城市化水文效应研究进展
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城市化对水循环影响的研究讨论作者:董玉娥丁超来源:《科技探索》2013年第04期摘要:城市化改变了自然环境的组成、结构和功能,改变天然状态下降水、蒸发、产流、汇流、入渗、排泄等城市水循环特性,产生一系列水文效应。
健全城市水循环系统,加强城市生态环境建设,提高城市水资源承载能力和水环境容量,保证城市的可持续发展。
关键词:城市化水循环再生可持续发展1.引言伴随着城市化的进程,城市的水环境和水循环发生了改变,主要表现在:水资源短缺,水环境污染以及地下水超量开采。
同时存在城市街区的扩大导致不可渗透面积增加,下水道改造导致排水系统的变化,降雨时短时间内的排水量增大,使得河川内洪水时洪峰流量增大问题;土地利用面积的增加,水面、绿地等的面积减少,使得水蒸发量减少,市区的气温上升,对城市的气候也会产生影响,同时还伴随着水环境恶化、水文化丧失等一系列问题。
2.城市化的水文效应2.1城市水文循环的特点从水循环路径看,水资源开发利用改变了江河湖泊关系,改变了地表水和地下水的赋存环境和补排转化路径。
除天然水循环外,还形成了由“取水-输水-用水-排水-回归”五个基本环节构成的人工侧支水循环。
它的形成和发展,导致了城市天然生态系统与人工生态系统的相应变化,区域水循环也随之而变。
从水循环特性看,城市土地利用,极大地改变了城市地貌与植被分布,使城市地表水的产汇流特性和地下水的补给排泄特性发生相应变化。
2.2 城市水循环的短路化城市水循环由区域天然水循环和人工侧支水循环复合而成,后者是对自然界水循环的社会强化。
一般来说,城市不透水的下垫面、河道整治和人工排水管网等工程措施,创造了一个新的径流形成条件,隔绝了地面径流、土壤水和地下水的转换,水循环过程行程缩短、时间加快;城市不透水的下垫面和合流制的排水系统,增加城市水环境中的悬浮固体及污染物,减少下渗和降低地下水位,减少城市枯水期基流,这就是所谓城市水循环的短路化。
2.3 城市化对降水的影响城市化影响降水已成共识。
城市化对水文循环的影响分析在当今社会,城市化进程正以前所未有的速度推进。
城市的扩张和发展给人们的生活带来了诸多便利和机遇,但同时也对自然环境产生了深远的影响,其中就包括水文循环。
水文循环是地球上水的流动和转化过程,包括蒸发、降水、地表径流、地下径流等环节。
城市化的快速发展改变了土地利用方式、下垫面条件以及人类活动模式,从而对水文循环的各个环节产生了显著的影响。
首先,城市化导致了大量自然土地被建筑物、道路和其他基础设施所覆盖。
城市中的混凝土、沥青等不透水表面迅速增加,这使得降水无法像在自然地面那样渗透到土壤中。
原本可以补充地下水的雨水,现在更多地转化为地表径流,导致径流量增大、流速加快。
在暴雨期间,这种情况尤为明显,容易引发城市内涝,给城市的排水系统带来巨大压力。
其次,城市化改变了蒸发和蒸腾过程。
城市中的植被面积大幅减少,植物的蒸腾作用减弱。
同时,城市中的人工建筑物和道路等表面吸收和储存热量的能力较强,导致气温升高,相对湿度降低,从而使得蒸发量增加。
但总体来说,由于蒸腾作用的减少,区域内的水分散失总量可能会有所降低。
再者,城市化影响了降水的分布和强度。
城市中的高楼大厦、工厂烟囱等会产生大量的人为热和污染物,形成城市热岛效应和雨岛效应。
城市热岛效应使得城市上空的空气对流增强,增加了大气的不稳定性,从而可能导致降水的频率和强度增加。
而且,城市的下垫面粗糙度较大,对气流的阻滞作用明显,也会影响降水的分布。
另外,城市化还对地下水的补给和水质产生了影响。
由于不透水表面的增加,地下水的补给量减少,地下水位下降。
同时,城市中的工业废水、生活污水等如果未经妥善处理就排放,会污染地下水,导致地下水水质恶化。
为了减轻城市化对水文循环的不利影响,我们可以采取一系列措施。
例如,在城市规划中增加绿地和水体的面积,提高城市的透水性能,推广雨水收集和利用系统,加强污水处理和排放管理等。
增加绿地和水体面积有助于增加蒸腾作用,调节局部气候,同时也能在一定程度上缓解城市热岛效应。
探析水文水资源对城市化发展及影响随着城市化进程的不断加快,城市规模的不断扩大,城市的发展对水资源的需求也在不断增加。
水文水资源对城市化发展有着重要的影响,这既包括了水资源对城市化发展的支撑和保障,同时也包括了城市化对水资源的影响和改变。
本文旨在探析水文水资源对城市化发展的影响,以及城市化对水资源的影响,并提出相应的对策和建议。
一、水文水资源对城市化发展的支撑和保障水资源是城市化发展的基础和保障,没有稳定的水资源供应,城市的发展将会受到严重影响。
水资源为城市提供了生活用水、工业用水和农业用水等基本需求。
城市的居民需求大量的生活用水,工业企业需要水来进行生产,农业需要水来进行灌溉。
如果没有充足的水资源供应,城市的居民生活会受到严重影响,工业生产将会受限,农业生产也将会遭受损失。
水资源还为城市提供了清洁环境和生态支持。
城市的环境卫生和生态保护需要充足的水资源来支撑,比如清洁饮用水、河道湖泊的生态环境等。
水资源的充足与否直接关系到城市的环境质量和居民的生活品质。
水资源还为城市提供了能源和交通运输的支持。
水资源可以用作发电和供热,也可作为交通运输工具。
水文水资源的支撑和保障,为城市化发展提供了重要的基础条件。
二、城市化对水资源的影响和改变随着城市化的发展,水资源受到了严重的影响和改变。
城市的用水需求急剧增加,导致城市周边水资源的过度开采和消耗。
由于城市居民生活用水、工业企业用水、农业灌溉用水等需求增加,导致了对周边地区水资源的过度开采和消耗。
这不仅会导致地下水位下降,还会导致湖泊河流的干涸,破坏了生态平衡,严重影响了周边地区的可持续发展。
城市化带来了水污染和水环境破坏。
城市的工业生产和生活污水排放,导致了周边水资源的污染和环境破坏。
城市化过程中,水资源的利用效率低下,水资源的浪费现象严重。
城市中的排水系统也面临严重挑战,雨污分流不明显,城市排水系统滞后。
城市化还会带来水资源的促进和改造。
城市化过程中,水资源的利用和配置将会得到优化和改造,这将会对水资源的保护和利用产生积极的影响。
浅析城市化对水文环境的影响及措施本文笔者着重分析了城市化对水文地质造成的影响,并给出了相应的解决对策。
标签:城市化;水文地质;影响;措施1、城市化对水文环境造成的影响城市化的发展,不仅对经济、社会造成了巨大的影响,同时对水文地质环境也造成了显著影响。
随着城市化进程的不断加快,水资源问题已经逐渐浮出水面,形势相当严峻。
政府相关部门也在不断加大城市水文的规划建设力度,但是在实施过程中举步维艰、困难重重。
而城镇化建设和人们的生活、社会的进步、经济的发展息息相关,对于城市的可持续发展至关重要。
1.1 对降水的影响。
城市化进程中不断吸收大量的人口、建立密集的建筑群、形成密集的道路交通網等等一系列的活动使得城市形成了一层人工化不透水的下垫层,这种地表与自然地表存在许多差异。
在城市运行过程中,会产生大量的能源消耗,所带来的巨大热量改变了自然界的温度和湿度等气象条件,对城市的水文效应造成了影响甚至是改变。
国内外的相关研究显示,在相同的条件下,城市市区的降雨量比郊区的降雨量明显增多。
1.2 对河流水系的影响。
第一,城市化对河道的结构造成了影响。
这是因为,在城市建设过程中将河道的结构进行了简单化改造。
上文提到的城市不透水下垫层所带来的洪水总量的增加以及径流流速的加快,以及由于疏浚作用导致的河道变宽等都是造成高等级的主河干道发生变化的因素。
除此之外,在城市建设过程中所造成的河道淤积同样对低等级的河道造成了影响,使其变得越来越窄甚至是消失不见。
第二,城市化对河网的形态造成了影响。
城市化程度较高的地区出现了逐步人工化的河网形态、逐步减少的非主干河道、逐步减弱的水网分支等使得河网的形态受到了严重影响。
第三,城市化对水质造成了影响。
城市化进程中,许多小型河流被填埋,使得河流的自净功能降低,不透水率提高,导致径流量的增大以及河道污染物的增多,进而导致城市水质受到影响。
1.3 对暴雨洪水的影响。
第一,城市建设过程中侵蚀了一些洪水滩地以及部分天然河道,降低了其自然调蓄洪水的能力;第二,通过人为的筑堤渠化等手段来避免河道变宽,加快了水流速度,减小了河流的沉积物质;第三,人为的集水区河道导致河道的净流速度以及洪峰峰值增大。
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。
土地利用变化的水文效应研究进展作者:崔佑龙王春禹来源:《城市建设理论研究》2013年第35期摘要:文章从土地资源和水资源需求不断增长的背景出发,归纳总结了关于土地利用对于水文效应产生的影响,依次从土地利用变化的水文效应研究内容,研究方法和研究不确定性因素三个方面阐释了两者之间的关系,对于目前的土地资源和水资源的开发利用工作有着一定的借鉴意义。
关键词:土地利用变化;水文效应;探究视角中图分类号: P285.2+3 文献标识码: A众所周知,由于人口数量不断增加,城市化趋势日益明显,土地资源与水资源需求越来越紧张。
从这个角度出发,不断总结现阶段土地利用对于水资源影响的理论基础,探析土地利用与水资源利用之间的关系,从而为后期土地利用变化对于水文效应的研究工作打下基础。
一,土地利用变化的水文效应研究困难现阶段,在水资源影响因素中土地利用变化因素的研究中,总会出现很多的困难。
详细来讲,其一,数据资料获取难度大,我们知道,水文数据记录时间都比较短,精度不是很准确,但是在现在以模型方式去研究的背景下,要求使用高精度的数据资料。
其二,土地利用对于水资源产生的影响是多方面的,往往涉及到自然,社会与经济等方面的因素。
其三,以传统的试验方法和统计分析方法去分析土地变化的水文效应,显得以偏概全。
其四,土地利用变化的水文效应的尺度不明确,很可能在时间和空间上表现出很大的差异性。
上述四个基本问题是研究土地利用变化的水文效应的切入点,如何使用以先进的视角去审视,以先进的技术去处理,将关系到土地利用变化的水文效应的研究成果。
二.研究内容上的多样性2.1植被覆盖度对于土地利用变化的影响土地利用变化对于水资源影响的研究,一开始是从植被覆盖度的角度开始的。
相关学者普遍认为森林类型的变换将对于水文产生显著的影响,但是在影响的界定却存在很多的异议。
比如在其对于径流的影响上,英国学者Robinson认为成熟林可以在抑制洪峰流量上发挥作用;Sikka 等将印度草改造成为蓝桉树林地,却发现枯水流量不断减少,对于洪峰流量有着明显的抑制作用;还有新西兰学生的研究得出了造林对于洪峰的影响程度远远高于对于枯水流量的影响程度。
城市发展给水文水资源带来的问题摘要:首先分析了城市发展引起的水文效应,然后对城市水文及其特征进行了分析,深入剖析了城市发展给水文水资源带来的问题,最后总结了城市水文水资源的对策,以供广大读者参考。
关键词:水文水资源;水文效应;城市化1城市发展引起的水文效应在城市发展过程中,与人类生存发展密不可分的水资源受到了严重影响,由于人口密度加大、建筑物增加、各种管道铺设过多,从而造成整个城市水面积增大,雨虹径流的下垫面因此而发生改变。
另一方面,随着城市的发展,人口不断增多,对水的需求也在增大,而废水和污水总量却在不断提升,这样就对水分循环和水的质量产生了各种负面影响,出现了一系列的水文效应,甚至会出现温室效应、水炉效应等.2城市水文及其特征分析城市水文学是为城市建设、居民生活改善等方面提供服务的新兴学科,也是水文学的一个分支,包括城市发展过程中的水文效应、城市发展对水文过程作用和影响、城市供水、城市防洪、城市水资源等方面的内容,对城市发展规划、环境保护、城市建设有着重要意义。
城市水文的主要特征包括综合性和动态性,首先从综合性角度来分析,城市水文研究过程中需要测验手段、站网布设、测验方法和仪器设备等方面的支持,从而实现城市水文的分析工作。
其次从动态性角度来分析,城市水文过程属于不断发展的过程,因为水环境总是动态变化的,所以在研究城市水文时需要根据时间的变化来分析。
另一方面,在进行城市水文研究时,应该以城市水文气象、城市水资源供求平衡、城市防洪、城市水污染控制等内容为主,然后再具体分析城市防洪的设计标准问题,对城市污水排放和处理进行统筹规划,实现城市供水的合理调度.3城市发展给水文水资源带来的问题城市发展会给水文水资源带来很多负面效应,导致出现各种水文效应,影响人们的正常生活,存在的主要问题:3.1对水文循环系统的影响3.1.1降雨由于城市发展,城市气温会随之上升,特别是城市中心地带气温处于最高状态,这样就会向城市周围扩散,导致气温出现递减,而城市与乡村交界处属于气温递减速度最快的区域。
城市化对水循环影响的研究讨论摘要:城市化改变了自然环境的组成、结构和功能,改变天然状态下降水、蒸发、产流、汇流、入渗、排泄等城市水循环特性,产生一系列水文效应。
健全城市水循环系统,加强城市生态环境建设,提高城市水资源承载能力和水环境容量,保证城市的可持续发展。
关键词:城市化水循环再生可持续发展1.引言伴随着城市化的进程,城市的水环境和水循环发生了改变,主要表现在:水资源短缺,水环境污染以及地下水超量开采。
同时存在城市街区的扩大导致不可渗透面积增加,下水道改造导致排水系统的变化,降雨时短时间内的排水量增大,使得河川内洪水时洪峰流量增大问题;土地利用面积的增加,水面、绿地等的面积减少,使得水蒸发量减少,市区的气温上升,对城市的气候也会产生影响,同时还伴随着水环境恶化、水文化丧失等一系列问题。
2.城市化的水文效应2.1城市水文循环的特点从水循环路径看,水资源开发利用改变了江河湖泊关系,改变了地表水和地下水的赋存环境和补排转化路径。
除天然水循环外,还形成了由“取水-输水-用水-排水-回归”五个基本环节构成的人工侧支水循环。
它的形成和发展,导致了城市天然生态系统与人工生态系统的相应变化,区域水循环也随之而变。
从水循环特性看,城市土地利用,极大地改变了城市地貌与植被分布,使城市地表水的产汇流特性和地下水的补给排泄特性发生相应变化。
2.2 城市水循环的短路化城市水循环由区域天然水循环和人工侧支水循环复合而成,后者是对自然界水循环的社会强化。
一般来说,城市不透水的下垫面、河道整治和人工排水管网等工程措施,创造了一个新的径流形成条件,隔绝了地面径流、土壤水和地下水的转换,水循环过程行程缩短、时间加快;城市不透水的下垫面和合流制的排水系统,增加城市水环境中的悬浮固体及污染物,减少下渗和降低地下水位,减少城市枯水期基流,这就是所谓城市水循环的短路化。
2.3 城市化对降水的影响城市化影响降水已成共识。
主要表现在以下几个方面(1)城市建设对降雨径流的影响随着城市化的发展,树木、农作物、草地等面积逐步减小,工业区、商业区和居民区规模、面积不断增大。
浅析株洲城市水文摘要:城市建设越来越快,城市防洪、除涝及水生态问题等越来越突出,发展城市水文刻不容缓。
本文从株洲城市水文的现状分析入手,研究应对株洲城市水文效应的策略。
关键词:城市水文;现状;水文效应1 株洲城市水文的现状株洲位于湖南省东部偏北地区,湘江下游,总面积11262平方公里。
2016年末常住人口为401.6万人,市区总面积853.4平方千米,根据水文气象监测资料,株洲市区历年平均降水量为1420.7mm,每年主汛期市区渍水内涝频发,容易发生城市雨洪灾害,在一定程度上影响了株洲市水安全以及城市安全。
目前,株洲市区现有水文站1处,雨量站3处,水位站2处,蒸发站一处,无地下水监测站,市区内湘江有株洲水文站、石峰、霞湾三处水质监测断面。
2 城市化造成的水文效应城市水文效应是指城市化所及地区内,水文过程的变化及其对城市环境的影响。
具体来说,随着城市化水平的不断提高,城市化进程对人类生存与发展必不可少的水资源及城市水环境的影响愈来愈显著。
城市化导致人口密度增大,建筑物增加,道路及下水管网的建设使城市不透水面积增大,直接改变了当地的雨洪径流形成的下垫面条件。
城市社会经济发展、人口增多,对水的需求量增大,废污水相应增多,从而对水的时空分布、水分循环及水的理化性质、水环境等产生了各种各样的影响,引起了一系列的水文效应。
3 浅析株洲城市化过程对水文和水资源造成的影响3.1对城区降水蒸发的影响株洲城市化过程中,不断的吸纳人口、不断扩建道路、不断的新建建筑群,城市建设的快速发展造成了城市气温的明显偏高。
一般来说,城市中心气温最高,逐步向周围乡村递减,郊区递减速度最快。
这种城市热岛效应对水气蒸发、空气对流运动产生了显著影响。
由于目前城市建筑物的迅速增加,这种现象就导致了在这一范围内的不透水面积也是迅速增加,地表下渗能力越来越弱。
城市地表下渗能力的减弱直接导致地下水补给量减少,地下径流及土壤含水量降低,蒸发量也相应减小。