太高，同时也抬高了上游地区的地下水位，增加了水库邻近地区的地下水补给量，这样也常水位，增加了水库邻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。常会引起土壤次生盐碱化。此外，水库建成后往往会给周围自然环境带来一些不利的工此外，水库建成后往往会给周围自然环境带来一些不利的工程地质问题程地质问题(特别是诱发地震）和生态系统的变化。特别是诱发地震）和生态系统的变化。第5页，本讲稿共16页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
6、足生产和生活的需要。首先是改变水循环的路径，此外还会破坏原来已经形成的生态平衡的状态。第6页，本讲稿共16页跨流域调水对环境影响的过程，大体可归纳为如下的模式：调跨流域调水对环境影响的过程，大体可归纳为如下的模式：调水水改变原有的水文情势改变原有的水文情势自然环境的变化自然环境的变化社会经济的变化。社会经济的变化。跨流域调水的水文效应可分跨流域调水的水文效应可分3 3个影响区来分析：水量输出区个影响区来分析：水量输出区主要是由于水量减少，从而于枯水季节在引水口以下会导主要是由于水量减少，从而于枯水季节在引水口以下会导致泥沙的沉积，河道特性改变，河水自净能力减低，河口致泥沙的沉积，河道特性改变，
7、河水自净能力减低，河口海水入侵加剧等；输水通过区的水文效应，是由输水环境海水入侵加剧等；输水通过区的水文效应，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；水量输入区的永文水域环境和水生生物带来一定的影响；水量输入区的永文效应是由外水大量引入造成的，可能导致地下水位升高，效应是由外水大量引入造成的，
8、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。候的变化等。第7页，本讲稿共16页小型农田水利措施水文效应包括灌溉、排水措施包括灌溉、排水措施 、山区梯田谷坊措施、山区梯田谷坊措施 、平原迂区的控、平原迂区的控制措施等制措施等 农田灌溉主要通过修建蓄水塘坝或提水工程农田灌溉主要通过修建蓄水塘坝或提水工程 输配水系统等措施，以满输配水系统等措施，以满足田间灌溉的蓄水要求。这些蓄足田间灌溉的蓄水要求。这些蓄 堤堤 引引 输水工程一旦实施运转，就会输水工程一旦实施运转，就会改变天然河道的流量过程及水量的空间分布。改
9、变天然河道的流量过程及水量的空间分布。地表或地下水排水效应主要是加速地下水消退，降低地下水位，地表或地下水排水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，是水流量增减少潜水蒸发，从而加大地下水对河流的补给量，是水流量增加。加。山区修筑水田山区修筑水田 谷坊谷坊 鱼鳞坑等，主要是改变坡面和河流的坡降及糙率，鱼鳞坑等，主要是改变坡面和河流的坡降及糙率，拦蓄和延缓了地表径流，增加地表水的下渗，変地表水为潜流，因而拦蓄和延缓了地表径流，增加地表水的下渗，変地表水为潜流，因而延缓洪水过程，同时也起着防止水土流失的作用。延缓洪水过程，同时也起着防止水土流失的作用。第
10、8页，本讲稿共16页农业措施的水文效应农业措施影响水文过程，主要是通过改变径流的产流、农业措施影响水文过程，主要是通过改变径流的产流、汇流条件及蒸发和下渗的条件而反映的。农业措施水文效汇流条件及蒸发和下渗的条件而反映的。农业措施水文效应的性质和大小，因农业措施的不同而异。如不同的作物应的性质和大小，因农业措施的不同而异。如不同的作物有不同的蒸腾量，需水量差别也很大；不同的作物布局和有不同的蒸腾量，需水量差别也很大；不同的作物布局和耕作制度具有不同的耗水量，垦荒耕种以及深耕、土壤保耕作制度具有不同的耗水量，垦荒耕种以及深耕、土壤保墒措施等都能改变土壤的下渗能力；各种水土保持措施有墒措施等都能改变
11、土壤的下渗能力；各种水土保持措施有防止水土流失、增加降水下渗的作用；修筑梯田还会改变防止水土流失、增加降水下渗的作用；修筑梯田还会改变坡面汇流条件，延缓汇流过程等。但水土保持措施的水文坡面汇流条件，延缓汇流过程等。但水土保持措施的水文效应取决于措施的设计标准，当降雨量超过水土保持标准效应取决于措施的设计标准，当降雨量超过水土保持标准的情况下便会使措施失去保水保土的功能。从水文效应的的情况下便会使措施失去保水保土的功能。从水文效应的大小来看，在设计标准内它与降雨量的大小没有关系，水大小来看，在设计标准内它与降雨量的大小没有关系，水土保持的效应随降雨量的增加而减小。土保持的效应随降雨量的增加而减小
12、。第9页，本讲稿共16页森林水文效应森林对蒸发、降水、径流等水平衡要素及森林对蒸发、降水、径流等水平衡要素及河流、地下水、泥沙等水文情势的影响。河流、地下水、泥沙等水文情势的影响。第10页，本讲稿共16页一、森林拦洪作用林地由于林冠林地由于林冠 枯枝落枯枝落叶层的截留和增大土叶层的截留和增大土壤渗蓄能力而起到拦壤渗蓄能力而起到拦洪作用。洪作用。第11页，本讲稿共16页 森林最大截留量实测资料森林森林种类种类橡橡树树 松树松树 杉树杉树 幼幼松松苹果苹果树树洋槐洋槐油松油松白杨白杨最大最大截留截留量量20201717202015152323212120201616说明说明四四川川凯凯江江四川四川
13、凯江凯江湖南湖南肖溪肖溪山山黑黑龙龙江江宾宾县县河北河北易县易县河北河北易县易县河北河北易县易县河北河北易县易县第12页，本讲稿共16页二、森林对流域蒸散发影响林地蒸发市值被截留蒸发林地蒸发市值被截留蒸发 植被散发和土壤蒸发的总和。植被散发和土壤蒸发的总和。林冠枝叶截留的雨量最终消耗于蒸发，它与散发量（通林冠枝叶截留的雨量最终消耗于蒸发，它与散发量（通过根、茎、叶向大气逸散的水量）、林内地面蒸发量共过根、茎、叶向大气逸散的水量）、林内地面蒸发量共同构成林地蒸散发。林地蒸散发中散发量占很大比重，同构成林地蒸散发。林地蒸散发中散发量占很大比重，地面蒸发量较小。气候湿润，有充沛水分供给蒸发的地地面蒸
14、发量较小。气候湿润，有充沛水分供给蒸发的地区，森林对流域的蒸散发影响不大；气候干燥，水分供区，森林对流域的蒸散发影响不大；气候干燥，水分供应不足的地区，林区蒸散发比非林区大。应不足的地区，林区蒸散发比非林区大。同一地区林地蒸散发比无林地土壤蒸发量大，温湿的同一地区林地蒸散发比无林地土壤蒸发量大，温湿的低纬度地带森林对蒸发影响大，寒冷干燥的高纬度地低纬度地带森林对蒸发影响大，寒冷干燥的高纬度地带影响小。带影响小。第13页，本讲稿共16页三、森林对降水影响一般认为大面积森林由于增加列蒸散发，促进了水分循环，而使降水增加。由于林冠大量蒸腾，林区上空水汽含量增多，湿度大；大气中水平气流经森林阻碍被迫抬
15、升等，都有利于降水；林区内多水平降水。第14页，本讲稿共16页四、森林对地下水的影响他与地质、地貌、地下水位等因素有关 一般认为山区森林下渗的水量对地下水补给有利；平原森林对地下水影响随气候条件不同而异。森林能防止土壤侵蚀。流经林区的河流通常含沙量低，水质好。森林砍伐后河流含沙量、有机物等增加。毁林的后果会引起严重的水土流失，并导致水旱灾害频繁发生。第15页，本讲稿共16页城市水文效应 城市化 人口密度增长人口密度增长 建筑物密度增长建筑物密度增长 蓄水量上升蓄水量上升 饮水浪费增长饮水浪费增长 不透水区增多不透水区增多 排水系统改变排水系统改变 地下水补给量减少地下水补给量减少 雨水质量降低雨水质量降低 径流总量增加径流总量增加 流速增大流速增大 基流减少基流减少 承受水体质量降低承受水体质量降低 最大径流量增加最大径流量增加 滞时缩短滞时缩短 水资源问题水资源问题 污染控制问题污染控制问题 洪水控制问题洪水控制问题 城市气候变化城市气候变化第16页，本讲稿共16页