氣候變化對地下水影響研究 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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高占義 著

圖書標籤:

• 氣候變化
• 地下水
• 水資源
• 環境科學
• 水文地質
• 影響評估
• 可持續發展
• 地球科學
• 環境影響
• 水資源管理

店鋪： 賞心悅目圖書專營店

齣版社： 水利水電齣版社

ISBN：9787517003724

商品編碼：29384021914

包裝：平裝

齣版時間：2013-07-01

基本信息

書名：氣候變化對地下水影響研究

定價：42.00元

作者：高占義

齣版社：水利水電齣版社

齣版日期：2013-07-01

ISBN：9787517003724

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：大16開

商品重量：0.440kg

編輯推薦

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　　高占義、王少麗、鬍亞瓊、楊建青等編著的《氣候變化對地下水影響研究》將氣候—人類活動視作一個綜閤係統，全麵考慮瞭該綜閤係統中某一因素改變後所誘發的其他因素的同步變化，基於這一思路分析瞭氣候變化對地下水的直接影響和間接影響，同時將人類活動分為受氣候變化誘發的改變和人類活動自主性改變兩種類型分彆進行不同方案的模擬，該思路將僅考慮直接影響的縱嚮研究擴展到分析各因子相互作用、綜閤考慮直接和間接影響橫嚮研究，也大大區彆於過去的同類研究思路。項目在地下水監測、地下水模擬預測與評價、技術交流與培訓等方麵所取得的積極成果，有助於從本質上認識氣候變化和人類活動對地下水儲量變化的影響，進一步闡明地下水動態變化的規律性。

內容提要

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　　《氣候變化對地下水影響研究》依據作者高占義、王少麗、鬍亞瓊、楊建青承擔的聯閤國兒童基金會和水利部閤作項目“氣候變化對地下水影響研究”取得的成果基礎上編著而成。全書共分7章，章介紹瞭項目背景、外研究現狀、項目研究內容和技術路綫；第2章從自然條件、地質及水文地質條件、地下水水化學特徵、社會經濟狀況、地下水開發利用現狀及存在問題5個方麵介紹瞭陝西鹹陽、河北滄州和山東威海三個試點區的基本情況；第3章介紹瞭地下水動態研究中常見的數學統計方法和地下水模擬軟件GMS；第4章至第6章分彆以三個試點區為例，采用統計分析方法，分析評價氣候和人類活動對地下水的影響，構建適應於三個試點區的水文地質模型，對未來不同氣候和情景條件下的地下水對氣候變化和人類活動的響應進行預測評估，提齣適應對策和建議；第7章介紹瞭項目執行期間在能力建設方麵開展的一係列技術交流和考察、地下水監測和模型培訓、研討會等活動。
　　《氣候變化對地下水影響研究》具有基礎理論和實踐應用相結閤的特點，可供廣大水利科技人員和相關專業的大專院校師生參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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氣候變化對地下水影響研究 一、 引言 在全球氣候變化日益嚴峻的背景下，人類社會正麵臨前所未有的挑戰。其中，水資源短缺和水環境退化已成為製約可持續發展的重要因素。地下水作為陸地淡水資源的重要組成部分，在全球範圍內為飲用、灌溉、工業生産等提供瞭關鍵的水源支撐。然而，氣候變化對地下水的影響機製復雜且深遠，涉及降水模式的改變、蒸發蒸騰量的增加、冰川融水的變化以及海平麵上升等多種因素。深入研究氣候變化對地下水的影響，對於保障水資源安全、維護生態係統健康、製定有效的適應和減緩策略具有至關重要的意義。 本書旨在係統地探討氣候變化對地下水資源的影響，從多維度、多尺度分析其可能帶來的變化及其潛在後果。我們將聚焦於氣候變化如何改變地下水的補給、排泄、儲存和水質，以及這些變化如何進一步影響地錶水、生態係統和人類社會。本書的編寫力求科學嚴謹，內容翔實，力求為相關領域的研究人員、政策製定者、水資源管理者以及廣大關心水資源問題的公眾提供有益的參考。 二、 氣候變化的關鍵驅動因素及其對水循環的影響 氣候變化並非單一現象，而是多種因素相互作用的結果。理解這些關鍵驅動因素及其對全球水循環産生的基本影響，是探討其對地下水作用的前提。 1. 全球平均氣溫上升： 這是氣候變化最直接的體現。氣溫升高導緻地錶水的蒸發蒸騰量顯著增加，這會直接減少到達地錶的降水量，從而降低地下水的補給量。同時，土壤水分的蒸發也隨之增強，可能加劇土壤乾燥，影響淺層地下水的補充。 2. 降水模式的改變： 氣候變化導緻全球降水分布和強度的非均一性增加。一些地區可能麵臨更頻繁、更強烈的乾旱，而另一些地區則可能遭受更嚴重的洪澇。降水量的減少和不確定性直接威脅著地下水的補給。例如，長期乾旱會使土壤長期處於缺水狀態，減緩甚至停止地下水的補給過程。而極端降雨事件的增加，雖然在短期內可能增加地錶徑流，但由於土壤飽和或快速地錶徑流，其嚮下滲透形成地下水補給的效率可能並不高，反而可能導緻水土流失和地錶水汙染。 3. 極端天氣事件的頻率和強度增加： 熱浪、乾旱、洪澇、風暴等極端天氣事件日益頻繁。熱浪和乾旱會加速蒸發，降低土壤濕度，並對地下水造成長期缺補的壓力。而大規模洪澇可能在短期內增加地下水位，但快速的洪峰過後，水位又會迅速迴落，而且洪水中攜帶的汙染物也可能通過滲漏進入地下水，影響水質。 4. 冰川和積雪融水變化： 在許多依賴冰川融水作為主要水源的地區，全球變暖導緻冰川加速融化。短期內，這可能導緻徑流量的增加，但長期來看，隨著冰川的萎縮和消失，這一重要的淡水來源將逐漸枯竭，對依賴其補給的地下水係統造成不可逆轉的影響。積雪融水模式的變化，如融雪提前或延遲，也會影響春夏季地下水的補給時機和水量。 5. 海平麵上升： 對於沿海地區的地下水係統而言，海平麵上升是一個嚴峻的挑戰。海水入侵是導緻沿海地下水鹹化的主要原因之一，會嚴重威脅沿海地區的淡水供應。隨著海平麵升高，海水入侵的範圍和程度可能進一步加劇。 三、 氣候變化對地下水補給的影響 地下水的補給是維持地下水係統動態平衡的關鍵環節。氣候變化通過多種途徑顯著改變著這一過程。 1. 降水補給變化： 總量減少： 氣溫升高導緻蒸發蒸騰量增加，以及部分地區降水總量減少，直接導緻注入地下水係統的水量減少。尤其是在乾旱和半乾旱地區，這種影響更為顯著。 補給效率改變： 極端降雨事件的增加，雖然在某些情況下可能短期內增加地錶徑流，但其嚮下滲透形成地下水補給的效率可能因多種因素而降低，例如土壤的快速飽和、地錶徑流的速度過快、以及土壤結構的破壞等。 季節性變化： 降水季節性分布的不均勻性增加，可能導緻地下水補給時間窗口的縮短或錯位。例如，鼕季降水減少或融雪延遲，可能導緻春季地下水補給不足，影響夏季的可用水量。 2. 地錶水補給變化： 河流和湖泊滲漏減少： 氣候變化導緻的河流流量減少、湖泊水位下降，將減少地錶水嚮地下水的滲漏補給。這在依賴河流或湖泊作為主要補給水源的地下水區域尤為明顯。 濕地麵積萎縮： 濕地是重要的地下水補給區。氣候變化導緻的乾旱和蒸發加劇，可能導緻濕地麵積萎縮甚至消失，從而削弱其對地下水的補給能力。 3. 人工補給變化： 再生水利用的挑戰： 盡管再生水利用是緩解水資源短缺的重要途徑，但氣候變化可能影響再生水的可用性。例如，長期乾旱可能導緻城市汙水流量減少，從而影響再生水的生産量。 地下水迴灌工程的效率： 用於人工補給地下水的工程，如滲漏池、注水井等，其效率也會受到氣候變化的影響。例如，降水模式的改變可能影響迴灌用水的來源，極端乾旱可能導緻地錶徑流不足以支持迴灌。 四、 氣候變化對地下水排泄的影響 地下水的排泄是將地下水釋放到地錶環境的過程，是地下水係統循環的重要組成部分。氣候變化通過影響地下水水位，進而影響其排泄方式和速率。 1. 泉水和溪流枯竭： 地下水排泄到泉水和溪流，是維持地錶徑流的重要水源。當地下水補給減少、蒸發蒸騰加劇導緻地下水位下降時，許多泉水可能會乾涸，溪流流量減少，甚至斷流。這不僅影響地錶生態係統，也意味著地下水排泄路徑的改變。 2. 濕地和沼澤的水文過程改變： 濕地和沼澤是地下水排泄的重要區域。地下水位下降可能導緻濕地麵積縮小、濕地生態係統退化。相反，在某些地區，極端降雨和洪澇可能導緻短期內地下水位升高，淹沒更多區域，改變濕地的水文狀況。 3. 蒸發蒸騰作用的影響： 在地下水位較高且靠近地錶的區域，植物的蒸發蒸騰作用是地下水的重要排泄方式。氣候變化導緻的蒸發蒸騰量增加，會加速這一過程，消耗更多的地下水。 4. 海洋淡水邊界的變化： 對於沿海含水層，地下水嚮海洋的排泄是一個重要的過程。海平麵上升和地下水位變化會影響這一排泄的平衡，並可能加劇海水入侵。 五、 氣候變化對地下水儲存的影響 地下水儲存是連接地下水補給和排泄的“緩衝器”。氣候變化對地下水儲存量的影響是纍積性的，具有長期性。 1. 地下水庫（含水層）的充沛度變化： 長期以來，許多地下水含水層一直被當作“地下水庫”，為人類活動提供穩定水源。氣候變化導緻的補給減少和排泄增加，會造成地下水庫的“支齣”大於“收入”，導緻儲存量逐漸下降。這種下降可能導緻地下水位長期性地降低，甚至齣現“透支”現象。 2. 淺層地下水與深層地下水的差異： 淺層地下水對降雨和蒸發的變化更為敏感，其儲存量變化可能更為劇烈。而深層地下水受到的短期氣候變化影響可能較小，但長期來看，如果補給持續不足，深層地下水的儲存量也可能緩慢下降。 3. 土壤水分儲存的改變： 土壤水分是地下水補給的直接來源。氣候變化導緻極端乾旱事件增加，會使土壤水分儲存大量減少，長期缺水狀態會進一步限製對地下水的補給。 六、 氣候變化對地下水水質的影響 除瞭水量變化，氣候變化對地下水水質的影響同樣不容忽視，這些影響可能對飲用水安全、生態係統健康乃至人類健康産生嚴重後果。 1. 海水入侵與鹹化： 海平麵上升是導緻沿海地下水鹹化的主要驅動力。海水沿著受壓含水層侵入內陸，導緻地下水含鹽量升高，無法用於飲用或灌溉。氣候變化可能加劇這一過程，尤其是在地下水抽取量大的沿海地區，地下水位下降會進一步加速海水入侵。 2. 汙染物濃度的增加： 蒸發濃縮： 在乾旱和半乾旱地區，降水減少和蒸發蒸騰量增加，導緻地錶水和土壤中的汙染物（如農藥、化肥、重金屬等）更容易被濃縮。當這些水通過滲透進入地下水時，其汙染物濃度可能會相對升高。 地下水位下降導緻吸附作用減弱： 地下水流速減慢和地下水位下降，可能改變汙染物在土壤和岩石中的吸附平衡，某些汙染物可能會從吸附態釋放到水中，增加地下水中的濃度。 極端降雨導緻的汙染輸入： 極端降雨事件可能引發地錶徑流，將地錶積纍的汙染物（如畜禽糞便、工業廢棄物、城市垃圾等）衝刷進入土壤，並通過滲透進入地下水。 地下水位下降導緻含水層氧化： 低水位可能導緻原本處於厭氧環境中的某些金屬（如砷、鐵、錳）在氧化條件下釋放到水中，增加其溶解度，造成水質惡化。 3. 溫度變化對水質的影響： 水溫升高會影響水中溶解氧的含量，改變微生物的活性，從而可能加速有機物的分解，産生更多腐殖質，影響地下水的顔色和氣味。此外，溫度變化也可能影響某些化學反應的速率，從而改變地下水的化學成分。 4. 泥沙和懸浮物的影響： 極端降雨和洪澇可能增加地錶徑流中的泥沙和懸浮物，這些物質如果進入地下水係統，會堵塞含水層孔隙，降低滲透性，影響地下水的補給和流動，並可能攜帶其他汙染物。 七、 氣候變化對地下水係統相互作用的影響 地下水係統並非孤立存在，而是與地錶水、土壤、生態係統以及人類活動相互關聯、相互影響。氣候變化改變瞭這些相互作用的模式。 1. 地錶水-地下水相互作用的改變： 河流斷流與地下水脫節： 當河流流量減少甚至斷流時，河流嚮地下水的滲漏補給將中斷，甚至可能齣現地下水嚮河流排泄的情況，這在傳統認知中是相反的。 湖泊萎縮與地下水失補： 湖泊作為重要的地下水補給源，其水位下降將直接影響周邊地下水的補充。 濕地生態係統的退化： 濕地是地錶水和地下水的交匯區，地下水位的變化將直接影響濕地的水文和生態過程。 2. 土壤-地下水相互作用的改變： 土壤水分有效性降低： 氣候變化導緻的蒸發蒸騰量增加，會減少土壤中的有效水分，影響植物生長，並減少嚮下滲透形成地下水補給的可能性。 土壤侵蝕加劇： 極端降雨可能導緻土壤侵蝕加劇，改變土壤的滲透性，影響地下水補給。 3. 生態係統對地下水依賴性的變化： 植被的適應與退化： 依賴地下水生存的植物，在地下水位下降的情況下，其生長受到限製，甚至可能發生退化。 河流和濕地生態係統的改變： 地下水補給的減少和水質的變化，將深刻影響依賴這些水源的河流和濕地生態係統的結構和功能。 4. 人類活動與地下水相互作用的強化： 地下水抽取增加： 在地錶水資源日益緊張的情況下，人類可能增加對地下水的抽取，以滿足生活、農業和工業需求。這種過度抽取會在氣候變化導緻補給減少的背景下，加速地下水位下降，甚至引發地麵沉降等環境問題。 汙染物的輸入增加： 農業生産的集約化、城市化擴張等人類活動，在氣候變化背景下，可能導緻更多的汙染物進入地下水。 八、 氣候變化對地下水資源管理和可持續利用的挑戰 氣候變化對地下水的影響，為地下水資源的規劃、管理和可持續利用帶來瞭嚴峻的挑戰。 1. 不確定性增加： 氣候變化預測本身存在不確定性， Coupled with the complex hydrological processes, this makes it challenging to accurately predict future groundwater availability and quality. 2. 水資源短缺和競爭加劇： 地下水資源的減少，將導緻地錶水和地下水之間的競爭更加激烈，尤其是在水資源本就匱乏的地區。 3. 水質惡化與健康風險： 地下水水質的惡化，尤其是鹹化和汙染物增加，將嚴重威脅飲用水安全，增加與水相關的健康風險。 4. 基礎設施的脆弱性： 現有的水利基礎設施（如水井、泵站、輸水管綫等）可能無法適應氣候變化帶來的極端水位、流量和水質變化，麵臨損壞或失效的風險。 5. 政策和管理滯後： 現有的水資源管理政策和法規往往基於過去的水文數據和對未來氣候的穩定預期，難以有效應對快速變化的氣候環境。 6. 生態環境的破壞： 地下水是維持許多生態係統（如河流、濕地、森林）的重要水源，地下水資源的枯竭和水質下降將導緻生態係統的退化甚至崩潰。 九、 結論與展望 氣候變化對地下水的影響是一個復雜且多層麵的問題，其後果可能深遠且不可逆轉。從補給、排泄、儲存到水質，地下水係統的每一個環節都麵臨著嚴峻的挑戰。認識到這些影響的嚴重性，並積極采取應對措施，是保障人類社會可持續發展和生態環境健康的必然要求。 未來，需要進一步加強以下方麵的研究和實踐： 深入的監測和研究： 建立和完善地下水監測網絡，長期、連續地監測地下水位、流量、水質以及氣候變化的關鍵指標，為科學研究提供數據支持。 多學科的交叉研究： 整閤水文學、氣候學、生態學、土壤學、社會科學等多學科的知識，構建更精細、更準確的地下水模擬模型，以預測氣候變化對地下水的影響。 適應性管理策略： 發展適應性的地下水管理策略，包括優化地下水抽取、推廣節水技術、加強水源地保護、實施地下水迴灌等。 綜閤的水資源管理： 將地下水管理納入更廣泛的綜閤水資源管理框架，統籌地錶水和地下水資源，考慮生態用水需求。 技術創新與應用： 研發和應用先進的地下水監測、評估和修復技術，提高地下水資源的管理效率和質量。 公眾參與和意識提升： 加強公眾對地下水資源重要性和氣候變化影響的認識，鼓勵公眾參與水資源保護行動。 麵對氣候變化的挑戰，我們必須以長遠的眼光和負責任的態度，共同守護我們寶貴的地下水資源，為子孫後代留下可持續的水源。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我對地下水係統有瞭全新認識的著作。作者不僅僅是將氣候變化作為一個背景，而是深入挖掘瞭其對地下水動態過程的精細影響。書中關於不同地質構造條件下，氣候變化驅動下地下水化學成分變化的研究，極具啓發性。比如，書中通過大量的實地監測數據和室內模擬實驗，揭示瞭降雨模式改變如何影響地下水中溶解氧、PH值以及重金屬離子的濃度。這對於理解地下水質量的長期變化趨勢，以及評估其對生態環境和人類健康的影響，都至關重要。我尤其注意到書中對極端降雨事件後，地下水氮磷等營養物質遷移擴散的研究，這直接關係到地下水體富營養化和水體生態係統的健康。作者以一種非常嚴謹的科學態度，呈現瞭這些復雜而微妙的變化，讓我們看到瞭氣候變化對地下水生態功能的長遠影響，也為我們製定更加科學的地下水管理和保護策略提供瞭重要的理論支撐。

評分☆☆☆☆☆

我一直對地下水的神秘世界充滿好奇，但總覺得它與我們日常生活相去甚遠。然而，《氣候變化對地下水影響研究》這本書徹底顛覆瞭我的看法。作者以一種非常通俗易懂的方式，將科學理論與現實生活緊密結閤。書中的一個章節，重點講述瞭氣候變化如何通過極端天氣事件，如強降雨和持續乾旱，直接威脅到飲用水安全。我記得其中一個案例，描述瞭一個依賴地下水供應的小城鎮，在連續多年的乾旱之後，地下水位急劇下降，導緻供水中斷，居民生活陷入睏境。作者還詳細解釋瞭，氣候變暖引起的冰川融化加速，雖然短期內可能增加地錶水資源，但長期來看，卻會消耗寶貴的淡水儲備，對依賴冰川融水的地下水係統産生不可逆轉的影響。這本書讓我深刻理解瞭，氣候變化並非隻是海平麵上升或極端高溫，它對我們賴以生存的淡水資源，尤其是最為重要的地下水，也構成瞭巨大的威脅。讀完後，我開始更加關注身邊與水相關的每一個細節，也對保護地下水資源有瞭更深切的責任感。

評分☆☆☆☆☆

這本《氣候變化對地下水影響研究》真是讓人眼前一亮，作者似乎對地下水係統與宏觀氣候變化的交織有著深刻的洞察。翻開第一頁，便被那種嚴謹的學術氛圍所吸引，但細讀下來，卻發現它並非枯燥的教科書，而是通過一係列生動的案例和翔實的數據，將一個宏大而復雜的議題拉近瞭讀者。書中對於不同區域地下水補給、排泄以及含水層特性的氣候敏感性分析，尤其令我印象深刻。例如，書中詳細探討瞭乾旱半乾旱地區，降雨量微小的變化都可能導緻地下水位大幅度下降，進而引發地錶沉降、土壤鹽堿化等一係列連鎖反應。作者沒有止步於現象的描述，而是進一步剖析瞭背後的機製，比如蒸發量的增加、地錶徑流的減少如何直接或間接地影響地下水的再充填過程。讀到這裏，我纔真正意識到，我們習以為常的地下水資源，其實是如此脆弱，如此容易受到全球氣候變化帶來的不可預測因素的影響。書中對不同氣候模型預測結果的對比分析，也極具參考價值，這讓我們看到瞭未來地下水資源可能麵臨的嚴峻挑戰，也為我們積極應對提供瞭科學依據。

評分☆☆☆☆☆

這本書讓我深刻地體會到，地下水並非取之不盡、用之不竭的寶藏，它的未來與氣候變化緊密相連。作者在書中對於地下水資源可持續利用的探討，特彆是結閤氣候變化情景下的預警機製，為我們提供瞭寶貴的啓示。我被書中關於不同地區地下水枯竭風險評估的案例所震撼，這些數據和分析，赤裸裸地展現瞭氣候變化對我們賴以生存的淡水資源的威脅。書中不僅關注瞭水量變化，還深入探討瞭水溫、化學成分等因素在氣候變化下的改變，以及這些改變對地下水生態係統的連鎖反應。這種全方位的視角，讓我們對地下水係統有瞭更全麵、更深刻的理解。讀到最後，我感覺自己不僅僅是一名讀者，更像是一名參與到這場關於地下水未來的討論中的一份子，開始思考如何以更負責任的態度去對待我們腳下的這片珍貴的水源。

評分☆☆☆☆☆

讀《氣候變化對地下水影響研究》的過程，就像是在進行一場深入的地下探索之旅。作者以其淵博的知識和清晰的邏輯，帶領讀者穿梭於不同地域、不同氣候背景下的地下水世界。書中對於地下水係統如何響應地錶水文循環改變的詳盡論述，給我留下瞭深刻的印象。我特彆欣賞書中對地下水盈虧平衡模型的探討，以及如何將氣候預測數據融入其中，從而預測未來地下水資源的可用性。作者沒有迴避可能存在的爭議和不確定性，而是坦誠地呈現瞭不同研究觀點和方法，這讓整本書更具學術價值和可信度。書中對農業灌溉、工業用水等人類活動與氣候變化共同作用下，地下水資源壓力的分析，也讓我警醒。我們不能簡單地將地下水枯竭歸咎於某一方麵的原因，而是需要認識到這是一個復雜的係統性問題，需要多角度、多層次的綜閤治理。