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發(fā)布時(shí)間：2021-12-03 瀏覽量：12031次
自然界中諸多環(huán)境要素都是相互影響和依存制約的，影響水利環(huán)境的要素主要是水循環(huán)過程中的諸要素，針對河南的地域、空間而言，環(huán)境對水利影響主要有以下幾個(gè)方面。
一、氣候環(huán)境的影響
在水循環(huán)過程中，海洋上空的大量水汽受大氣緯向環(huán)流和季風(fēng)的作用被帶到陸地上空，有的又從陸地上空帶到海洋。水汽的這種運(yùn)動(dòng)針對某陸地區(qū)域來說，就是對該地區(qū)的水汽輸送。水汽輸送的時(shí)空分布，決定了我省降水量級大小和時(shí)空分布，是形成我省旱澇災(zāi)害發(fā)生的重要因素之一。河南地處北亞熱帶與暖溫帶的過渡地帶，冬夏海陸溫差顯著，風(fēng)向隨季節(jié)的變化明顯，常為西風(fēng)帶系統(tǒng)與副熱帶系統(tǒng)交綏之處，每當(dāng)夏季盛行偏南風(fēng)，這種夏季風(fēng)，來自溫高濕重的熱帶海洋地區(qū)，帶來了大量暖濕空氣，當(dāng)與北方南下的冷空氣相遇時(shí)，往往產(chǎn)生降雨而且雨量較大，所以夏季風(fēng)是影響河南雨量顯著增加的主要原因。
臺風(fēng)是一個(gè)熱帶天氣系統(tǒng)，生成在太平洋赤道附近，是一個(gè)直徑為100～200km的暖性旋渦，帶有充沛的水汽和巨大的不穩(wěn)定能量，所經(jīng)之地都會造成大暴雨。臺風(fēng)每年生成大約為30個(gè)左右，其中在我國登陸的約為6～7個(gè)，進(jìn)入或影響我省的約有2～4個(gè)。一般情況，臺風(fēng)在30°N～35°N轉(zhuǎn)向，移動(dòng)的速度減慢，強(qiáng)度減弱逐漸變成低氣壓。但有時(shí)候臺風(fēng)進(jìn)入內(nèi)陸并不消失，且趨于停滯。進(jìn)入河南省的臺風(fēng)，一般從閩北、浙南之間登陸，發(fā)生時(shí)間在7、8月份，降雨強(qiáng)度大，歷時(shí)短，籠罩范圍不大，易造成局部性的突發(fā)水災(zāi)。如1975年8月的暴雨。又如1958年7月，10號臺風(fēng)在福建沿海登陸，進(jìn)入湖南北部，致使在上海至鄭州一線有一支強(qiáng)勁的東南風(fēng)，起著向雨區(qū)輸送水汽和不穩(wěn)定能量作用，致使形成黃河三門峽至花園口區(qū)間的特大暴雨洪水。
形成本省干旱的主要天氣系統(tǒng)有兩種，一是高壓衰退型，即冬季西太平洋副熱帶高壓向南、向東衰退，遠(yuǎn)離大陸，受西伯利亞干冷氣流控制，形成河南省冬季干旱少雨雪天氣；二是高壓突進(jìn)型，即夏季西太平洋副熱帶高壓相當(dāng)發(fā)達(dá)，不斷向北、向西推進(jìn)。當(dāng)其與北方的冷氣團(tuán)交綏的界面達(dá)不到本省或者超越河南省時(shí)，河南省亦為干旱少雨天氣。當(dāng)兩者在河南省上空交綏時(shí)，則形成以上所述的降雨天氣系統(tǒng)。
二、地形環(huán)境的影響
河南地勢處于全國第二級和第三級階梯的過渡地帶，西部、南部為連綿起伏的山地，東部為廣闊坦蕩的平原，山丘與平原分界明顯，但丘陵過渡地帶很短。這就使迎風(fēng)坡山區(qū)極易形成多發(fā)性的暴雨中心，還成為全國洪水模數(shù)的高值區(qū)。丘陵過渡帶短，洪水缺乏緩沖，直瀉平原，且壟崗、塬地、往往切割很深，地高水低，干旱嚴(yán)重。河南省西部山脈多為南北向走向，太行山、嵩山、伏牛山等，是水汽自東向西距離海洋最近的第一道屏障。進(jìn)入河南省的水汽入流主要來自東南方向，西部山脈與水汽入流呈迎風(fēng)坡勢態(tài)，空中水汽受到地形的影響急劇上升，特別是在地形起伏缺口地帶或喇叭口地形的上前方，氣流運(yùn)動(dòng)更加劇烈，極易產(chǎn)生強(qiáng)烈暴雨。如“75·8”暴雨中心(林莊)就是發(fā)生在半坡喇叭地形的附近。南部山脈為東西走向，在河南省境內(nèi)呈背風(fēng)坡勢態(tài)，一般對暴雨影響不大，但有時(shí)北方冷空氣勢力較強(qiáng)時(shí)，也會起到迎風(fēng)坡的作用。因之，在伏牛山東麓、太行山東麓和大別山的北側(cè)經(jīng)常出現(xiàn)暴雨中心。山丘區(qū)坡度陡，一般為1/50～1/500，當(dāng)遇到大暴雨時(shí)，匯流速度快，洪峰流量大。從中國東部地區(qū)最大洪水流量分布圖上，可以看到河南省太行山、伏牛山、桐柏山、大別山的東南迎風(fēng)面，每1000km2的最大流量值高達(dá)6000m3/s以上，局部地區(qū)可達(dá)9000m3/s，伏牛山區(qū)可達(dá)到15000m3/s，是我國大陸上最大洪水流量的高值區(qū)。山丘區(qū)特大洪水是造成河南省洪水災(zāi)害的根源，而河南省的廣大平原都在山區(qū)洪水的威脅之下，由山區(qū)到平原區(qū)的過渡地帶又很短，一旦山洪暴發(fā)，就直瀉平原，往往給下游廣大平原帶來嚴(yán)重的洪水災(zāi)害。洪水過后，雨水稀少，又往往呈現(xiàn)出大面積干旱。在河南省多種復(fù)雜的地形中，有兩種地形的干旱問題尤為突出，即丘陵壟崗區(qū)和黃土臺地丘陵區(qū)。前者分布較廣，其范圍包括太行山的東麓、嵩山的四周、伏牛山東南麓、南部桐柏山、大別山的北麓以及南陽盆地的周圍等，海拔高在500～100m之間，面積約3萬km2。這些丘陵崗地大部分為荒山禿嶺，植被很差，水土流失嚴(yán)重，地勢高亢，缺少蓄水保水條件，除少部分已有灌溉條件外，大部分是“靠天收”，干旱現(xiàn)象嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)低而不穩(wěn)。后者分布在洛河與黃河之間廣大地區(qū)，濟(jì)源以西的太行山南麓，以及鄭州以西、嵩山以北、黃河以南的地區(qū)，主要由黃土塬、黃土階地、黃土梁、黃土丘陵等黃土地貌類型組成，水源缺乏，地高水低，引水困難，干旱嚴(yán)重，是人畜飲水困難地區(qū)。
三、河道形態(tài)的影響
河南省河道形態(tài)多存在著不利于排泄洪澇災(zāi)害的特性。黃河、淮河、洪汝河、沙潁河、衛(wèi)河、伊洛河、唐白河等進(jìn)入平原后，基本上都是地上河或半地上河，主要靠堤防宣泄洪水和保障安全。洪水位一般高出兩岸地面高程2～3m，其中黃河干流河床鄭州花園口以下全部在地面以上，河床與兩岸地面高差一般為6～7m，最小為2～3m，最大達(dá)20m，洪水全部行于地面以上，成為世界上著名的地上“懸河”；其他河道的洪水，一小部分行于地下，平槽泄量約占總泄量的40%左右，大部在地面以上兩堤之間行洪。
河南省河道比降上陡下緩，行洪能力往往上大下小。山區(qū)河道比降，一般為幾十分之一到幾百分之一，進(jìn)入平原后河道比降驟然變緩，只有幾千分之一到幾萬分之一。山區(qū)河流進(jìn)入平原后，主要靠堤防擋水，由于受堤防的限制，河道集水面積增加，河道的行洪能力不一定增加，河道的來水與行洪能力極不適應(yīng)。
建國以來，河道雖經(jīng)多次不同程度的治理，但實(shí)測最大洪水大都大于河道的現(xiàn)有保證流量，一般是河道保證流量的2～4倍，大的可達(dá)6～7倍。如淮河淮濱站，現(xiàn)有河道保證流量為7000m3/s，而1968年7月曾發(fā)生流量16600m3/s；淇河新村站現(xiàn)有河道保證流量為800m3/s，而1963年8月曾發(fā)生流量5590m3/s。平原河流，流域形態(tài)多呈狹長形，流程長，河床淺小，不利排澇。山區(qū)河道支流眾多，流域形態(tài)多呈扇形，集流快，洪峰流量大。
四、土壤條件的影響
不同類型的土壤，其透水性能各不相同，對降雨入滲和土壤水分都有很大影響。砂礓黑土是北亞熱帶加暖溫帶潛育土上發(fā)育的早耕熟化土，該土母質(zhì)多為黃土性淺湖沼沉積物，富含碳酸鈣。土層下部常有鈣質(zhì)結(jié)核與黏土膠結(jié)形成的砂礓隔水層。由于該土質(zhì)地黏重，結(jié)構(gòu)不良，透水性差，遇水膨脹，干時(shí)收縮，遇到長期連陰雨，土壤水分滯留，便易形成漬災(zāi)。如排水條件不良，則澇、漬并發(fā)。砂礓黑土主要分布在南陽盆地、駐馬店地區(qū)東部、周口地區(qū)南部、信陽地區(qū)北部的低洼地區(qū)，總計(jì)面積約有120萬hm2。淤土是潮土中三個(gè)土屬之一，質(zhì)地黏重，通氣性、透水性均較差。降雨稍大，容易形成澇漬。主要分布在距離河道較遠(yuǎn)的地方，即河道泛濫時(shí)水流所及邊緣的低洼地帶，總計(jì)面積約有近67萬hm2。在上述兩類土壤中，凡在土壤下層有不透水層造成滯水的地帶，俗稱“上浸地”，降雨后土壤包氣帶迅速飽和，都易引起漬災(zāi)。
除上述影響水利條件的自然環(huán)境以外，還有社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境中不適當(dāng)?shù)娜祟惢顒?dòng)，例如破壞植被，加劇水土流失；與河爭地，阻礙行洪；工業(yè)廢水，污染水源；1958年平原治水，以蓄為主，只蓄不排，有灌無排，導(dǎo)致地下水位升高，加劇澇堿災(zāi)害等。但歸根到底，還是人們對自然環(huán)境條件的認(rèn)識和治水實(shí)踐不足。
河南自然環(huán)境系統(tǒng)的最基本特征就是它的過渡性。由秦嶺至淮河的這一線帶，是眾多環(huán)境因素過渡帶特征的分界線，是氣候、地勢地貌、土壤、植被、河道水文特性以及耕作種植的習(xí)俗等都具有明顯的過渡特征。由此而衍生的環(huán)境要素，如表示熱能的氣溫，元月份日均溫度0°C分界線，小于0°C的北部為暖溫帶，面積約占全省面積的70%，大于0°C的南部為亞熱帶，面積約占全省面積的30%；表示干濕的濕潤度分界線(多年平均年蒸發(fā)能力與多年平均年降水深比值的倒數(shù)稱為濕潤度)，淮河南北各為1.3～1.0和1.0～0.5，以區(qū)分為濕潤地區(qū)和半濕潤地區(qū)。土壤、植被仍大體以秦嶺、淮河為界，在線南的山地上部土壤，分布著地帶性的黃棕壤；而在線北的廣大地區(qū)、伏牛山和太行山的上部，則分布著棕壤。植被在分界線以北，為暖溫帶落葉闊葉林地帶；在分界線以南，則為北亞熱帶常綠落葉闊葉林地帶。年降水量800～900mm等值線和近200mm徑流深等值線，都是通過秦嶺、淮河一線為分界的，線南的年降水量可增加到1200mm；線北則可遞減到600mm。在分界線以南的徑流深可增加到300～700mm，而線北則可遞減到150～50mm。由于環(huán)境因素是相互動(dòng)態(tài)平衡的關(guān)系，過渡地帶本身就孕育著不穩(wěn)定性、相互滲透性和復(fù)雜多變的特性，就為河南治水帶來很大的復(fù)雜性、艱巨性和區(qū)域的特殊性。水利工程是為了改造水環(huán)境，又成為新生的環(huán)境組成，如果對自然環(huán)境認(rèn)識不足，有時(shí)還會作出錯(cuò)誤的決策，不僅使水利工程的整體效益不能發(fā)揮，而且還會導(dǎo)致環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，形成后患。特別是河南平原地區(qū)，旱、澇、漬、堿等致災(zāi)因素既相互依存聯(lián)系，又相互制約，十分敏感，如治理不當(dāng)，就會顧此失彼，矛盾轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生新的問題。回顧河南治水，既有很大的成就和成功的經(jīng)驗(yàn)，但也有探索中的失誤。加強(qiáng)自然環(huán)境對水利環(huán)境的影響研究，是弄清治水的基本省情和緣由，符合環(huán)境實(shí)際，是治水中的最大實(shí)際，需要不斷積累資料，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，深化認(rèn)識，更好地去認(rèn)識自然、適應(yīng)自然和改造自然，將是科學(xué)治水成功的必由之道。
