人类活动对水文的影响及水文站网的布设与发展方向
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《分布式水文模型的现状与未来》篇一一、引言随着全球气候变化和人类活动的加剧,水文问题日益突出,对水文模型的研究和开发变得尤为重要。
分布式水文模型作为当前水文研究的热点,其能够更精细地描述流域内水文过程的时空变化,为水资源管理、洪水预报、生态环境保护等提供科学依据。
本文将重点探讨分布式水文模型的现状与未来发展趋势。
二、分布式水文模型的现状1. 模型发展历程分布式水文模型起源于20世纪后期,经历了从集中式模型到分布式模型的转变。
早期集中式模型将整个流域视为一个整体,难以反映流域内不同地区的异质性。
随着计算机技术和地理信息系统的快速发展,分布式水文模型得以快速发展,该模型考虑了流域内地理、气候、土壤等多方面的因素,具有更高的模拟精度。
2. 模型应用领域分布式水文模型广泛应用于水资源管理、洪水预报、生态环境保护等领域。
在水资源管理方面,通过模拟流域内水文的时空变化,为水资源分配和调度提供科学依据。
在洪水预报方面,分布式水文模型能够提供更精确的预报结果,为防洪减灾提供支持。
在生态环境保护方面,分布式水文模型有助于评估人类活动对流域生态环境的影响。
3. 模型技术特点分布式水文模型具有以下技术特点:一是空间分布性,模型将流域划分为多个子流域或栅格,考虑了流域内地理、气候等因素的异质性;二是物理机制明确,模型基于水流运动的物理规律,能够更准确地描述水文过程;三是可扩展性强,模型可以方便地与其他模型进行耦合,提高模拟精度。
三、分布式水文模型的未来1. 模型精细化发展未来,分布式水文模型将进一步向精细化方向发展。
一方面,模型将更加关注流域内不同地区的异质性,提高模拟的时空精度;另一方面,模型将考虑更多的物理过程和影响因素,如地下水流动、植被蒸腾等,以提高模拟的准确性。
2. 模型智能化发展随着人工智能和大数据技术的发展,分布式水文模型将向智能化方向发展。
通过集成机器学习、深度学习等技术,实现模型的自动校准和优化,提高模型的预测能力。
人类活动对水文循环与生态系统的影响研究
马松根;张松吉;黄海龙
【期刊名称】《区域治理》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】本研究探讨了人类活动对水文循环与生态系统的影响,并提出了保护与可持续管理策略。
在水资源利用与管理方面,涵盖了农业、工业和城市用水的影响及其管理策略。
同时,研究也关注了水污染对生态系统的影响,包括农业与农村污染、工业排放和城市污水排放,以及相关的治理技术和政策。
此外,本研究还考察了土地利用变化对水文循环和生态系统的影响,特别关注森林砍伐和城市扩张所带来的影响。
同时,也探讨了气候变化对水文循环和生态系统的交互作用,包括全球气候变暖趋势和极端天气事件对水资源和生态系统的影响。
最后,针对研究结果,本文提出了水资源保护和生态系统保护的重要性,探讨了水资源管理和土地利用管理的可持续性策略,以及生态系统服务和生物多样性保护的措施。
这些保护与可持续管理策略对于确保水文循环的平衡和生态系统的健康具有重要意义。
【总页数】3页(P0146-0148)
【作者】马松根;张松吉;黄海龙
【作者单位】河南省驻马店水文水资源勘测局
【正文语种】中文
【中图分类】X171.1
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中国水文发展概况及未来水文事业发展方向分析水文事业随着国民经济和社会的发展而不断发展,取得了巨大成就。
我国已建成各类水文站点多处,形成包括水位、流量、雨量、水质、地下水、蒸发、泥沙等项目齐全、布局比较合理的水文站网。
一、水文统计1、数量基本水文站为探索水文基本规律,满足水文分析计算、水文预报、水资源评价及环境监测等多方面需要,经统一规划而设立,并进行长期连续观测的水文测站。
2020年,国家基本水文站数量3265处,较上年增加55处;其中云南省水文水资源局179处,山东省水文局157处,江苏省水文水资源勘测局154处。
专用水文站为特定目的而设立,不具备或不完全具备基本水文站功能的水文测站。
2020年,我国专用水文站数量4492处,较上年增加57处;其中山东省水文局330处,安徽省水文局296处,贵州省水文水资源局269处。
水位站是是水文站按照测验项目分类的一种。
水位站整机功耗小,可全程跟踪记录与监测数据。
2020年,我国水位站数量16068处,较上年增加774处;其中浙江省水文管理中心4762处,福建省水文水资源勘测中心2025处,湖南省水文水资源勘测中心1366处。
雨量站是指在选定的固定观测场使用雨量计进行降水量观测的水文测站。
2020年,我国雨量站数量53392处,较上年减少516处;其中重庆市水文监测总站4528处,河南省水文水资源局3953处,广西壮族自治区水文中心3503处。
2020年,我国地下水站数量27448处,较上年增加1428处;其中河北省水文勘测研究中心3732处,山西省水文水资源勘测总站3118处,河南省水文水资源局2624处,内蒙古自治区水文水资源中心2541处,山东省水文局2292处。
水质站是进行水环境监测采样和现场测定,定期收集和提供水质、水量等水环境资料的基本单元;为掌握水质动态收集和积累水质基本资料而设置的测站。
2020年,我国水质站(地表水)数量10962处,较上年减少1750处;其中江苏省水文水资源勘测局2451处,广东省水文局640处,江西省水文监测中心534处。
承德市水文站网优化调整浅析摘要:水文是水利的尖兵,在防汛抗旱、水资源管理、规划设计中起着重要作用。
本文对承德市目前水文站网现状进行了分析,根据近年来社会发展对水文事业提出的新要求,提出水文站网优化调整的建议,为社会发展做好服务工作,以利于承德社会经济的可持续发展。
关键词:水文站网优化调整城市水文:TV212.2:A引言水文站网是水文工作服务于社会的基础,是随着社会发展逐步建立和完善起来的,水文站网应当根据经济社会发展需要和测站的实际情况不断加以补充和调整,以不断满足社会经济建设和科学研究对水文资料的要求。
1水文站网现状及存在问题1.1水文站网现状承德市地处京津上游,是京津的重要水源地,位于北纬40°12′至42°40′,东经115°54′至119°15′之间,跨度南北长284km,东西长286km,面积39789km2。
承德市河流分属三个流域,即滦河流域、潮白蓟运河流域和辽河流域。
承德市境内现有水文站23处,降水量观测站152处,蒸发量观测站10处,雨量报汛站59处,地表水水质监测站31处,地下水水质监测站30处,地下水观测井16处,地下水开采量监测井3处,土壤墒情监测站10处。
1.2存在问题1.2.1水文站网密度1730km2/站,尚未达到世界气象组织容许最低站网密度要求,水文站网结构不合理,辽河流域无流量、降水量观测站点,滦河流域、潮白蓟运河流域许多支流无出入境流量控制站点;地下水观测井网密度0.04眼/102km2,远远低于《地下水监测规范》井网布设密度要求,且大部分未使用国家高程基准。
1.2.2受人类活动和水利工程影响,部分站点已失去水资源评价、管理和规划设计功能,部分水文站已达到设站目的,应该予以调整。
1.2.3部分中型水库未设立水文观测设施,所有大、中型水库无入库沙量监测站点。
1.2.4城市水文工作进展缓慢,影响城市防洪和水环境改善。
2站网优化调整的可行性分析2.12007年河北省水文水资源勘测局进行了站网普查,评价了站网功能,为站网优化调整提供了理论基础,经分析,除宽城、兴隆、蓝旗营、平泉、龙窝、黄酒馆、庙梁、九拨子站以外,其余区域代表站和小河站设站年限已达到。
气候变化和人类活动对水文循环影响研究进展一、本文概述气候变化和人类活动对水文循环的影响是当今世界面临的重大科学问题和社会挑战。
随着全球气候变暖,极端气候事件频发,人类活动对自然环境的干预也日益增强,这些变化对水文循环产生了深远影响。
本文旨在综述当前关于气候变化和人类活动对水文循环影响的研究进展,分析这些影响的具体表现、机制及其潜在后果,以期为未来的水资源管理和生态环境保护提供科学依据。
本文首先介绍了水文循环的基本概念及其在全球气候系统中的重要作用,然后分别从气候变化和人类活动两个方面,详细阐述了它们对水文循环的影响。
在气候变化方面,重点关注了全球变暖、极端气候事件等对水文循环的影响机制和过程;在人类活动方面,则主要分析了土地利用/覆盖变化、水资源开发利用、水利工程建设等对水文循环的干预及其效应。
在此基础上,本文还综合分析了气候变化和人类活动对水文循环影响的耦合效应,探讨了它们之间的相互作用及其对水文循环的综合影响。
本文总结了当前研究的不足和未来研究的方向,旨在为相关领域的研究人员和政策制定者提供参考和借鉴。
二、气候变化对水文循环的影响气候变化对水文循环的影响深远且复杂,涵盖了降雨模式、蒸发、径流、水位、水质以及水资源的可利用性等多个方面。
全球气候变暖导致大气中的水蒸气含量增加,从而可能引发更频繁和更强烈的降水事件,包括暴雨、洪水和飓风等。
干旱和半干旱地区的降雨可能会减少,导致水资源短缺和荒漠化加剧。
气候变化对蒸发过程的影响也不可忽视。
随着温度的升高,地表和水体的蒸发速率可能会加快,这可能会导致河流、湖泊和水库的水位下降,影响供水和水力发电等。
蒸发速率的改变还可能影响云的形成和降水过程,从而对水文循环产生反馈效应。
径流是水文循环中的重要组成部分,它受到气候变化的影响尤为显著。
降雨模式的改变、融雪过程的变化以及冰川退缩等因素都可能影响径流的形成和分布。
在许多地区,气候变化已经导致径流量的减少和季节性的变化,这对水资源管理和供水安全构成了挑战。
人类活动对水文水资源的影响作者:罗伟乔若辉来源:《科学与财富》2019年第02期摘要:人们每天都在进行着不同的活动,通过自己的行动想去获得更多的资源,获取更多的利益。
人类的活动对社会上每一个行业都有影响,对水资源的影响也不例外。
人们的活动严重影响着水资源,有些不合理的活动甚至对水资源造成不同程度的伤害。
人类的活动会不同程度上改变着水文的规律,也会对天然河道的特性进行改变,破坏了原有的生态平衡。
在水社会不断快速发展的而过程中,这种影响会变得越来越严重,也加剧了水资源破坏问题。
关键词:水文水资源;人类活动;环境引言:在社会发展的过程中,人类的不合理活动是水资源系统出现变化的重要原因。
人类活动对水资源的影响可以分为两个方面,其中一个方面就是人类的活动会让水文要素发生变异,还有一个方面是水文要素的变异会对人类的用水和治水活动产生一系列的影响。
这其中存在着很多的不确定的因素,而且人类活动的变化会导致水环境发生变化,这就增加了相关工作的难度。
随着社会经济的不断快速发展,人们的活动变得越来越频繁,这些活动使陆地水文循环和和全球水量的时空分布出现变化,会严重影响着水循环体系。
1 环境变化下的水资源问题在上个世纪末期,在资源开采与环境问题发生矛盾的大背景下,为了从多种途径下探讨变化环境下的水循环问题以及引发的资源与环境的问题,联合国教科文组织以及世界气象组织等一些国际机构实施了一系列研究计划,比如国际水文计划,世界气候研究计划等一系列专门应对水资源变化的计划。
世界范围内的水资源环境问题变得越来越严重,有很多国家专门举行大型的会议专门解决水资源环境的问题,主要研究环境变化与水文循环的问题,还包括生态环境退化的主要驱动力,环境变化作用下的水循环规律。
另一个方面是人类的活动对水循环水资源演变的影响,主要包含了人类活动对水文水资源系统变化的影响。
从我国的发展历程来看,传统的粗放式发展模式对水资源的破坏十分的严重,虽然近几年来我国的经济发展速度十分快速,科学技术水平也不断额提高,很多先进的技术也逐渐代替传统的开放性生产技术,但是经济的发展对生态环境的破坏是短时间内没有办法进行修复的,这种下发展后治理的观念对生态环境的破坏和水资源的破坏是有严重后果的。
人类活动对水文的影响及水文站网的布设与发展方向
庞雷
摘要:随着社会经济的快速发展,由于强烈的、日新月异的人类活动的作用,改变了原有河道水文的自然规律,导致分析出来的水文规律失真。
分析了人类活动对水文规律的影响,提出水利化后水文站网的布设原则与发展方向
关键词人类活动水文影响站网布设
在水文学中,人类活动主要是指人类从事建造水利工程、改变土地利用方式和影响气候条件的生产和经营活动。
由于洪水是气候条件(主要指降雨特性)和下垫面条件综合作用的产物,而人类活动会使气候条件和下垫面条件发生一定的改变,因此,人类活动必将对洪水产生或多或少、或大或小的影响。
下垫面条件的改变不仅会通过影响流域的下渗、蒸发等过程和流域蓄水量的变化,来影响流域的产流量和产流过程,而且会通过影响流域的地形、地貌条件和水系、河道条件,来影响流域汇流过程。
这里的气候条件变化不是指其自然的变化,而是指人类活动可能造成的地球上能量分布和水文循环时空变化而导致的气候条件改变。
它主要表现为通过影响流域的降雨、蒸发等时空分布来影响流域洪水的形成和变化规律。
经典水文学主要是通过对各种水文气象要素的观测,积累资料,来探求流域洪水形成和变化规律的。
一旦下垫面条件或气候条件因受人类活动影响而发生了改变,以往积累的观测资料就不能说明改变了下垫面和气候条件以后的流域洪水的形成和变化规律,改变了水文的自然规律,破坏了原有水文资料的一致性和代表性,从而使分析出来的水文现象发生异化,而无法显示真正的水文规律。
如何从受人类活
动影响的水文资料中分析出水文的自然规律,是水文工作者需要研究解决的难题。
1人类活动对水文规律的影响
1.1 水库蓄水工程对河道洪水的影响
建库以后,一般入库洪峰流量比原河道洪峰流量偏大,峰现时
间提前。
对下游河道洪峰流量却有不同程度的削减,在中小洪水时,这种作用较为明显。
1.2水库及配套工程对年径流的影响
1.2.1建库后入库年径流的变化。
由于蓄水后,增大了自由水面,增加了水面蒸发量,再加上库区渗漏水量及灌溉用水损失量,因此,用水库观测资料推求的月、年径流量要比原河道径流量偏小。
1.2.2对下游河道年径流量的影响。
由于水库本身的水量蒸发、渗漏损失和水库调节用水等,使下游河道年径流量明显减少。
1.3引水、用水对径流的影响
随着社会经济的发展,工农业用水、城市用水和生态用水等不断增加,流域内与跨流域引水等,它们随时随地改变着河道的观测径流量,改变了原有河道的产、汇流规律和径流量,给资料还原带来极大的困难。
1.4抽取地下水引起地下水位降低对地面径流的影响
大量抽取地下水引起地下水位降低,有的地方形成大范围的漏斗区,使土壤非饱和带大幅度增加,土壤蓄水容量随之大增,造成地面产流减少。
1.5城市化加大洪水强度
随着城市化进程的加快,城市土地利用方式发生了结构性的改变,如平整土地,建造房屋、硬化道路,大量修建地下排水管道等,从而大大增加不透水面积,减少雨水下渗,加快雨水沿地表的汇流和城市雨水的排泄等,使下垫面发生了根本的变化,造成洪峰流量增大,峰形变陡,地面径流增加。
2水利化对水文站代表性的影响
随着水资源的开发利用,水利水电工程的兴建,水利化程度越来越大。
水文站的控制断面控制不住全部水量,实测资料失真,从而失去了代表性。
以陕西省为例:省境内已建成水库1050座,总库容40.51亿m3,省境内省属水文站78处,现受水利化影响的水文站已达44处,占基本站的57%,另外还有4处水文站将受已规划水利工程影响。
如黑河黑峪口水文站属国家重要水文站,由于上游金盆水库的影响,金盆水库有效库容占黑河多年年平均径流的34%,主要供给西安市城市用水,黑峪口水文站测到的仅是大坝的渗水和洪水期水库的放水;渭河林家村水文站属国家重要水文站,受上游宝鸡峡大坝影响,渠道年引水量在枯水年份占年径流量的60%左右;受下游汗江喜河电站的影响,石泉水文站现在变动回水影响范围内。
3水利化后水文站网的布设原则与发展方向
水文站网的规化技术,是根据客观的水文规律,考虑国家经济建设的需要,确定水文测站合理布局、优化站网结构、探索资料移用方法的一门学科。
它的内容,不仅涉及水文工作的各个环节,而且联系
着社会与经济问题,是水文学科中较复杂的领域之一。
因而水文人常把水文站网规划,看作是水文事业的战略布局问题。
由于水利工程对水文规律产生重大影响,因此水文站网的战略布局,也应根据新的情况从新部署。
3.1把工程水文站纳入水文站网的组成部分
3.1.1发展工程水文站是解决工程影响的主要途径。
随着国民经济的发展和水资源的开发利用,水利工程将日益增多,完全保持自然状态的流域将越来越少,因此,过去那种单纯依靠河道水文站收集自然流域资料的布站方法必须改变。
要在受水利工程影响的河流上开展水文观测,收集水文资料,就必须建立工程水文站,并将其列为水文站网的组成部分。
分析表明:水利工程对水文站代表性的影响,是可以通过还原计算加以解决的,水库洪水过程还原误差一般不超过10~15%;次洪量和年径流还原误差一般不超过5~10%。
而要使资料还原,就必须建立工程水文站。
3.1.2发展工程水文站是最经济的布站方案。
水利工程中的水库、堰、闸、涵洞、电站等,这些建筑物本身都有良好的量水效能,通过观测水位、闸门开启高度和流量系数率定,再借助于工程有关资料,就可用水利学公式计算流量、径流资料。
在水利工程地区,发展工程水文站,补充健全水文站网,投资少、收效大,是站网建设发展的方向。
3.2基本站、辅助站、水文调查相结合的站群原则
3.2.1基本站。
基本站是骨干,起区域代表站作用,设在干流把
口断面上,控制主要水量,完全执行规范,资料刊入年鉴。
3.2.2辅助站。
当水利工程影响年径流量大于5~10%,单一水库Σf/F≥10%(Σf为水库总控制面积,F为测站断面集水面积)时,在基本站上游水利工程调节水量的位置设辅助站。
一般情况下可利用工程站作为辅助站,无工程站可利用时,可委托观测水位、巡测流量。
辅助站是与基本站配套的补充常年定位观测点,观测精度适当低于基本站,资料也刊入年鉴。
3.2.3水文调查。
当水利工程影响年径流量小于5%,单一水库Σf/F≦5~10%时,通过水文调查的方法,调查估算水量。
它是与基本站配套的定位观测点,观测精度适当低于辅助站。
3.2.4实验站。
用较少的、具有代表性的实验站来研究和预测由于现在和将来的水利设施对水文产生的影响。
根据外省区的一些经验,用基本站、辅助站、工程水文站、实验站、水文调查相结合的站群布设原则设站,解决受水利工程影响问题效果是明显的,也是今后水利化后水文站网的布设原则与发展方向。
(作者:陕西省水文局总工程师)。