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摘 要：在水文学中，水文下垫面主要是指包括植被、地貌和地质在内的会对大气水、地表水和地下水等水资源产生直接影响的因素。现本文重点研究了水文下垫面对地表水的影响作用。文章从植被类水文下垫面、地貌类水文下垫面以及地质类水文下垫面等层面进行了分析探讨。
关键词：水文下垫面；地表水；影响
一、水文下垫面概况
水文下垫面是水文学的基本专业术语之一。但时至今日，仍未在任何教科书或学术文献中见到有关水文下垫面的明确定义。我们认为，水文下垫面是指地表各类覆盖物所组成，并能影响水量平衡及水文过程的一个综合体，包括地表面的岩石、土壤、植被和水域等各种要素。由于各种要素的性质、赋存特性及其之间的组合不同，各地的水文下垫面也表现为千差万别的类型。
在一般意义上，形成水资源（包括河川径流及地下径流）数量和质量的基本条件是气候条件和水文下垫面条件。目前，人为活动对气候条件的影响还不很明显，或者说还只是局部的，小范围的，但对水文下垫面的影响已经不容忽视了，其中有些影响可能随着时间的推移而消失，但还有不少影响是不可逆转的。以山西省为例，20多年来，年径流量及其年内、年际分配的变化已不能单纯用降水量的变化来解释，人为活动已经明显地影响了水文下垫面条件，从而明显地改变着水资源的数量和质量。
在一个闭合流域中，时段水量平衡方程式为：
P = R + E ± ΔW
式中 P----降水量；
R----径流量（包括河川径流及地下径流量）；
E----蒸发量（指陆面蒸发量）；
W ----流域蓄水变量。
在上式中，P仅受气候条件的影响而变化 ，而E、ΔW均可能受气候条件及水文下垫面条件的双重影响。在一般情况下，E的影响因素有：气象因素（如气温、风速、湿度等），供水条件（这除了与降水量有关外，还与水文下垫面有关，如植被郁闭度、地下水位、入渗率等）；ΔW亦随气象条件（如降水量、降水强度等）及水文下垫面条件（如流域地貌及植被条件，地下水位，包气带厚度等）而变；在水文下垫面不变（或变化甚微）的状态下，由于ΔW在多年平均情况下趋近于零，所以E及R亦仅随气候条件而变化；在水文下垫面发生明显变化的条件下，E受气候条件及水文下垫面条件的双重控制，ΔW在多年平均情况下不应该为零，R即受气候及水文下垫面条件的共同影响。如把上式改写为：
R = P – E ±ΔW
据上式分析可知，一个闭合流域的径流量，不仅受气候条件的制约，而且还受水文下垫面条件的影响，即使在多年平均情况下，尽管年降水量可能趋近于某一个常数（或变动不大），但是只要水文下垫面条件有明显的变化，蒸发量E就不会同时趋近于某一个常数，流域蓄水也不会趋近于零，因此，径流量（或通常意义上的水资源量）亦不会是一个常量。同时，水文下垫面条件也在很大程度上决定了流域汇流的边界条件，由此即可看出水文下垫面条件对水量平衡及水文过程的影响。
二、水文下垫面对地表水的重要影响
1、地质类影响
地质类要素的种类十分繁多，对水量平衡及水文过程的影响主要表现在入渗率、蒸发量、流域蓄水量、地表径流与地下径流的相互转化等方面。若组成岩石（土壤）的物质颗粒细而坚硬，空隙小或水溶性小，则入渗率就小，流域蓄水量亦小、地表径流与地下径流不易相互交换；反之，则入渗率大、流域蓄水量亦大、地表径流与地下径流易于相互交换。若组成岩石（土壤）的层理、节理发育和风化强烈，则入渗率大、流域蓄水量亦大；反之，则入渗率小、流域蓄水量亦小。地质构造，如断层、地垒、地堑等的水文特性，应视其具体情况而论，张性断层一般具有导水性，压、扭性断层一般具有阻水性等，他们不仅会影响到区域的水量平衡，甚至会影响到流域的闭合与否，致使所计算的水资源量或水文预报失真。
2、地貌类影响
地貌类要素也是对水量平衡及水文过程起有关键性影响作用的要素之一。绝对高度与历年的降水量有相当密切的关系，在与地理位置有关的某一高度以下，降水量随高度的增加而增加；在超过某一高度以上时，降水量又会随高度的增加而减少。相对高度對水量平衡及水文过程的影响，具体体现在地面坡度上，在其它水文下垫面条件相同时，地面坡度越大，下渗量越小，蒸发量也越小，而汇流速度却越大。因此，一般而言，地面坡度越大，越有利于产流及汇流；反之。则不利于产流及汇流。但是，其间亦有特例，如黄土高原地区，地面的整体坡度不大，但是地面被流水切割成千沟万壑，较有利于产流。其径流系数甚至可能高于丘陵地区。
3、植被类影响
降水在接触到水文下垫面时，首先接触到的是植被，在满足植物截留量后才抵达地面；植物在生长过程中又要汲取一定的水量，耗于蒸散发（陆面蒸发量的一部分）及植物本身生长的需要；同时，在植被生长的地方，由于土质较疏松而易于入渗并贮存一定的水量，致使洪峰降低、洪水过程趋于平缓，又使洪水总量及水资源总量趋于减少。因此，植被对区域的水量平衡及水文过程亦有较大的影响。
各种不同种类、不同生长年期、不同生长期、不同郁闭度的植被对区域水量平衡及水文过程的影响是不同的。一般而言，在同类植被状况下，树龄大，郁闭度高的植被，对区域的水量平衡及水文过程的影响较大；反之则较小。
对于人工栽培的作物，尤其是粮食作物及蔬菜等，情况比较特殊。因为天然植被是常年生长，甚至是数十年或数百年生长，随时间的变化较慢；人工栽培的作物可一年一熟，甚至二年内三熟。对于南方湿润地区，全年降水比较均匀，作物的年内生长变化对水量平衡及水文过程的影响可能不太明显；可是对北方干旱地区，全年降水不均匀，作物在各生长季的生长情况也不均匀，作物的生长季节正处于年内高强度降水集中的时期，因此，作物的年内生长变化对水量平衡及水文过程的影响可能比较明显。
4、人为建筑物影响
人为建筑物从许多方面改变了原有的水文下垫面状况，并改变了水文下垫面原有的水文特性，这主要表现在以下几个方面：其一是改变了岩性，代之以基本不透水的材料，降低了降水入渗率和流域滞蓄水量，也减小了地面糙率，有利于产流及汇流；其二是减小了地面坡度，使地面比较平坦，亦导致地表滞蓄水量减小，又不利于产流及汇流；其三是破坏了地表原有的天然植被，从而减小了植被对降水的截留量，也减小了地表的蒸散发水量；其四是修建水库后改变了下游原有的水量平衡及水文过程；其五是某些道路、桥隧可能改变了原有的地表流域界线，并打破了原有的水量平衡及水文过程状态；其六为修建梯田及其它小型的水保工程（如鱼鳞坑、谷坊等），致使某一区域的地面坡度整体变小，增加了地表入渗量及蒸散发量，不利于产流及汇流，也从而改变了原有的水量平衡及水文过程；其七为大规模的采矿业改变了原有的地下水流场，同时造成地表径流的漏失，可能导致地表径流与地下径流同步减小；其八为某些局部地区（尤其是华北地区最为典型）的大范围、高强度、长时间的地下水超采，导致地下水位的持续下降。
三、结束语
综上所述，我国社会经济的迅速发展，消耗了大量的能源。水资源作为人类生存依赖的一项重要资源，在人类的日常生活中发挥了重要的作用，是人类的生命之源。地表水是水资源中的重要组成部分，在水文下垫面的影响下，需要通过不同的方法，才能形成对地表水的保护，提高我国水资源的可持续发展水平和我国水资源的利用率。
参考文献
[1] 罗建林.水文下垫面对地表水的重要影响[J]. 江西建材. 2013（06）.
[2] 倪剑，陈琦.浅谈水文下垫面对地表水的重要影响[J]. 黑龙江科技信息. 2014（11）.
[3] 邝田萌.谈水文下垫面对地表水的重要影响[J]. 黑龙江科技信息. 2015（27）.
关键词：水文下垫面；地表水；影响
一、水文下垫面概况
水文下垫面是水文学的基本专业术语之一。但时至今日，仍未在任何教科书或学术文献中见到有关水文下垫面的明确定义。我们认为，水文下垫面是指地表各类覆盖物所组成，并能影响水量平衡及水文过程的一个综合体，包括地表面的岩石、土壤、植被和水域等各种要素。由于各种要素的性质、赋存特性及其之间的组合不同，各地的水文下垫面也表现为千差万别的类型。
在一般意义上，形成水资源（包括河川径流及地下径流）数量和质量的基本条件是气候条件和水文下垫面条件。目前，人为活动对气候条件的影响还不很明显，或者说还只是局部的，小范围的，但对水文下垫面的影响已经不容忽视了，其中有些影响可能随着时间的推移而消失，但还有不少影响是不可逆转的。以山西省为例，20多年来，年径流量及其年内、年际分配的变化已不能单纯用降水量的变化来解释，人为活动已经明显地影响了水文下垫面条件，从而明显地改变着水资源的数量和质量。
在一个闭合流域中，时段水量平衡方程式为：
P = R + E ± ΔW
式中 P----降水量；
R----径流量（包括河川径流及地下径流量）；
E----蒸发量（指陆面蒸发量）；
W ----流域蓄水变量。
在上式中，P仅受气候条件的影响而变化 ，而E、ΔW均可能受气候条件及水文下垫面条件的双重影响。在一般情况下，E的影响因素有：气象因素（如气温、风速、湿度等），供水条件（这除了与降水量有关外，还与水文下垫面有关，如植被郁闭度、地下水位、入渗率等）；ΔW亦随气象条件（如降水量、降水强度等）及水文下垫面条件（如流域地貌及植被条件，地下水位，包气带厚度等）而变；在水文下垫面不变（或变化甚微）的状态下，由于ΔW在多年平均情况下趋近于零，所以E及R亦仅随气候条件而变化；在水文下垫面发生明显变化的条件下，E受气候条件及水文下垫面条件的双重控制，ΔW在多年平均情况下不应该为零，R即受气候及水文下垫面条件的共同影响。如把上式改写为：
R = P – E ±ΔW
据上式分析可知，一个闭合流域的径流量，不仅受气候条件的制约，而且还受水文下垫面条件的影响，即使在多年平均情况下，尽管年降水量可能趋近于某一个常数（或变动不大），但是只要水文下垫面条件有明显的变化，蒸发量E就不会同时趋近于某一个常数，流域蓄水也不会趋近于零，因此，径流量（或通常意义上的水资源量）亦不会是一个常量。同时，水文下垫面条件也在很大程度上决定了流域汇流的边界条件，由此即可看出水文下垫面条件对水量平衡及水文过程的影响。
二、水文下垫面对地表水的重要影响
1、地质类影响
地质类要素的种类十分繁多，对水量平衡及水文过程的影响主要表现在入渗率、蒸发量、流域蓄水量、地表径流与地下径流的相互转化等方面。若组成岩石（土壤）的物质颗粒细而坚硬，空隙小或水溶性小，则入渗率就小，流域蓄水量亦小、地表径流与地下径流不易相互交换；反之，则入渗率大、流域蓄水量亦大、地表径流与地下径流易于相互交换。若组成岩石（土壤）的层理、节理发育和风化强烈，则入渗率大、流域蓄水量亦大；反之，则入渗率小、流域蓄水量亦小。地质构造，如断层、地垒、地堑等的水文特性，应视其具体情况而论，张性断层一般具有导水性，压、扭性断层一般具有阻水性等，他们不仅会影响到区域的水量平衡，甚至会影响到流域的闭合与否，致使所计算的水资源量或水文预报失真。
2、地貌类影响
地貌类要素也是对水量平衡及水文过程起有关键性影响作用的要素之一。绝对高度与历年的降水量有相当密切的关系，在与地理位置有关的某一高度以下，降水量随高度的增加而增加；在超过某一高度以上时，降水量又会随高度的增加而减少。相对高度對水量平衡及水文过程的影响，具体体现在地面坡度上，在其它水文下垫面条件相同时，地面坡度越大，下渗量越小，蒸发量也越小，而汇流速度却越大。因此，一般而言，地面坡度越大，越有利于产流及汇流；反之。则不利于产流及汇流。但是，其间亦有特例，如黄土高原地区，地面的整体坡度不大，但是地面被流水切割成千沟万壑，较有利于产流。其径流系数甚至可能高于丘陵地区。
3、植被类影响
降水在接触到水文下垫面时，首先接触到的是植被，在满足植物截留量后才抵达地面；植物在生长过程中又要汲取一定的水量，耗于蒸散发（陆面蒸发量的一部分）及植物本身生长的需要；同时，在植被生长的地方，由于土质较疏松而易于入渗并贮存一定的水量，致使洪峰降低、洪水过程趋于平缓，又使洪水总量及水资源总量趋于减少。因此，植被对区域的水量平衡及水文过程亦有较大的影响。
各种不同种类、不同生长年期、不同生长期、不同郁闭度的植被对区域水量平衡及水文过程的影响是不同的。一般而言，在同类植被状况下，树龄大，郁闭度高的植被，对区域的水量平衡及水文过程的影响较大；反之则较小。
对于人工栽培的作物，尤其是粮食作物及蔬菜等，情况比较特殊。因为天然植被是常年生长，甚至是数十年或数百年生长，随时间的变化较慢；人工栽培的作物可一年一熟，甚至二年内三熟。对于南方湿润地区，全年降水比较均匀，作物的年内生长变化对水量平衡及水文过程的影响可能不太明显；可是对北方干旱地区，全年降水不均匀，作物在各生长季的生长情况也不均匀，作物的生长季节正处于年内高强度降水集中的时期，因此，作物的年内生长变化对水量平衡及水文过程的影响可能比较明显。
4、人为建筑物影响
人为建筑物从许多方面改变了原有的水文下垫面状况，并改变了水文下垫面原有的水文特性，这主要表现在以下几个方面：其一是改变了岩性，代之以基本不透水的材料，降低了降水入渗率和流域滞蓄水量，也减小了地面糙率，有利于产流及汇流；其二是减小了地面坡度，使地面比较平坦，亦导致地表滞蓄水量减小，又不利于产流及汇流；其三是破坏了地表原有的天然植被，从而减小了植被对降水的截留量，也减小了地表的蒸散发水量；其四是修建水库后改变了下游原有的水量平衡及水文过程；其五是某些道路、桥隧可能改变了原有的地表流域界线，并打破了原有的水量平衡及水文过程状态；其六为修建梯田及其它小型的水保工程（如鱼鳞坑、谷坊等），致使某一区域的地面坡度整体变小，增加了地表入渗量及蒸散发量，不利于产流及汇流，也从而改变了原有的水量平衡及水文过程；其七为大规模的采矿业改变了原有的地下水流场，同时造成地表径流的漏失，可能导致地表径流与地下径流同步减小；其八为某些局部地区（尤其是华北地区最为典型）的大范围、高强度、长时间的地下水超采，导致地下水位的持续下降。
三、结束语
综上所述，我国社会经济的迅速发展，消耗了大量的能源。水资源作为人类生存依赖的一项重要资源，在人类的日常生活中发挥了重要的作用，是人类的生命之源。地表水是水资源中的重要组成部分，在水文下垫面的影响下，需要通过不同的方法，才能形成对地表水的保护，提高我国水资源的可持续发展水平和我国水资源的利用率。
参考文献
[1] 罗建林.水文下垫面对地表水的重要影响[J]. 江西建材. 2013（06）.
[2] 倪剑，陈琦.浅谈水文下垫面对地表水的重要影响[J]. 黑龙江科技信息. 2014（11）.
[3] 邝田萌.谈水文下垫面对地表水的重要影响[J]. 黑龙江科技信息. 2015（27）.