河川径流为题目论文

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气候变化对水文水资源的影响论文

小时候总是听老人讲从前的雪下得有多深，触及膝盖。这样的体验似乎也只存在于记忆最底层最为薄弱的地方，似有似无，但当你真的查阅资料的时候才确信那真的是鹅毛大雪触及膝盖。小时候总有四季分明的衣服，而现在总有些时候不知是何季节，过年已不是大雪的专宠，也可以是艳阳高照的新欢。没错，气候变了。随着人类工业革命以来，经济水平和生活水平都不断提高，燃烧各种工业原料也越来越多，产生的二氧化碳急剧增加，从而导致了全球变暖的趋势不断加深。气候变化的原因是多样的，有自然循环和人类破坏两个方面的原因。而水资源这一人类的生命之源十分珍贵，我国的水资源总量丰富，但分布十分不均匀，总的来说南方多北方少，沿海多内陆少且我国的降雨量有明显的季节性，这就使得我国的水资源有明显的地域性和时间性。而只有正视当前的气候特征才能更好的分析气候变化带来的水文水资源的变化。

1全球变暖已成为当前最主要的气候特征

全球气候变暖是一种自然现象。由于人类活动产生大量的二氧化碳对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性，而对地球发射出来的长波辐射具有高度的吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，导致地球温度上升，即温室效应。温室效应随着时间累积导致温度上升，造成全球气候变暖这一现象。这就解释了为什么冬天会越来越暖和，夏天会越来越热，而在20世纪，全球变暖的程度更是超过在过去400－600年中的任何一段时间。跟着全球变暖随之而来的是冰川融化，海平面升高，这必将导致一些沿海国家被淹没。据俄罗斯《独立报》2013年7月31日消息，《美国科学院院报》发表文章称，随着全球变暖海平面升高，美国约1400个城市至2100年或将被淹没。这是根据现有数据做出的预测，而越来越多的地震、洪水、海啸更强有力的说明全球变暖在不断影响着自然世界和人类世界。

2气候变化对自然世界水资源的影响

2．1河川径流对气候的变化的敏感性及地域性

例如北方的河川比南方的河川径流更敏感，干旱地区的河川比湿润地区的河川更敏感。全球变暖后，我国七个流域的年径流量将有三种结果，一种是全国主要江河年径流量都减少，一种是北方径流量减少南方径流量增加，一种是北方径流量增加，南方径流量减少。这三种结果都表现出了我国主要流域的年径流量减少的趋势，无论是哪一种结果，其独特的地域性都将对人类的生产生活产生必要的影响，且这种影响甚至是不可逆的。

2．2全球变暖

全球变暖导致冰川萎缩，导致那些以冰川水补给的河流的年径流量减少，一些内陆河流也面临干涸的困境。随着气候的进一步变化，我国的主要流域将进一步变干或变湿，但变化不会跨出气候带。我国的水资源系对气候变化的敏感区和薄弱区相一致，主要位于淮河及其以北地区，这就表示一旦这些敏感区和薄弱区在全球变暖的趋势下产生不利的影响，我国将损失较多的水资源，而同时水文水资源的系统也将发生变化。

2．3蒸发量加强

全球降水量将在全球变暖的影响下增加，而蒸发量也会因为气候变暖而增加。降水量和蒸发量都增加，这意味着将来的洪涝旱灾的比例将提高，原本就径流量少的河流会因为气候变暖而加速蒸发，原本水量充沛的河流随着降水量的增加将产生洪灾。同时蒸发量增加，河流流量减少，河流的污染程度也将急剧增加，河流污染物和废弃物随着河水温度的上升更容易被分解，进而导致了水质下降。

2．4全球变暖危及自然生态系统，破坏生物多样性

如果全球平均温度增幅超过～摄氏度，全球将有大量的生物物种濒临灭绝。自然植被的地理分布和物种组成也将发生变化，冰川冻土和积雪都将减少，湖泊的水位将下降，海平面升高将影响海岸带和海洋生态系统，这些都是全球变暖下将发生的自然界的变化，而每一种变化都是无法恢复和弥补的。

3气候变化对人类经济社会用水产生的影响

3．1水资源短缺

全球变暖改变了人类赖以生存的水资源系统，加重了缺水地区的用水困难，对人类经济社会产生严重影响。同时气候变暖也影响到农业灌溉，不利于农业的发展，而工业用水和生活用水也大大受到节制。自然灾害增加，通过以上对天然径流的分析可以了解到洪涝旱灾会频发，近些年的一系列自然灾害也证实了气候变暖对人类社会的影响。自然灾害，不仅使得人类的生命财产受到威胁，更使得子孙后代失去了和谐安宁的`生存环境，这对于人类来说将是巨大的惩罚。

3．2海平面上升

海平面上升使得一些沿海国家和地区将被淹没，严重威胁人类的生命和健康。而因为变暖导致的人类生存空间变小，水资源变少，将引发地区冲突甚至战争来抢夺水资源。届时，全球的水资源都将产生翻天覆地的变化，人类经济社会用水量会大大减少，可供开采和利用的水资源更是少之又少，可能真的会应验了那句世界上最后一滴水是人类的眼泪。

4人类活动与气候变化、水文水资源是相互依存的关系

面对气候变化可能到来的水文水资源的变化，人类需要反思，因为在人类、气候、水文水资源这三者的关系中，人类扮演了一个中心角色，即人类活动影响气候变化进而影响水文水资源。虽然一些自然因素也会导致气候变化，但是人类活动对气候变化起了决定性的因素。这意味着未来可能发生的水文水资源变化中，人类活动起了决定性的作用。因此，人类活动与气候变化、水文水资源三者之间是相互依存的关系，三者之间起决定作用的是人类活动。只要科学合理的控制人类活动，全球变暖就不易加速升级，水文水资源的改变也就不至于那么迅速而广大。然而科学合理的控制人类活动不是一件容易的事情，它需要全人类一起努力才有可能做到，它需要国家之间的合作和人与人之间的帮助才能共同达到，它需要我们每一个人的努力才能做到。

浅议黄河洪水资源化及其保障措施论文

摘要：

洪水给人类带来过巨大灾难，但其本身并不单具有灾害属性，在某种程度上还具有资源属性，即具有水害和水利双重特性。黄河水资源紧迫形势要求我们必须多视角、全方位寻求开源、节流措施，洪水资源化可能会起到意想不到的开源效果。本文根据对洪水资源化的理解，探讨了黄河洪水资源化的几种可能途径，并对洪水资源化的保障措施也略加讨论。

关键词： 洪水资源化防洪调度黄河

1、引言。

洪水给人类带来过巨大灾难，但其本身并不单具有灾害属性，在某种程度上还具有资源属性，即具有水害和水利双重特性。随着水资源短缺的加剧，愈来愈多的水利专家学者开始关注洪水资源化问题，并取得一些初步研究成果[1]。

黄河为中国的第二大河，但河川径流量仅为全国河川径流量的2%，流域内耕地亩均占有河川径流量和人均占有河川径流量分别为全国平均数的16％和25％。如果扣除调往外流域的100多亿m3水量，流域内人均和耕地亩均水量则更少，黄河水资源则更加短缺[2]。近年来，不断扩大的供水范围和持续增长的供水需求，超过了黄河水资源的承载能力，造成供需矛盾尖锐、河道断流频繁，严重制约流域社会经济可持续发展，并威胁本就脆弱的生态环境安全。黄河水资源紧迫形势要求我们必须多视角、全方位寻求开源、节流措施。从洪水的水害和水利的双重属性来看，黄河洪水是可以资源化的，黄河流域历史上就有引洪淤灌的洪水资源化例证。面对科技发达但水资源短缺的今天，我们更应该研究黄河洪水资源化，或许会起到预想不到的开源效果。

黄河流域洪水集中在汛期，中下游洪水尤其集中发生在7、8月份，洪水量级大，三门峡（陕县）站实测最大洪峰流量为22000m3/s（1933年），花园口实测最大洪峰流量22300m3/s（1958年），1982年8月，花园口发生15300m3/s的大洪水，东平湖分滞洪区分洪运用[3]。为了防御大洪水，目前黄河已初步建成“上拦下排、两岸分滞”的防洪工程体系，并有与之相应的防洪调度原则：充分使用水库拦蓄洪水；在确保大堤安全条件下，尽量利用河道排泄洪水；相机运用分滞洪区分滞洪水[4]。这种防洪调度原则是把洪水作为一种自然灾害来对待，是以把洪水灾害减至最小为目标而制定的，没有考虑到洪水的资源特性。黄河的河川径流主要集中在汛期，干流及主要支流7月至10月径流量一般占年径流量的60%以上，这为洪水资源化客观上提供了很好物质基础。目前黄河下游防洪工程体系基本形成，特别是小浪底水库的建成，将为洪水资源化提供必要的调控手段。

本文根据对洪水资源化的理解，探讨了黄河洪水资源化的几种可能途径，并对洪水资源化的保障措施也略加讨论。

2、黄河洪水资源化几种可能途径。

黄河流域洪水集中在汛期发生，各地区的较大洪水多发生在7至9月份，上游地区以7月和9月居多，中游地区则主要集中于7、8两月。花园口以上的大洪水和特大洪水主要来自黄河中游，上游兰州以上洪水仅组成花园口大洪水和特大洪水的基流。黄河中游洪水根据不同的来源区分为“上大洪水”和“下大洪水”，“上大洪水”来源于河口镇至三门峡区间，洪水具有洪峰高、洪量大、含沙量大的特点；“下大洪水”来源于三门峡至花园口区间，洪水涨势猛、洪峰高、洪量集中、含沙量小。[3]

根据黄河洪水特性，洪水的资源化有以下几个途径：

（1）通过水库蓄水，将汛期洪水转化为非汛期供水。

水库是调节水资源分配的重要工程措施，适当抬高水库的汛限水位，多蓄汛期洪水，是确保黄河下游河道不断流的一个有力途径。适当抬高水库的汛限水位包括两种方法：

一是根据近年来黄河来水量偏小的趋势，适当抬高水库汛期的防洪限制水位。

二是由于黄河中下游洪水主要集中于7、8月，9、10月份洪水明显小于7、8月份，根据洪水分期的特点，可以抬高9、10月份（后期）水库的防洪限制水位，使水库多拦蓄汛期的洪水，提高水库非汛期蓄水的保证率，充分发挥水库的综合利用效益。

（2）利用洪水输送水库和河道泥沙，将洪水作为输沙用水。

黄河的关键问题是“水少沙多，水沙不平衡”，造成下游河道的淤积，河床不断淤高[5]，利用洪水将水库和河道的泥沙多输送入海、输送入田，减少下游河道淤积，是确保下游河床不抬高的有效措施。

目前，三门峡水库采用“蓄清排浑”的运用方式，拦蓄非汛期的来水、来沙，汛期水库敞泄运用，将非汛期的泥沙集中在汛期排泄[5]，这实际上就是把洪水作为输沙用水，汛初三门峡水库排沙时经常出现小水排大沙的情况，致使下游河道淤积严重。“96·8”洪水花园口洪峰流量为7860m3/s，洪水位却高达94。73m，创历史最高，其中的一个主要原因就是汛初三门峡水库排沙，造成“96·8”洪水前期河床集中淤积[6]。

将洪水用于输沙，可以考虑几种方式，一种是蓄小水，放大水。对于1500m3/s—3500m3/s之间的“上大洪水”由于其含沙量大，可将其拦蓄于水库，待蓄水量达到一定数值或发生更大洪水时以5000m3/s——6000m3/s左右的流量排向下游，同时保证流量持续的时间并控制下游的引水量。另一种是发生“下大洪水”时，排泄水库泥沙。用含沙量小的下大洪水稀释水库的高含沙洪水，既排出了水库的泥沙，又减小了下游河道的淤积。还有一种是对泥沙进行多年调节，在平水、枯水年蓄水拦沙，在丰水年进行集中泄空冲刷，形成大流量高含沙洪水输沙[7]。

（3）将汛期洪水用于补源和灌溉用水。

黄河防洪工程和引黄灌溉工程的存在，为洪水安全合理的运用提供了条件，发生一定量级的“下大洪水”或洪水含沙量较小时，利用防洪工程将洪水引于渠系河网，一方面洪水可以用于灌溉，另一方面上游水库控制运用，延长洪水的发生时间，采用深沟远引的方式，将洪水远距离输送到引黄补源灌区，补充当地地下水资源，或利用河口地区平原水库，对其补水。 3洪水资源化对防洪调度的要求

洪水资源化对防洪调度提出了更高的要求，洪水资源化的实现使得防洪调度将要承受更大的风险，洪水资源化和防洪调度恰如兴利与防洪一样是相互矛盾的，如何达到矛盾的统一，并把风险降到最小，是防洪调度要解决的新课题。

首先洪水资源化要求防洪调度应针对不同的来水情况制定不同的防洪调度原则，不是像以往那样，单一的以防御大洪水为原则尽量把洪水排泄入海，而是要有放、有调、有蓄，作到汛期洪水的“综合利用”。

从来水的量级来说，可以把洪水分为大洪水、中等洪水和小洪水。对大洪水，防洪调度应侧重防洪安全，在可能的条件下与输沙用水和补源用水相结合；对中等洪水，防洪调度时应以用洪为重，主要考虑将洪水用于水库输沙和补源灌溉用水；对于小洪水，可将其拦蓄于水库，即减少下游河道淤积又提高水库的蓄水保障。

从不同的来源可以把洪水分为“上大洪水”和“下大洪水”，对“上大洪水”因其含沙量大，防洪调度时可主要考虑洪水与输沙用水相结合，而“下大洪水”因其含沙量小，防洪调度时还要适时考虑防洪与补源灌溉相结合。

其次，根据黄河洪水发生的时间特点，不同的时期可以有不同的防洪调度原则。7、8月份尤其是7月下旬到8月上旬黄河发生大洪水的几率最高，这一时期的防洪调度还应以防御大洪水为主。9、10月份，洪水相对较小，这时要以蓄洪为主防洪为辅，尽量为非汛期多蓄水，缓解下游水资源短缺的局面。

另外，洪水资源化要求在防洪调度中，不仅要考虑水量的调度，还要考虑沙量的调度，对不同的库区淤积、不同的下游河道情况、不同含沙量的洪水应有不同的调度方式。

4、洪水资源化的保障措施。

（1）实现洪水的资源化，要求防洪调度更细化、更灵活。

根据水沙的具体情况实施不同的调度方式，同时，洪水的资源化对预报提出了更高的要求，要把洪水资源化的'风险降到最小，必需要有完善的预报系统与其相适应。适当抬高水库的汛限水位后，水库的防洪调度必然要承受更大的风险，准确及时的洪水预报可以降低水库的防洪调度风险。水库根据大洪水预报可预泄水库蓄水，降低水库蓄水位，腾出更多的库容防洪；若预报来水量级不大，水库可及时进行资源化调度。

为了使防洪调度做到洪水资源化，不仅要做来水预报，还要做来沙预报，实现水沙统一调度；不仅要做短期预报，还要做水沙量的中期、长期预报，使水量、沙量的多年调节成为可能。防洪调度与来水预报紧密结合，实现黄河防洪的预报调度。

（2）实现洪水的资源化，要求汛期不仅要做防洪调度，还要做水量调度，使洪水资源得到充分利用。

对用于下游补源和灌溉的洪水，防洪调度和水量调度要紧密联系、相互兼顾，水量调度视具体情况确定引黄补源、灌溉的地点和水量，防洪调度根据洪水情况和水量调度的要求，调控各水利防洪工程，在确保防洪安全的同时尽量满足下游的水量调度，使黄河洪水安全、合理成为可利用的水资源。

（3）汛期洪水输沙与小浪底水库的调水调沙运用相结合，突破小浪底水库调水调沙运用与防洪调度运用分离的局面。

目前小浪底水库是以调控库容8亿m3（正常运用期的调控库容为10。5亿m3）、调控上限流量2600m3/s作为调水调沙运用的控制条件，汛期用于调水调沙的库容只有8亿m3，洪水大时就转入防洪运用[8]，这对水库和下游河道输沙并不是最有利的。洪水用作输沙用水时，则可以综合考虑调水调沙与洪水输沙运用，把调水调沙库容和一定的防洪库容相结合，以最优的流量和方式输送黄河泥沙，提高输沙率、节约输沙用水。

5、结语。

任何事物都有双重特性，洪水能给人类带来灾害，也可以为人类所利用。黄河水资源匮乏的现实，要求我们转变对待洪水的态度，积极研究洪水资源化问题。洪水资源化的实现要求防洪调度突破对洪水以排为主的局面，做到有排、有调、有蓄，这样才能解决防洪调度与洪水资源化的矛盾。洪水的资源化要遵循普遍联系的原理，防洪调度要与水量调度、沙量调度相结合，综合考虑统筹兼顾，最终达到矛盾的统一，既保证黄河的防洪安全，又能充分利用洪水缓解黄河下游的水资源问题和泥沙淤积问题。

参考文献：

[1]向立云，姜付仁，洪水资源与洪水资源化刍议[J]，中国水科院学报，2000（1）

[2]席家治，黄河水资源[M]，郑州：黄河水利出版社，1996

[3]史辅成等，黄河流域暴雨与洪水[M]，郑州：黄河水利出版社，1997

[4]2001年黄河下游洪水处理预案，黄河防汛总指挥部办公室，2001

[5]赵业安等，黄河下游河道演变基本规律[M]，郑州：黄河水利出版社，1998

[6]黄河下游“96。8”洪水综合分析报告汇编，黄河防汛总指挥部办公室，1997

[7]齐璞等，黄河小水大灾的形成原因及解决途径，第二界多沙河川整治与管理学术研讨会论文集，1999

[8]小浪底水库初期以防洪减淤运用为中心的综合利用调度方式研究，黄河水利委员会勘测规划设计研究院，2001