顧奎利,姜 波
(1.黑龍江省泥河水庫工程管理處,黑龍江蘭西 151500;2.綏化市供水公司,黑龍江綏化 152000)
環境與環境水文學
顧奎利1,姜 波2
(1.黑龍江省泥河水庫工程管理處,黑龍江蘭西 151500;2.綏化市供水公司,黑龍江綏化 152000)
闡述了環境的概念以及人類生產活動帶來的環境影響,指出因其水利水電工程開發工程引起水文情勢的變化等造成的生態環境、社會環境的影響,從而激發環境水文學的初步形成并逐步發展。重點闡述了環境水文學研究的內容。
環境;工程環境影響;環境水文學;研究內容;方法
自20世紀中葉以來,乃至當前和未來相當長的一段時間,環境問題一直是制約人類社會經濟發展,困擾各國人民生活質量的全球性問題。正因如此,環境科學隨得到迅速發展,成為一門研究領域十分廣泛,內容極其豐富,涉及學科很多的新興的綜合科學。本文主要闡述環境科學的一個分支——環境水文學。
有人把環境狹義定義為:“人周圍的一切就是環境”。有專著認為:所謂環境,總是相對于某項中心事物而言的,總是作為某項中心事物的對立面而存在的。它因中心事物的不同而不同,隨中心事物的變化而變化。它們總是既相互對立,又相互制約;既相互依存,又相互轉化。在它們之間存在著對立統一的關系。對于我們來說,中心事物是人。環境就是人類的生存環境。它包括自然環境和社會環境。人類通過它的生產和消費活動不斷地改變著周圍環境的質量,環境質量又不地反饋作用于人。以水利水電工程為例,從總體方面講,以興利除害有利影響為主,但在其開發中,同樣有著淹沒土地、森林、礦藏、移民以及誘發地質災害等不利影響。因而,興修任何的水利工程,首先必須編制工程環境影響評價報告,使其不利影響趨于最小。而水利工程的環境影響大多通過水文情勢的變化而影響,故本文特概述一下環境水文學的研究內容。
環境水文學是研究人類活動引起的水文情勢變化及其環境之間相互關系的學科。
環境水文學是隨著水文研究的深化與環境科學的興起而發展起來的。世界上許多國家和有關國際組織,先后在這方面已作了不少的研究,如美國地質調查局于1980年前后開展了環境生態、水質與水庫的水文學與生態學”的國際水文研究活動;國際水文計劃列了與環境水文學有關的研究項目(如人對水文循環的影響、特殊地區及其土地上的水文學等)。我國于20世紀70年代開始,進行了開發利用自然資源引起的水質、水量變化及其對生態環境和人群健康的影響等研究。在中國水利學會環境水利研究會主持召開的學術討論會上,發表了不少環境水文學研究成果。并隨著國內外,特別是我國水利水電工程建設項目的數量增加、規模增大、環境水文學的應用得到更為廣泛的發展。
1)流域區域水文情勢變化對環境的影響。在人類對水資源開發利用不斷增加的情況下,流域區域水文情勢發生了一系列的變化,對環境產生了有利與不利的影響。例如,中國海河流域為增加灌溉面積與提高下游的防洪能力,修建了許多水利工程,并大量開采地下水,使山前地區地表徑流減少,地下水位下降,原有的鹽堿地逐步得到改良;下游平原區的堿水也由于開發利用地下水,咸水的范圍減小。但由于大量攔蓄地表水與增加灌溉用水量,致使下游河道洼淀干枯,入海水量減少,從而在一定程度能上能下促使了陸地水域的生態環境惡化,河道污染加重,內河航運中斷,甚至可能促使土地沙化。
2)環境的變遷對水文情勢的影響。人類對自然界的改造與資源的開發利用,改變著環境,對人類生態的陸地環境產生很大的影響。例哪砍伐森林、修建水利工程和進行城市建設等,對水文情勢會產生深遠的影響。砍伐森林,可造成水土流失,使洪澇災害加劇;超量的開采地下水,造成地下水位急劇下降,改變地面生態環境。此外,人類生產、生活排放到自然界的廢棄物,在水文循環作用下,對水體水質產生著直接或間接影響,如工廠、汽車排入大氣中的二氧化硫等物質被雨水淋洗形成酸雨,礦山和城市廢度物對徑流水質的污染等。
3)水利工程對環境的影響。水利工程直接影響著工程周圍地區地表與地下的水文情勢。例如在河流上建壩,使上游流速減緩,水深增大,水體自凈能力減弱;庫區水體增大后,水溫結構發生變化,對水體密度、溶解氧,微生物和水生物都可產生影響;由自然的水文情勢改變成人為控制的情勢,使下游河道的徑污比和魚類繁殖條件發生變化;水庫蓄水后可引起周圍地區的地下水位上升,導致土壤鹽漬化與沼澤化等。對修建工程后水文狀況與水質及生態變化關系進行研究,可確定環境用水要求,科學地制定出環境庫容和環境流量,使工程趨利避害,更好發揮綜合效益。
4)特殊地區如城市、礦區、土壤改良區、森林區等的水文變化規律及其對環境影響。城市修筑大量建筑物與道路,改變了自然的水文循環過程。城市中不透水地面的擴大,使水的入滲量減少,徑流總量與峰值增大,不利于下游防洪,并容易造成次生污染和非點源污染;地下水超采,引起地面沉降等。城市地區要研究的環境水文學問題有:城市化對降水的影響及酸雨污染的時空分布規律;地表土壤自然狀態改變引起的特殊暴雨徑流關系;水污染源與水文情勢改變引起的水質變化及對環境生態的影響等。
[1]王華東,張義生,王振武.環境質量評價[M].北京:北京師范大學環境學研究所,1981.
[2]崔宗培,徐乾清,吳以鰲,等.中國水利百科全書[M].北京:水利電力出版社,1990.
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1007-7596(2011)04-0241-01
2011-02-16
顧奎利(1975-),男,黑龍江蘭西人 工程師;姜波(1980-),女,黑龍江綏化人,助理工程師。