摘要:东江流域是华南地区重要的水资源供应区之一。然而,近年来气候变化和人类活动对该流域的水文情态产生重要影响。研究气候变化和人类活动对东江流域上游水文情态的影响机制、变化趋势及其对水资源管理的挑战,发现气候变化和人类活动导致的水文情态变化已经对东江流域上游的生态环境和社会经济产生了重大影响。为有效应对这一挑战,需要加强对气候变化和人类活动的监测和预测,实施综合治理措施,提高水资源利用效率,促进东江流域上游水文情态的可持续发展。
关键词:气候变化;人类活动;水文情态;环境保护;东江流域
中图分类号:P467 文献标识码:A 文章编号:1008-9500(2024)07-0-03
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2024.07.045
Analysis of the Impact of Climate Change and Human Activities on the Hydrological Situation in the Upper Reaches of the Dongjiang River Basin
HUANG Bu
(Longchuan Hydrological Station of Huizhou Branch of Guangdong Provincial Hydrological Bureau, Huizhou 517300, China)
Abstract: The Dongjiang River basin is one of the important water resource supply areas in South China. However, in recent years, climate change and human activities have had a significant impact on the hydrological regime of the basin. The study of the mechanisms and trends of climate change and human activities on the hydrological regimes in the upper reaches of the Dongjiang River basin and the challenges they pose to water resources management reveals that changes in the hydrological regimes due to climate change and human activities have already had significant impacts on the ecological environment and socio-economics of the upper reaches of the Dongjiang River basin. In order to effectively address this challenge, there is a need to strengthen the monitoring and prediction of climate change and human activities, implement integrated management measures, improve the efficiency of water resources utilization, and promote the sustainable development of hydrological regimes in the upper reaches of the Dongjiang River basin.
Keywords: climate change; human activities; hydrological situation; environmental protection; Dongjiang River basin
东江流域是广东省的重要水资源区域之一,上游地区的水文情态对整个流域的水资源供应和生态环境保护具有重要影响。然而,受气候变化和人类活动的影响,东江流域上游水文情态发生了较大变化,人类活动如过度开采水资源、土地利用不合理和工业污染等给流域的可持续发展带来了众多挑战。因此,深入研究气候变化及人类活动对东江流域上游水文情态的影响,能够有效保护流域生态环境,合理利用水资源。
1 东江流域上游的地理背景和重要性
东江流域位于广东省东北部,是珠江流域的重要组成部分。上游地区包括广东省的龙川县、和平县、东源县、紫金县与江西省的定南县、安远县、寻乌县等,地势复杂,山地起伏,河流纵横,是广东省的重要水源地之一。东江流域上游地区地理环境独特,具有3个特点。第一,水资源丰富。东江流域上游蕴藏着丰富的水资源,包括众多的河流和水库。第二,生态环境独特。上游地区山水相依,森林覆盖率较高。第三,农业发展潜力大。东江流域上游地区气候温和,土地肥沃,适宜农作物种植,农业是当地居民的主要生计来源,也是地区经济的重要支柱[1]。
2 气候变化对东江流域上游水文情态的影响
2.1 气温变化对水文情态的影响
东江流域上游地区的气温变化对水文情态产生重要影响。气候变暖会导致东江流域上游降水模式发生变化,降水量和降水分布不均,使水文情态出现明显波动。以广东省水文局惠州分局龙川水文站为例,数据显示自1951年建站以来,观测到的最高水位和最大流量分别出现在1964年和2006年,这与气温变化有一定的关联。气温升高导致气候变暖,地表水体的蒸发作用增加,进而影响土壤含水量和地下水补给,对河流流量和水质产生影响,进而影响水文情态。
2.2 降水变化对水文情态的影响
气候变化会引起东江流域上游降水量和降水分布变化,增加降水极端事件频率,暴雨易引发洪涝灾害,同时长期干旱现象增多,导致水资源供应不足,影响生态系统的稳定性[2]。2013—2023年龙川水文站逐月降水数据如表1所示。其中,年降水量最低为939 mm(2021年),最高为2 316.5 mm(2016年);在1年中的不同月份降水量变化很大,有些月份的降水量相对较低如1月和10月,都曾出现过降雨量为0.0 mm的情况,有些月份则较高如3月和6月,受季节性气候变化的影响,春季和夏季通常有更多的降水活动如降雨或雷暴;2023年,总降水量为1 603.5 mm,9月的降水量达303.0 mm,12月的降水量仅为2.5 mm。这种降水量的不均匀分布导致河流的流量波动,对水文情态产生较大影响。
3 人类活动对东江流域上游水文情态的影响
3.1 水资源过度开发的影响
首先,由于过度开发,东江上游的来水量减少,2020年10月至2021年1月,广东省东江流域遭遇了特别严重的旱情,导致进入枯水期的东江流域持续干旱少雨。其次,东江流域属于珠江三角洲的潮水活动区,受海洋影响显著。当枯季上游来水减少时,潮流活动加强,海水随着潮流潮汐进入网河区,形成咸潮。最后,过度开发会出现水质问题,尤其是在上游地区,水流速度减缓增加污染物在水中停留时间,从而增加水质受污染的风险。过度开发水资源可能破坏河流的生态环境,危及河流的自净能力,对河流生态系统造成不可逆转的损害[3]。
3.2 水污染和水土保持措施不力的影响
1980—2000年,东江流域发生了显著的土地利用变化。在这段时间内,东江流域的城市化程度显著增加,城市化水平在65%以上,城市用地面积扩大。随着城市化的推进,农田和自然地区被用于建设住宅、工业区、商业区等,而上游地区的水土保持工作相对薄弱,缺乏有效措施来保护水源地的生态环境。一方面,水质恶化导致溶解氧降低,影响水生生物和生态系统健康。另一方面,水土流失增加了土壤侵蚀和泥沙淤积,导致水量变化不稳定,河道断流等问题愈发显著。
3.3 气候变化与人类活动相互作用
人类活动增加了温室气体的排放量,进一步加剧气候变化的速度和程度[4]。这一变化直接影响东江流域上游的气候,导致气温升高、降水模式的变化以及极端天气事件频发,进而影响流域的水资源、水质、生态环境。例如,气候变化导致枯水期的延长,暴雨事件频发,使得流域水资源供需矛盾加剧,增加水质污染风险,威胁生态系统安全。水库的建设既改变了流域的水文格局,又改变了河流的水量和流速,影响上游水文情态的稳定性和可预测性[5]。
4 东江流域上游水资源管理建议
推广节水技术是有效管理水资源的重要途径。针对农业、工业、居民生活等领域,应大力推广节水技术,以降低水资源消耗,提高水资源利用效率。以农业为例,东江流域上游的农业生产占据重要地位,但传统的灌溉方式存在着水资源利用效率低下的问题,可以推广滴灌和微喷灌等节水灌溉技术。在东江流域上游河流附近,开展河岸护林工程,种植防护性树木和草本植物,巩固岸坡,减少水流侵蚀。在农田边坡和村庄周围等裸露土地区域,选择适宜的草种进行覆盖,形成绿色覆盖层,减缓雨水冲刷和土壤侵蚀,保持土壤的稳定性。在水土流失严重的地区,采取草灌结合的措施。在东江流域上游的重要节点,增设水文监测站点,全面了解水文情态的变化,建立健全的气象预警系统。利用气象数据和水文信息,实时监测降雨情况和水位变化,开展洪水、干旱等水文灾害的预警和预报。
5 结论
在东江流域上游,气候变化与人类活动的影响对水文情态产生深远而复杂的影响。气候变化导致的极端天气事件频发,人类活动对水资源的过度开发和污染,严重威胁流域的水资源供应、水质状况和生态环境。然而这些挑战也提供了机遇。通过加强气候监测、实施水资源管理政策、推广节水技术等措施,可以有效地缓解气候变化和人类活动对水文情态的不利影响,为人类和生态环境的可持续发展做出贡献。
参考文献
1 于海霞,王禹骁.东江流域生态系统服务价值的时空演变及空间分异机制[J].应用生态学报,2023(9):2498-2506.
2 李思萍,陈银兰,凌爱平,等.东江流域极端面雨量分布特征及重现期分析[J].广东水利水电,2023(5):47-51.
3 曾金凤,潘 红,张立楠,等.东江源头典型山区小流域农业面源污染解析:以定南县东江流域为例[J].人民珠江,2023(4):1-9.
4 许积层,穆晓东,马字伟,等.气候变化和人类活动对生态质量影响的定量解析研究:以海南岛为例[J].环境工程,2024(2):199-210.
5 贺山峰,陈超冰,李 铮,等.黄河中上游极端降水特征及其对区域气候变化的敏感性[J].资源科学,2024(3):524-537.