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摘要:分析氣候變化對水文水資源的影響,探討氣候影響下水文水資源的分布特點,基于氣候對水資源造成的水面蒸發影響,闡述氣候對水文水資源影響下的開發問題,以期對相關工作有所借鑒。
關鍵詞:干旱區域;水資源;發展
0引言
氣候變化對水資源的影響已成為近階段人們關注的焦點,隨著全球氣候不斷變化,給水文水資源造成很大的影響,本文通過對氣候與水文水資源的影響力的分析,并進行探討與研究。
1氣候變化對水文水資源的影響
氣候對水文水資源的影響是巨大的,以干旱地區為例,塔里木盆地位于天山、昆侖山之間,周圍高山環抱、盆底坦蕩,但是由于其地形封閉,氣候極端干旱,導致塔里木盆底植被稀疏,形成了中國面積最大的塔克拉瑪干沙漠。在昆侖山北坡,由于濕氣受阻于天山山脈,所以低山區與平原區降水較少,但是高中山區的降水量則非常穩定。從西部入境的水汽通過西風環流把來自大西洋的水汽及在地中海、黑海等濕潤地區的水汽補充順著西風輸送而下,使帕米爾高原及天山南支氣候濕潤、降水量充足。
1.1氣候對水資源分布的影響
由于帕米爾高原及天山南支的氣候濕潤、降水量充足,該地區產生了多條河流,自西向東依次有尼雅河、其其汗、葉亦克等河流。以新疆最為偏遠的民豐縣為例,該地區受氣候影響,南部山區部分的降水量遠大于北部沙漠地區。因為具有水汽的西風氣流源于昆侖山北坡,因此在自西向東不斷移動的過程中,空氣中的水汽含量不斷減少,降水量也隨之不斷降低[1]。
1.2氣候對降水量的影響
民豐縣以西的克里雅水文站經過多年統計,年平均降水量為125.4mm,而尼雅水文站多年統計年降水量為49.5mm,民豐氣象站的統計數據為38.5mm,由此可見隨著氣候、地形及自然地理條件來看,山區降水量隨著海拔升高而不斷增大,在平原與盆地變化比較平緩。
1.3氣候影響下地表水流的概況
以地處新疆區域的民豐縣為例,其境內河流主要有5條,分別分布在出山口常年有水流處,自西向東依次有尼雅河、其其汗、葉亦克、牙通古孜、安迪爾河,并且在民豐縣境內只設立了尼雅水文站。尼雅水文站主要在4月—10月進行觀測,其他時間停測,為了滿足中國經濟的發展及水利事業的不斷進步,還在尼雅水文站附近設立了短期的水文站,彌補洪水調查及徑流資料。
2氣候影響下水文水資源的分布特點
各地區的地形地貌及氣流濕度條件決定了河川徑流及地表水資源的分布特征,其主要有河流地帶分布不均及水資源擁有量差異過大。
2.1水資源垂直地帶分布不均
以民豐縣為例,該地區位于新疆地區鏡內,昆侖山脈北麓,緊鄰塔克拉瑪干沙漠。地域的山區與平原地貌結構分明,并且兩者在徑流形成的過程都發揮了不同的作用。該地區的降水量主要集中在山區,平原地區降雨量極少且氣候干旱。該地區的河流發源于山區,主要有高山常年積雪與冰川作為水量補給源,并且常年都對河流的徑流量發揮著調節作用。山區降水量豐富,并且山體坡度較大、雨水下滲能力弱,因此河水的匯流能力非常強。平原地區土質疏松、水流下滲情況較為嚴重,再加上平原地區地勢平坦,河道寬闊、河面起伏小,而且平原地區降水量小、氣候干旱,因蒸發和下滲,河流經山區流入平原后水量流失嚴重。山區與平原地區地形與氣候的差異導致水流的形成區在山區,而平原區則為河流的散失區,山區的產水量為民豐縣總水量的30.7%。
2.2水資源區域分布不均
民豐縣的主要降水量集中在山區地帶,也是該地區河流形成的源頭,由于氣候的影響,北部緊鄰沙漠地區的年降水量極少,氣候干旱導致河流的蒸發量遠大于降水量,平原地勢因素也是不易形成徑流的原因之一。如民豐縣境內的葉亦克鄉,所處區域的地形大部分都屬于山區,僅有少部分地形屬于平原區域,因此其地表水流量相當高,而其他鄉鎮則沒有地表水源量[2]。
2.3氣候對水文水資源影響的調查與分析
民豐縣境內共有5條河流,但目前只有三條河流有水文資料,通過對尼雅河、牙通古孜河、安迪爾河常年實測資料的分析與計算,對三條河流歷年的水文資料的分析與計算,可以推算出三條河年徑流量占民豐縣昆侖山北坡總流量的82.3%,這部分水源是常年有山區雨水、積雪補給,水流量最為穩定、可靠。
3氣候對水資源造成的水面蒸發影響
水面蒸發主要是受到當地氣溫、濕度及風力等因素的影響。
3.1水面蒸發量的地區分布情況
以民豐縣為例,水面蒸發量受到氣候的影響較大,在濕度較大、溫度較低的地區,水面蒸發量比較小,氣溫高、氣候干燥的地區水面蒸發量偏大。地區濕度偏大時,風力較小,對水面蒸發量的影響也小。如果地區濕度偏小,風力卻比較大時,水面蒸發量就比較大。由于水文站點較少、數據的代表性差,因此很難具體分析出該地區水面蒸發量的變化,但是該地區總體氣候差距較小、溫度較為相似,水面蒸發量地區分布與降水量分布相反,山區蒸發量較小,平原蒸發量較大。
3.2水面蒸發量對地區干旱的影響
地區的年度水面蒸發能力與歷年降水量的比值就是該地區的干旱指數,通常干旱指數也就是反應當地氣候干濕程度的指標。通常地區的干旱指數與當地的氣候有密切關系,可以運用干旱指數對當地進行氣候干濕分帶,并且干旱級別可以按照國家水利部制定的標準劃分。當地區的干旱指數小于1.0時,說明該地區的降水量大于水面蒸發量,表示地區的氣候較為濕潤。當干旱指數大于1.0時,說明地區水面蒸發量大于降水量,當地的氣候偏干旱。干旱指數的大小直接反映該地區的氣候濕潤與否。民豐縣大部分地區的干旱指數在10.0~54.0之間,由此可見昆侖山北坡民豐縣境內的大部分地區都屬于干旱地區,尤其是處于平原地區的干旱指數遠大于高山地區的干旱指數。因為水文站數目較少,因此水文站記錄的數據只能代表該地區的氣候濕度狀況,不能反映出整個地區的氣候水平。民豐縣高山區的降水量相對穩定,因此水面蒸發量較少,并且隨著降水量增加,水面蒸發量也在不斷遞減,高山地區的氣候就比平原地區的氣候濕潤許多。
4氣候對水文水資源影響下的開發問題
民豐縣雖然大部分地區氣候干旱,但是在水資源的開發與利用方面仍然有很多有利條件,如山區水資源產量豐富,有利于平原地區的引流灌溉等,但是該地區也存在一些不盡人意的問題,因此要對該地區的實際情況進行整合、開發。
5結語
民豐縣地處干旱區,水資源十分緊缺,對現有的水資源利用率也較低,因此對水資源的進一步開發具有很大的潛力。民豐縣境內多以灌溉農業為基礎,在整個水資源的利用程度來看,地表水資源利用率占重要的地位,對地面水利用廣泛,地下水利用嚴重不足。隨著社會經濟快速發展,水資源的利用率要不斷加大,并且水資源的開發也要與生態平衡緊密結合起來,要從發展與自然相協調的角度開發民豐縣的水資源。
參考文獻:
[1]劉宏權.張家口市永定河流域氣候變化及其對水文水資源系統的影響[D].保定:河北農業大學,2013.
[2]王國慶.氣候變化對黃河中游水文水資源影響的關鍵問題研究[D].南京:河海大學,2006.
作者:韓興勝 單位:和田水文勘測局