环境与环境水文学
2011-08-15顾奎利
顾奎利,姜 波
(1.黑龙江省泥河水库工程管理处,黑龙江兰西 151500;2.绥化市供水公司,黑龙江绥化 152000)
环境与环境水文学
顾奎利1,姜 波2
(1.黑龙江省泥河水库工程管理处,黑龙江兰西 151500;2.绥化市供水公司,黑龙江绥化 152000)
阐述了环境的概念以及人类生产活动带来的环境影响,指出因其水利水电工程开发工程引起水文情势的变化等造成的生态环境、社会环境的影响,从而激发环境水文学的初步形成并逐步发展。重点阐述了环境水文学研究的内容。
环境;工程环境影响;环境水文学;研究内容;方法
自20世纪中叶以来,乃至当前和未来相当长的一段时间,环境问题一直是制约人类社会经济发展,困扰各国人民生活质量的全球性问题。正因如此,环境科学随得到迅速发展,成为一门研究领域十分广泛,内容极其丰富,涉及学科很多的新兴的综合科学。本文主要阐述环境科学的一个分支——环境水文学。
1 环境与人类活动带来环境影响的概念
有人把环境狭义定义为:“人周围的一切就是环境”。有专著认为:所谓环境,总是相对于某项中心事物而言的,总是作为某项中心事物的对立面而存在的。它因中心事物的不同而不同,随中心事物的变化而变化。它们总是既相互对立,又相互制约;既相互依存,又相互转化。在它们之间存在着对立统一的关系。对于我们来说,中心事物是人。环境就是人类的生存环境。它包括自然环境和社会环境。人类通过它的生产和消费活动不断地改变着周围环境的质量,环境质量又不地反馈作用于人。以水利水电工程为例,从总体方面讲,以兴利除害有利影响为主,但在其开发中,同样有着淹没土地、森林、矿藏、移民以及诱发地质灾害等不利影响。因而,兴修任何的水利工程,首先必须编制工程环境影响评价报告,使其不利影响趋于最小。而水利工程的环境影响大多通过水文情势的变化而影响,故本文特概述一下环境水文学的研究内容。
2 环境水文学发展简史
环境水文学是研究人类活动引起的水文情势变化及其环境之间相互关系的学科。
环境水文学是随着水文研究的深化与环境科学的兴起而发展起来的。世界上许多国家和有关国际组织,先后在这方面已作了不少的研究,如美国地质调查局于1980年前后开展了环境生态、水质与水库的水文学与生态学”的国际水文研究活动;国际水文计划列了与环境水文学有关的研究项目(如人对水文循环的影响、特殊地区及其土地上的水文学等)。我国于20世纪70年代开始,进行了开发利用自然资源引起的水质、水量变化及其对生态环境和人群健康的影响等研究。在中国水利学会环境水利研究会主持召开的学术讨论会上,发表了不少环境水文学研究成果。并随着国内外,特别是我国水利水电工程建设项目的数量增加、规模增大、环境水文学的应用得到更为广泛的发展。
3 研究内容
1)流域区域水文情势变化对环境的影响。在人类对水资源开发利用不断增加的情况下,流域区域水文情势发生了一系列的变化,对环境产生了有利与不利的影响。例如,中国海河流域为增加灌溉面积与提高下游的防洪能力,修建了许多水利工程,并大量开采地下水,使山前地区地表径流减少,地下水位下降,原有的盐碱地逐步得到改良;下游平原区的碱水也由于开发利用地下水,咸水的范围减小。但由于大量拦蓄地表水与增加灌溉用水量,致使下游河道洼淀干枯,入海水量减少,从而在一定程度能上能下促使了陆地水域的生态环境恶化,河道污染加重,内河航运中断,甚至可能促使土地沙化。
2)环境的变迁对水文情势的影响。人类对自然界的改造与资源的开发利用,改变着环境,对人类生态的陆地环境产生很大的影响。例哪砍伐森林、修建水利工程和进行城市建设等,对水文情势会产生深远的影响。砍伐森林,可造成水土流失,使洪涝灾害加剧;超量的开采地下水,造成地下水位急剧下降,改变地面生态环境。此外,人类生产、生活排放到自然界的废弃物,在水文循环作用下,对水体水质产生着直接或间接影响,如工厂、汽车排入大气中的二氧化硫等物质被雨水淋洗形成酸雨,矿山和城市废度物对径流水质的污染等。
3)水利工程对环境的影响。水利工程直接影响着工程周围地区地表与地下的水文情势。例如在河流上建坝,使上游流速减缓,水深增大,水体自净能力减弱;库区水体增大后,水温结构发生变化,对水体密度、溶解氧,微生物和水生物都可产生影响;由自然的水文情势改变成人为控制的情势,使下游河道的径污比和鱼类繁殖条件发生变化;水库蓄水后可引起周围地区的地下水位上升,导致土壤盐渍化与沼泽化等。对修建工程后水文状况与水质及生态变化关系进行研究,可确定环境用水要求,科学地制定出环境库容和环境流量,使工程趋利避害,更好发挥综合效益。
4)特殊地区如城市、矿区、土壤改良区、森林区等的水文变化规律及其对环境影响。城市修筑大量建筑物与道路,改变了自然的水文循环过程。城市中不透水地面的扩大,使水的入渗量减少,径流总量与峰值增大,不利于下游防洪,并容易造成次生污染和非点源污染;地下水超采,引起地面沉降等。城市地区要研究的环境水文学问题有:城市化对降水的影响及酸雨污染的时空分布规律;地表土壤自然状态改变引起的特殊暴雨径流关系;水污染源与水文情势改变引起的水质变化及对环境生态的影响等。
[1]王华东,张义生,王振武.环境质量评价[M].北京:北京师范大学环境学研究所,1981.
[2]崔宗培,徐乾清,吴以鳌,等.中国水利百科全书[M].北京:水利电力出版社,1990.
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1007-7596(2011)04-0241-01
2011-02-16
顾奎利(1975-),男,黑龙江兰西人 工程师;姜波(1980-),女,黑龙江绥化人,助理工程师。