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探究气候变化对水文水资源的影响

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摘要:分析气候变化对水文水资源的影响,探讨气候影响下水文水资源的分布特点,基于气候对水资源造成的水面蒸发影响,阐述气候对水文水资源影响下的开发问题,以期对相关工作有所借鉴。

关键词:干旱区域;水资源;发展

0引言

气候变化对水资源的影响已成为近阶段人们关注的焦点,随着全球气候不断变化,给水文水资源造成很大的影响,本文通过对气候与水文水资源的影响力的分析,并进行探讨与研究。

1气候变化对水文水资源的影响

气候对水文水资源的影响是巨大的,以干旱地区为例,塔里木盆地位于天山、昆仑山之间,周围高山环抱、盆底坦荡,但是由于其地形封闭,气候极端干旱,导致塔里木盆底植被稀疏,形成了中国面积最大的塔克拉玛干沙漠。在昆仑山北坡,由于湿气受阻于天山山脉,所以低山区与平原区降水较少,但是高中山区的降水量则非常稳定。从西部入境的水汽通过西风环流把来自大西洋的水汽及在地中海、黑海等湿润地区的水汽补充顺着西风输送而下,使帕米尔高原及天山南支气候湿润、降水量充足。

1.1气候对水资源分布的影响

由于帕米尔高原及天山南支的气候湿润、降水量充足,该地区产生了多条河流,自西向东依次有尼雅河、其其汗、叶亦克等河流。以新疆最为偏远的民丰县为例,该地区受气候影响,南部山区部分的降水量远大于北部沙漠地区。因为具有水汽的西风气流源于昆仑山北坡,因此在自西向东不断移动的过程中,空气中的水汽含量不断减少,降水量也随之不断降低[1]。

1.2气候对降水量的影响

民丰县以西的克里雅水文站经过多年统计,年平均降水量为125.4mm,而尼雅水文站多年统计年降水量为49.5mm,民丰气象站的统计数据为38.5mm,由此可见随着气候、地形及自然地理条件来看,山区降水量随着海拔升高而不断增大,在平原与盆地变化比较平缓。

1.3气候影响下地表水流的概况

以地处新疆区域的民丰县为例,其境内河流主要有5条,分别分布在出山口常年有水流处,自西向东依次有尼雅河、其其汗、叶亦克、牙通古孜、安迪尔河,并且在民丰县境内只设立了尼雅水文站。尼雅水文站主要在4月—10月进行观测,其他时间停测,为了满足中国经济的发展及水利事业的不断进步,还在尼雅水文站附近设立了短期的水文站,弥补洪水调查及径流资料。

2气候影响下水文水资源的分布特点

各地区的地形地貌及气流湿度条件决定了河川径流及地表水资源的分布特征,其主要有河流地带分布不均及水资源拥有量差异过大。

2.1水资源垂直地带分布不均

以民丰县为例,该地区位于新疆地区镜内,昆仑山脉北麓,紧邻塔克拉玛干沙漠。地域的山区与平原地貌结构分明,并且两者在径流形成的过程都发挥了不同的作用。该地区的降水量主要集中在山区,平原地区降雨量极少且气候干旱。该地区的河流发源于山区,主要有高山常年积雪与冰川作为水量补给源,并且常年都对河流的径流量发挥着调节作用。山区降水量丰富,并且山体坡度较大、雨水下渗能力弱,因此河水的汇流能力非常强。平原地区土质疏松、水流下渗情况较为严重,再加上平原地区地势平坦,河道宽阔、河面起伏小,而且平原地区降水量小、气候干旱,因蒸发和下渗,河流经山区流入平原后水量流失严重。山区与平原地区地形与气候的差异导致水流的形成区在山区,而平原区则为河流的散失区,山区的产水量为民丰县总水量的30.7%。

2.2水资源区域分布不均

民丰县的主要降水量集中在山区地带,也是该地区河流形成的源头,由于气候的影响,北部紧邻沙漠地区的年降水量极少,气候干旱导致河流的蒸发量远大于降水量,平原地势因素也是不易形成径流的原因之一。如民丰县境内的叶亦克乡,所处区域的地形大部分都属于山区,仅有少部分地形属于平原区域,因此其地表水流量相当高,而其他乡镇则没有地表水源量[2]。

2.3气候对水文水资源影响的调查与分析

民丰县境内共有5条河流,但目前只有三条河流有水文资料,通过对尼雅河、牙通古孜河、安迪尔河常年实测资料的分析与计算,对三条河流历年的水文资料的分析与计算,可以推算出三条河年径流量占民丰县昆仑山北坡总流量的82.3%,这部分水源是常年有山区雨水、积雪补给,水流量最为稳定、可靠。

3气候对水资源造成的水面蒸发影响

水面蒸发主要是受到当地气温、湿度及风力等因素的影响。

3.1水面蒸发量的地区分布情况

以民丰县为例,水面蒸发量受到气候的影响较大,在湿度较大、温度较低的地区,水面蒸发量比较小,气温高、气候干燥的地区水面蒸发量偏大。地区湿度偏大时,风力较小,对水面蒸发量的影响也小。如果地区湿度偏小,风力却比较大时,水面蒸发量就比较大。由于水文站点较少、数据的代表性差,因此很难具体分析出该地区水面蒸发量的变化,但是该地区总体气候差距较小、温度较为相似,水面蒸发量地区分布与降水量分布相反,山区蒸发量较小,平原蒸发量较大。

3.2水面蒸发量对地区干旱的影响

地区的年度水面蒸发能力与历年降水量的比值就是该地区的干旱指数,通常干旱指数也就是反应当地气候干湿程度的指标。通常地区的干旱指数与当地的气候有密切关系,可以运用干旱指数对当地进行气候干湿分带,并且干旱级别可以按照国家水利部制定的标准划分。当地区的干旱指数小于1.0时,说明该地区的降水量大于水面蒸发量,表示地区的气候较为湿润。当干旱指数大于1.0时,说明地区水面蒸发量大于降水量,当地的气候偏干旱。干旱指数的大小直接反映该地区的气候湿润与否。民丰县大部分地区的干旱指数在10.0~54.0之间,由此可见昆仑山北坡民丰县境内的大部分地区都属于干旱地区,尤其是处于平原地区的干旱指数远大于高山地区的干旱指数。因为水文站数目较少,因此水文站记录的数据只能代表该地区的气候湿度状况,不能反映出整个地区的气候水平。民丰县高山区的降水量相对稳定,因此水面蒸发量较少,并且随着降水量增加,水面蒸发量也在不断递减,高山地区的气候就比平原地区的气候湿润许多。

4气候对水文水资源影响下的开发问题

民丰县虽然大部分地区气候干旱,但是在水资源的开发与利用方面仍然有很多有利条件,如山区水资源产量丰富,有利于平原地区的引流灌溉等,但是该地区也存在一些不尽人意的问题,因此要对该地区的实际情况进行整合、开发。

5结语

民丰县地处干旱区,水资源十分紧缺,对现有的水资源利用率也较低,因此对水资源的进一步开发具有很大的潜力。民丰县境内多以灌溉农业为基础,在整个水资源的利用程度来看,地表水资源利用率占重要的地位,对地面水利用广泛,地下水利用严重不足。随着社会经济快速发展,水资源的利用率要不断加大,并且水资源的开发也要与生态平衡紧密结合起来,要从发展与自然相协调的角度开发民丰县的水资源。

参考文献

[1]刘宏权.张家口市永定河流域气候变化及其对水文水资源系统的影响[D].保定:河北农业大学,2013.

[2]王国庆.气候变化对黄河中游水文水资源影响的关键问题研究[D].南京:河海大学,2006.

作者:韩兴胜 单位:和田水文勘测局

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