跨流域调水水文效应历史

中国古代的灵渠、大运河等跨流域通水工程的作用，主要是航运兼有灌溉之利，因调水规模不大，故尚未见有明显的副作用。以大规模多目标远距离为特点的现代调水工程，在国外是20世纪中期以来陆续提出的。已建成的大型调水工程有：巴基斯坦1960—197O年兴建的“西水东调”工程，调水量达148亿立方米；苏联1962—1972年兴建的额尔齐斯河调水工程，调水量22亿立方米；美国1961—1971年在加利福尼亚州兴建的“北水南调”工程，输水道长达900公里，调水52亿立方米等。目前世界上正在规划的大型调水工程有：北美洲的跨国调水计划，打算从阿拉斯加和加拿大西北部调水至加拿大中部，美国西部和墨西哥北部，年调水1375亿立方米；苏联欧洲部分的“北水南调”工程，计划调水310亿立方米；中国的“南水北调”工程，其中东线方案从长江下游引水到天津，枯水年规划调水300亿立方米，中线从汉江的丹江口水库引水到北京，每年平均调水109亿立方米。

大规模的调水工程对水循环和水量平衡将带来深刻的影响，首先是改变水循环的路径，此外还会破坏原来已经形成的生态平衡的状态。

最近20年来，环绕着我国“南水北调”的工程的实施，开展了大量的调水水文效应研究工作，取得了丰硕的成果。《远距离调水》一书的出版及各种刊物大量论文的刊出，标志着我国调水水文效应的研究已进入重要的阶段。

跨流域调水对环境影响的过程，大体可归纳为如下的模式：调水→改变原有的水文情势→自然环境的变化→社会经济的变化。跨流域调水的水文效应可分3个影响区来分析：水量输出区主要是由于水量减少，从而于枯水季节在引水口以下会导致泥沙的沉积，河道特性改变，河水自净能力减低，河口海水入侵加剧等；输水通过区的水文效应，是由输水环境效应、渗水环境效应、阻水环境效应和蓄水环境效应等一系列水文环境效应引起的，调水后将抬高输水线两侧和蓄水体周围的地下水位，加重土壤盐碱化，并给水质、湖泊水域环境和水生生物带来一定的影响；水量输入区的永文效应是由外水大量引入造成的，可能导致地下水位升高，水溶盐的积累，蒸发量增加，土壤次生盐渍化和农田小气候的变化等。2100433B

水文效应可划分为多种类型。按时间的不同尺度可分为短暂快速的变化和长期缓慢的变化；按不同规模可分大、小水文效应；从性质上则可分为可逆和不可逆效应等。从人类活动的影响来看，水文效应可分为以下5类：

1、从河流和地下含水层以及湖泊中直接提取用水，减少了河、湖、地下水的天然数量，改变了水文情势。

2、工农业、城市生活废水及各种有害物质（包括各种重金属无机物和农药化肥等有机物）的排放，污染、恶化了水质。

3、土地利用的变化，如森林的砍伐和营造、垦殖、草场放牧、沼泽疏干、农田灌溉等，活动的范围或尺度很大，对河流和各种水体数量及时空分布的影响相当广泛。

4、水利工程措施，如兴建蓄水库、蓄洪区、防洪堤坝、建水闸和大型水电站、航道整治、修建排灌站、河网化以及跨流域引水等，均可直接改变河湖水流、地下水水文情势及水量与时空分布特征。

5、城市化和工业开发，包括城市的兴建、采矿、开辟工业区等，都可使不透水的地面扩大，加大地表径流，加剧洪水威胁。地表下渗量减少，再大量开采地下水，造成地下水位大幅度下降，改变了地下水的天然排泄通道和补给条件。城市附近天然河道的整治、渠化或裁弯取直，可加速洪水的排泄，改变水流性质和水质，并影响河流的生态条件。

调水区是指调出水的地区，其水文效应主要有分水效应和减水效应。

调水水文效应分水效应

分水效应是指调水区因修建拦蓄工程和输水工程，部分或全部改变调水水体的流向，在引水口附近发生的水文要素变化；

调水水文效应减水效应

减水效应是指调水区因调出部分水量，引起调水河流或蓄水湖库水文过程的变化。

调水水文效应分析说明

输水区指输水渠通过的地区，其水文效应主要有输水效应、阻水效应、渗水效应和蓄水效应。输水效应是指水文要素包括化学物质和固体物质在输水渠道内的沿程变化及其同两岸的交换关系；阻水效应是指输水渠同其他河渠交叉或渠上建筑物的兴建阻滞渠水流动，引起附近地区地下水位抬升等水文变化；渗水效应是指输水渠水位因高出两侧地面，使地下水位抬高的作用；蓄水效应是指蓄水体及其周边地区水温、泥沙和地下水等变化。

受水区是指接受水的地区，其水文效应主要有增水效应和环境水文效应。增水效应是指因区域供水量的增加，引起灌区地下水、土壤水的变化和区域水量平衡关系的变化；环境水文效应，是受水区水文情势变化带来的环境后效。

调水的目的是发展生产，造福人类，其经济效益、生态效益和社会效益应当大于不利因素的影响。但就具体工程而言，调水引起的水文效应以及由水文效应产生的环境变化，其表现结果可能是正效益也可能是负效益。因此调水工程的可行性报告，应包括调水水文环境效应的研究分析。在工程设计和实施中应尽量减少和避免不利影响，增加调水效益。

在经济迅速发展、人口日益增长以及人类活动规模不断扩大的今天，水文效应的研究具有特别重要的意义。任何地区水资源系统的合理开发、利用规划和管理，水文效应均是很重要的问题。中国水利工程的可行性评估中,环境影响评价是当前最关心的问题之一，并已列为可行性研究和初步设计报告中的重要部分。在水资源系统研究中，已经综合考虑自然系统和人造系统两者的影响。可以预计，随着社会的发展和科学的进步，人造系统的影响将越来越大。因此，今后水文效应将主要来自流域内人造系统的影响，也必然会成为修正水资源系统规划和管理运行的重要依据。 2100433B