李 琦

(河北省廊坊水文水资源勘测局， 河北 廊坊 065000)



城市水文效应产生的原因及应对策略研究

李 琦

(河北省廊坊水文水资源勘测局， 河北 廊坊 065000)

城市化建设在为我们提供便利的同时也带来了一些环境问题，特别是城市水文问题。大规模的城市地表建设改变了地表水和地下水的循环模式，破坏了城市原有的水文生态功能，致使水污染及洪涝灾害等各种水资源问题不断涌现。面对日益严峻的城市水文问题，城市建设的各有关部门都需采取措施来改善城市的水文生态系统。本文对城市水文效应的相关概念进行阐述，分析城市水文效应的主要表现及应对措施，以期改善城市水文环境。

城市； 水文效应； 产生； 应对策略

近年来，随着我国经济的快速发展，城市建设也不断加快，给人们的工作与生活带来了诸多便利，但同时也改变了城市周围的自然与生态环境。例如，越来越多的城市街道、城市工厂、城市住宅等代替了城市原有的植被和耕地，城市的水文生态功能快速下降，下垫面的热力状况、渗透性、滞水性都发生了变化。城市水文效应与城市的经济效益、社会效益、气候效应、环境效应等密切相关，直接关系到人类活动和城市建设。因此，必须深入分析和研究城市水文效应，并采取相关措施解决现有的水资源问题。

1 城市水文效应的相关概述

1.1 水文效应的概念

城市水文效应主要是指在城市建设过程中，城市化对水文环境的影响或干扰以及城市化引起的水文变化[1]。这个概念也可以这样理解：不断进行的城市化建设特别是城市路面交通的硬化以及房屋的建设使得城市不渗透表面面积不断扩大，地表水难以及时下渗，带来了严重的排水问题和水质污染问题，也改变了城市的汇水方式。而汇水方式的改变影响到了城市的水文效应：洪峰流量不断增大、洪水的集聚时间缩短、洪水总量不断变大。

1.2 水循环的概念

水在循环过程中，不断进行形态的变化，从而完成水以及水对热能与物质的输送，完成自身的水资源再生和进行气候的调节。水循环对于人类生存以及地球生态环境的形成和演化都有着巨大的作用。水循环可以分为自然水循环和社会水循环两种。

1.2.1 自然水循环

自然水循环又可以称为水文循环，在地心引力和太阳辐射的作用下，地球上各种形态的水从植被表面、陆地表面、江河表面、海洋表面蒸发成水汽，并且逐渐向空中扩散，在一定的温度和气候条件下凝结，以降水的形式回到地面，降到地面的水有的下渗到地下径流中，有的则汇集到地表水中，会通过蒸发等作用再一次回到空中，形成新一轮的降水。自然水循环是一种开放的系统，它在生物系统、土壤、大气中不断地循环流通，维持着系统的平衡。

1.2.2 社会水循环

顾名思义，社会水循环是指由于社会中人类的各种各样的需要向自然水体系统索水，这些索取的水中的一小部分被消耗，其余的形成生活污水或工业废水，再次回到空中，成为自然水体的一部分。

2 城市水文效应的主要表现

2.1 城市化对下垫面的影响

城市化进程的加快以及城市建设面积和建设总量的不断增长，使城市下垫面受到了巨大的影响和破坏。柏油公路、广场铺设、建筑屋顶等人工密实结构以及不透水表面，严重阻碍了地面漫流、雨水储藏、雨水渗透等水循环过程。

研究发现，下垫面的改变会加快径流速度，增加径流总量，强烈的雨水冲刷又会造成水土流失的生态问题。在城市的汛期，洪水汇集时间会缩短，汇集总量会增加，洪峰值也会不断加大，特别容易引发洪涝灾害。同时，由于我国洪水位不断升高，基础设施建设落后，乡村以及乡镇地区的洪涝灾害会更加严重。

2.2 城市化对水文环境的影响

研究发现，河流主要通过附近直流与陆地水域进行水量交换，完成水源调蓄和水源补给。城市建设则改变了水文产流以及水文形态的特征。

众所周知，河流不是一个孤立的个体，而是由干流、支流、小溪汇集而成的水系网络。根据水系网络的形态，可以将其分为混合状水系、向心状水系、羽形水系、树枝状水系、放射状水系、平行状水系等[2]。然而现代社会的城市建设与规划大多呈现为网格状的路网形态而忽略了河流的自然网络形态，使河流的支流、小溪等裁弯取直改变了原来的河道，甚至逐渐消失。河流的这种截断效应会严重影响到径流和地下水系统，影响生物移动，造成一系列的水文循环问题。

2.3 城市化对汇水方式的影响

径流的汇水受自然地形地貌的影响较大，高低的地势可以形成天然的集水区，从地下和地表等各个方向汇集过来的径流不断从高处流向山谷低处。而当降雨增多时，径流在经过渗透力较高的土壤、湿地、林区时会有大量的水流渗入地下，从而使得地表径流流量减少而避免造成大面积的积水和洪涝灾害。然而，城市化建设在很大程度上破坏了径流自然汇集的地貌形态，改变了雨洪径流的形成条件和地表产流的方式。众多水坝、水闸等水利水电工程设施的建设造成了泥沙的淤积，抬高了水位，影响了雨水的正常排放。而城市中地表雨水管网的大量建设使人为的径流汇聚取代了自然雨水的溢出、储存和下渗，缩短了水体的运动距离以及径流的汇聚时间，导致集水区的高峰流量以及径流总量增加，极易引发洪水灾害。而在城市建设中人为地改造河流形态，也严重削弱了河流的生态缓冲作用，增加了暴雨的侵蚀力度。

3 城市水文效应的应对策略

3.1 流域方面的应对策略

a.在划分区域时，实现地缘向水缘的转变。着重考虑水文的自然属性，综合考虑区域用地、区域产业、区域人口等诸多方面，保护和协调水文系统。

b.在确定城镇规模以及城镇等级时，重点关注流域内的水资源总量，在规划之前要作好准确的评估。

c.在规划城乡空间结构时，要多考虑流域的自然要素，包括溪流、山体、湖泊、植被、湿地等。

d.根据流域的水资源分布特点，优化城市的产业布局，并详细评估区域内的水资源承载力，控制好上游地区的污染排放。

e.加强农村的基础设施建设，加强河流两岸的生态环境保护，统一规划水源地，改进污水处理工艺，保证城乡供水安全。

3.2 集水区方面的应对策略

a.在构建城市空间体系和规划城市空间结构时，协调城市山区与城市水域之间的关系，围绕城市的山水格局，保护城市的生态环境和水文系统。

b.优化城市的路网模式，根据汇水区的地形特征进行路网建设，最大限度地保留原有地形和原有汇水方式。

c.综合考虑城市的自然要素和生态要素，包括水库、湿地、小溪、河流、生态绿地、水源涵养区、自然保护区[3]等，充分发挥绿化系统净化水质、吸纳径流的调节作用。

3.3 其他方面的应对策略

a.加强城市水文系统方面的配套工程建设，包括截留调节池、集雨系统、人工湿地、雨水净化设施等。

b.提高流域内的整体管理水平，成立专门的管理机构，提高管理人员的整体素质，选用管理经验丰富的管理者，对城乡供水、污染治理、防灾减灾、水土保持、水资源利用、水资源保护等各个方面进行科学有效的管理[4]。

c.贯彻落实生态环保和循环利用的理念，通过调整用水定额、实施分段供水等各种措施，提高水资源利用率和水资源净化率。

d.建立健全水文治理制度，构建科学合理的治理体系，发挥政府的主导作用，拓宽融资渠道，引入先进的融资模式，保证水文保护的资金供应。

4 结 语

加快推进城市化进程是国家发展的重要战略，但城市化在快速发展的同时也暴露出了许多问题，特别是水资源的利用和安全问题，而且城市地表的简单硬化建设也加剧了城市的水涝和水污染问题。本文着重分析了城市水文效应的相关概念及主要表现，从流域、集水区、流域综合管理三个角度提出了城市水文效应的应对策略，以期为改善城市地表建设提供参考。

[1] 张翠兰,李显鸿.人类活动影响下的滇池流域城市水文效应初探[J].人民长江,2013(z1):61-62,66.

[2] 王君.城市水文效应的规划对策研究[D].长沙：湖南大学,2012.

[3] 潘成旭.南宁城市水文效应与城市水文工作对策探讨[J].广西水利水电,2014(2):64-68.

[4] 何川.城市水文效应的产生及应对措施[J].现代农业科技,2012(6):267-267,269.

Research on causes of urban hydrology effect and treatment strategies

LI Qi

(Hebei Langfang Hydrology and Water Resources Survey Bureau, Langfang 065000, China)

Urbanization construction leads to some environment problems when convenience is provided for us, especially urban hydrological problem. Large-scale construction of urban surface changes circulation pattern of surface water and groundwater. Original urban hydrological ecological functions are destroyed. Various water resources problems are constantly produced such as water pollution, flooding disaster, etc. All related departments of urban construction should adopt measures to improve urban hydrology ecosystem aiming at more and more serious urban hydrology problems. In the paper, related concept of urban hydrology effect is described. Main manifestation and corresponding measures of urban hydrology effect are analyzed, thereby improving urban hydrologic environment.

urban; hydrological effect; production; corresponding strategies

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.07.017

TV11

A

2096- 0131(2016)07- 0057- 03