城市化對(duì)水文生態(tài)系統(tǒng)的影響及對(duì)策研究——以西安市為例.pdf

1、城市作為人類重要的聚集地區(qū)，是人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的首要領(lǐng)地，也是最具挑戰(zhàn)意義的實(shí)踐與研究領(lǐng)域。城市化是當(dāng)今世界上最重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象之一。近20年來(lái)，由于生產(chǎn)力的發(fā)展和人口的增長(zhǎng)，人與自然的沖突加劇，城市化地區(qū)普遍存在著地下水超采、地沉地裂、雨洪災(zāi)害頻發(fā)、河流流量減小污染嚴(yán)重等水文生態(tài)問(wèn)題。城市化強(qiáng)烈干擾著人居環(huán)境的安全，造成水環(huán)境惡化，損傷了城市文明的可持續(xù)性。因此，開(kāi)展城市化對(duì)水文生態(tài)系統(tǒng)的影響及對(duì)策研究對(duì)城市水資源可持續(xù)利用與

2、人居環(huán)境的改善具有重要的意義。 本論文在全面總結(jié)已有水文生態(tài)問(wèn)題研究成果的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了城市化地區(qū)面臨的主要水文生態(tài)問(wèn)題的基本特征及城市化對(duì)水文生態(tài)系統(tǒng)的作用機(jī)制，提出了城市化對(duì)水文生態(tài)系統(tǒng)影響的有序分析理論和方法，并以西安市作為實(shí)例進(jìn)行了研究。研究過(guò)程中采用了實(shí)際調(diào)查、資料對(duì)比、理論分析及計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合等方法。理論聯(lián)系實(shí)際，結(jié)合實(shí)例分析問(wèn)題，最后提出對(duì)策和建議。 在前人工作的基礎(chǔ)上提出了城市水文生態(tài)系統(tǒng)的新概念，

3、即城市水文生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)由城市水文系統(tǒng)和以人為中心的生態(tài)系統(tǒng)耦合而成的復(fù)合系統(tǒng)。認(rèn)為城市居民的生產(chǎn)、生活活動(dòng)以不同的方式對(duì)城市水文生態(tài)系統(tǒng)施加影響，而大量的人工技術(shù)物質(zhì)決定和影響著城市的水文生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。因而，城市水文生態(tài)系統(tǒng)更多地表現(xiàn)為自我調(diào)節(jié)和自我維持能力薄弱，獨(dú)立性差、依賴性強(qiáng)等特點(diǎn)。 系統(tǒng)總結(jié)了城市化對(duì)水文生態(tài)系統(tǒng)的作用特征，即作用方式的相似性與作用時(shí)間的同步性、作用歷時(shí)的長(zhǎng)期性與作用程度的深刻性、作用范圍的廣泛

4、性與作用方式的多樣性、影響作用的雙重性、干擾活動(dòng)的小尺度與作用后果的大尺度。從城市化對(duì)地面徑流過(guò)程、河流水文生態(tài)過(guò)程、地下水系統(tǒng)變化、酸雨形成及城市地表景觀的作用機(jī)制上進(jìn)行了分析，探索了城市化對(duì)水文生態(tài)系統(tǒng)的作用機(jī)制。 應(yīng)用當(dāng)代科學(xué)的世界觀和方法論，提出城市化對(duì)水文生態(tài)系統(tǒng)影響的有序分析理論與方法，并以西安市作為實(shí)例進(jìn)行研究。用小波分析方法對(duì)比分析了城市降水序列和主要河流年徑流序列的周期性特征；利用秩次分析法和模糊聚類法對(duì)西安降

5、水序列，河流徑流序列進(jìn)行了趨勢(shì)性和突變性分析，趨勢(shì)性分析包括地下水水質(zhì)時(shí)間序列。結(jié)果表明，西安城市降水序列和主要河流水文序列存在多時(shí)間尺度周期；主要河流出山徑流序列和入渭徑流序列在過(guò)去的60年中先后出現(xiàn)了趨勢(shì)性變化和突變年份，包括地下水水質(zhì)時(shí)間序列的趨勢(shì)性變化，說(shuō)明城市化已經(jīng)對(duì)西安市水文生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了深刻的影響。 探討了城市人水關(guān)系的基本特征，針對(duì)城市化地區(qū)廣泛存在水文生態(tài)問(wèn)題和城市居民的環(huán)境保護(hù)理念現(xiàn)狀，以事實(shí)為根據(jù)，提出對(duì)城