Page 49 - 水资源保护技术与方法
P. 49
Water Resources Protection Technology and Methods
水资源保护技术与方法
升,水汽冷却凝结形成雷阵雨。例如,我国华南地区夏季午后常出现短时强降雨,
降雨历时通常在 1~2 小时,降雨量可达 30~50mm。地形抬升冷却如前文所述的
地形雨;气团移动冷却则是当冷空气与暖湿空气相遇时,暖湿空气被冷空气抬升,
水汽冷却凝结成云致雨,这种降水通常范围较广,持续时间较长。凝结核是水汽
凝结的核心,大气中的尘埃、盐粒等微小颗粒都可作为凝结核,没有凝结核,水
汽即使达到过饱和状态也难以凝结成水滴。研究发现,城市地区由于污染物排放
多,凝结核丰富,相同水汽条件下,城市的降水概率比郊区高 10%~15%。
降水的类型多样,按降水强度可分为小雨、中雨、大雨、暴雨等;按降水形
态可分为雨、雪、冰雹等;按降水成因可分为锋面雨、对流雨、地形雨和气旋雨。
锋面雨是冷暖空气相遇,暖湿空气沿锋面抬升,水汽冷却凝结形成的降水,是我
国东部地区主要的降水类型,约占全年降水量的 60%~70%。对流雨多发生在赤
道地区和夏季的中低纬度地区,具有降水强度大、历时短、范围小的特点,其降
水强度可达每小时 50mm 以上,但影响范围通常在数千米至数十千米。地形雨受
地形影响显著;气旋雨是由于气旋中心气流上升,水汽凝结形成的降水,常见于
温带地区,降水范围广,持续时间较长。近年来,随着极端天气事件增多,暴雨、
特大暴雨等强降水事件的发生频率和强度均呈上升趋势,对城市防洪、农业生产
和水资源管理带来了巨大挑战。
(四)地表径流
地表径流作为陆地水资源的核心输送载体,承载着全球约 75% 的淡水资源
转运使命,其动态变化深刻影响着人类生产生活的用水格局。在形成机制上,地
表径流严格遵循产流与汇流双阶段模式:产流阶段中,降水需突破植物截留、土
壤入渗、填洼等多重“损耗屏障”,剩余水量方能启动地表流动;汇流阶段则是
这些地表水流向江河湖库的汇聚过程,最终实现水资源的空间再分配。
从影响因素来看,降水特性是地表径流形成的核心驱动力。世界气象组织监
测数据显示,当降水强度达到 50mm/h 以上的暴雨级别时,径流形成效率相较于
普通降雨可提升 3~5 倍。地形地貌的塑造作用同样关键,山区凭借显著的地势落
差(平均坡度超 15°),水流速度可达 3~5m/s,能够在短时间内高效汇聚径流;
而平原地区因地势平缓(坡度通常不足 1°),水流速度缓慢,部分径流量会因
扩散和下渗而损耗。以我国长江流域为例,上游横断山区凭借 4000~6000m 的海
拔落差优势,年径流量高达 1.03 万亿立方米,占长江总径流量的 45%;中下游平
32

