黄河流域生态保护和高质量发展亟待解决缺水问题

发布时间：2020-11-04 09:36

　　 黄河是中华民族的母亲河、中华文明的重要发源地。黄河流域地处气候湿润-干旱过渡带,其天然禀赋决定了水资源先天不足且时空分布极其不均,无序用水和气候变化等的叠加影响曾使黄河干流发生罕见的断流现象,未来水资源短缺态势将更加突显,缺水是黄河流域生态保护和高质量发展面临的最大挑战。为解决缺水问题,揭示了黄河流域作为湿润-干旱过渡带典型流域,其水循环对气候变化的高度敏感性,阐释了近年来黄河中游植被恢复对径流和蒸发等水循环过程的影响,评估了基流补给对于黄河流域水资源的重要性,指出如何落实空间均衡理念、实施引水补源(包括南水北调西线工程)和科学调水是当前解决黄河缺水问题需要重点研究的课题。
【部分图文】：

在气候变化背景下,干旱发生的频率和强度都在提高,干旱发生时流域的产流过程和降水径流关系会发生变化,进而可能导致流域水资源可利用量下降,因而需要研究干旱对流域降水径流关系的影响,提高对干旱年水资源可利用量模拟和预测的精度。分析干旱年我国六大流域径流系数变化情况(见图2)及不同气候区(湿润-干旱过渡带、湿润区)265个小流域径流系数变化情况(见图1),结果表明,与非干旱年相比,干旱年流域径流系数显著下降,下降的幅度存在明显的区域分异,位于湿润区的流域干旱年径流系数平均下降17%,而位于过渡带的流域平均下降33%,黄河流域平均下降29%,干旱对黄河等过渡带流域水资源的影响显著,即干旱年过渡带的流域径流量将明显减少、水资源可利用量大幅下降,这给水资源管理带来更大挑战。分析不同水文气象要素和流域特征要素对干旱年径流系数变化幅度的影响,发现流域气候条件、植被覆盖情况以及地形要素等都会对干旱年径流系数变化幅度产生影响,气候越干旱、植被覆盖越少且地形越平坦的流域干旱年径流系数下降幅度越大。过渡带与湿润区相比,流域气候更为干旱,植被覆盖情况相对更差,因而过渡带干旱年径流系数下降幅度比湿润带更大。除气候变化外,植被恢复是近年来影响黄河流域水循环的重要因素。1999年,时任国务院总理朱镕基提出“退耕还林(草)、封山绿化、以粮代赈、个体承包”生态建设方针,全国开始大范围实施退耕还林还草、植树造林,其中黄土高原地区实施了一系列生态恢复策略,使得黄河中游地区土地利用/覆被发生了显著变化,成为我国植被增加最为显著的区域之一[1]。植被增加导致流域水循环过程及其要素发生了深刻的变化,直接表现为径流量锐减,进而使流域水资源供需矛盾加剧并对流域生态环境造成一定影响。原因是植被覆盖增加,使得蒸散发量上升,大量蓝水转化为绿水,导致蓝水显著减少。黄河流域水热条件的天然禀赋决定了植被不可能无限制增加,根据多年的相关研究工作和实践经验,笔者认为:目前黄河中游植被状况与水热条件基本达到了相对平衡状态,植被恢复的效应趋于稳定[2];未来黄河中游蓝水—绿水转化关系将随气候变化而有所波动,黄河水量可能会因水热条件的制约而不再大幅度地减少;绿水耗散的现象将成为必然,从未来研究工作来看,如何有效管理绿水、控制绿水耗散是黄河流域水量转化研究的重要内容。

水循环是水资源开发利用的基础,对黄河流域水循环对气候变化和人类活动响应机制认识的不足,是当前黄河流域提升科学管理水平的重要制约因素。黄河流域是典型的气候湿润-干旱过渡带流域(见图1,图中两条红线之间的区域即为中国湿润-干旱过渡带),其水循环的时空过程对气候变化非常敏感,揭示气候变化与各种人类活动叠加影响下黄河流域水循环的变化机理是黄河流域水资源管理的重要科学内容。在气候变化背景下,干旱发生的频率和强度都在提高,干旱发生时流域的产流过程和降水径流关系会发生变化,进而可能导致流域水资源可利用量下降,因而需要研究干旱对流域降水径流关系的影响,提高对干旱年水资源可利用量模拟和预测的精度。分析干旱年我国六大流域径流系数变化情况(见图2)及不同气候区(湿润-干旱过渡带、湿润区)265个小流域径流系数变化情况(见图1),结果表明,与非干旱年相比,干旱年流域径流系数显著下降,下降的幅度存在明显的区域分异,位于湿润区的流域干旱年径流系数平均下降17%,而位于过渡带的流域平均下降33%,黄河流域平均下降29%,干旱对黄河等过渡带流域水资源的影响显著,即干旱年过渡带的流域径流量将明显减少、水资源可利用量大幅下降,这给水资源管理带来更大挑战。分析不同水文气象要素和流域特征要素对干旱年径流系数变化幅度的影响,发现流域气候条件、植被覆盖情况以及地形要素等都会对干旱年径流系数变化幅度产生影响,气候越干旱、植被覆盖越少且地形越平坦的流域干旱年径流系数下降幅度越大。过渡带与湿润区相比,流域气候更为干旱,植被覆盖情况相对更差,因而过渡带干旱年径流系数下降幅度比湿润带更大。
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本文编号：2869927