生態水文與水環境關系研究

榮立 黃蕙

摘要：目前我國對生態水文的研究還處于發展階段，對水文的形成過程與模型的分析水平較低，加強生態水文的過程研究有利于實現水環境治理。基于此，本文以生態水文與水環境關系作為研究對象，分析生態水文過程中對水環境造成的影響，應用生態修復技術和濕地生態保護工程等方式實現水環境的綜合治理。

關鍵詞：生態水文;水環境;影響分析

中圖分類號：X143 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）06-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.110

Abstract：At present， the research on eco-hydrology in China is still in the developing stage， and the analysis level of the formation process and model of hydrology is relatively low. Strengthening the research on the process of eco-hydrology is conducive to the realization of water environment governance. Based on this， this paper takes the relationship between eco-hydrology and water environment as the research object， analyses the impact of eco-hydrology on water environment， and realizes the comprehensive management of water environment by applying ecological restoration technology and wetland ecological protection engineering.

Key words：Ecological hydrology;Water environment;Impact analysis

早期生態水文與生態濕地系統關系密切，人們探究生態水文是為了了解水文因素如何影響濕地系統的發育，隨后人們確定了水生生態系統和陸地生態系統中間的過渡帶，對生物循環有著重要的影響，這就是生態水文學說的最早發展階段。當水資源的承載能力超過一定范圍時，河流就會斷流，進而導致水生態環境遭受嚴重破壞，因此，對水生態環境的保護至關重要。

1 自然水環境下的生態水文與水環境關系

生態水文學的研究對象是自然生態與生態過程變化水文學，生態過程和水循環的過程相互作用，生態與水文相耦合時生物和水分之間發生著密切的聯系。自然生態系統就是生態水文的重要研究目標，無論是濕地，還是湖泊或河流，都屬于生態水文的過程。一直以來，隨著社會經濟的發展與科學技術的進步，人們的生活水平不斷提高，人類的活動對水環境造成了影響，進一步影響到自然界中水循環的過程。比如，為了推動生產活動，人們會在流域的下墊面進行水利改造工程，地表水蒸發過程被改變;人們為了蓄水而修建水庫，在充分利用該流域的水資源的同時，也改變了水資源動力條件，水庫周圍的生態格局發生變化，水文過程受到影響。

生態水文過程中，無論是生物體還是水環境，二者都在進行水分的交換，水環境影響著水體生物。如果水環境質量高且具有安全性，那么水體生物的生長態勢就會良好，水體生物不斷發展，促進水環境的優化，從而形成良性循環。如果生態水文過程存在良性循環，水環境質量也會愈加改善，不管是涵養水源還是調節徑流，都會起到保護水環境的作用。當前國內外學者對水環境與生態水文的研究主要體現在被動治理的角度，面對環境日漸退化和自然資源不斷減少，人們不得不被動的尋找治理水環境的對策，希望通過有效治理恢復水系統[1]。

2 生態水文過程對水環境的影響

2.1 地貌分異特征的影響

河流與湖泊演化腹地就是流域，在流域內生態水文過程的發展與變化可以從河流和湖泊的生態特征上找到特點?，F如今，人類的活動對河流湖泊的影響主要體現在兩個角度：（1）人類活動對河流與湖泊產生直接性作用。（2）人類對水文生態過程造成過度管理。無論是哪一角度，都會對河流湖泊產生危害影響，其中過度管理的影響更嚴重，甚至有著較強的潛在性。人們過去管理的時候，經常將目光只放在河流和湖泊自身上，而流域的深層次變化卻沒有注意到。因此，人類對流域的管理經常達不到預期目標。流域邊界是水和陸地的分水嶺，人們利用水與陸地的交界處，通過河流中泓線研究可以畫出剖面圖，根據剖面圖的信息完成流域管理。在管理的時候因為地區分異，只能應用末端治理分析流域尺度[2]。

2.2 流域尺度上的影響

隨著全球內覆地變化影響加深，人們對土地利用的研究不斷深入，生態水文在流域尺度方面的研究有了新的進展。流域生態的研究使人們注意到了流域尺度的影響，對流域尺度角度的生態水文過程變化、生態格局以及水質效應研究持續深入，各方面產生的綜合影響讓人們與生態水文過程有了新的認識。雖然人們對流域尺度與生態水文效應的研究分析還不夠深入，相關模型已初步建立，但是人們通過對非點源污染的研究，了解到在某一格局內一直變化的非點源污染物負荷量情況，接下來還會進一步分析流域生態水文中生態的影響過程。

2.3 對水體理化生的影響

為了保護水體環境，將所有因素對生態水文的影響降到最低，人們必須進行流域綜合治理。治理的關鍵在于研究水體理化特征，觀察水體理化特征變化情況，在制定各個階段的實驗計劃時，人們會從河流管理方式和生態水文模型入手，但是研究成果還不夠明顯，需要進一步結合實際情況加以分析。

德國柏林年降雨量500mm，年蒸發量400～600mm，枯水期時大量污水處理廠的出水作為湖泊進水，污水處理廠處理量和雨水徑流量幾乎為同樣量級。半封閉式自循環排水系統使城市的污水進入了湖泊，湖泊不能富營養化，然后取深井自然水水源再利用。德國自然水不是地表取水，而是經過河流與湖泊進入地下取水，為了保護取水水源，人們采用除磷的方式處理污水。柏林在水環境治理方面，除了污染治理，還有雨洪管理，包括河流管網改造。其目標是2020年要實現河流管網總水量小于雨水徑流總量20%，徑流量大于河流管理的雨水量。

3 生態水文過程中水環境綜合治理對策

人們在早期研究中，先對水里的魚類進行研究，分析魚類的功能與種群結構，探究影響魚類生存的因素，隨著研究的深入生態水文的研究內容不斷豐富。在生態安全管理與維護方面，研究人員探究水動力條件的變化情況，使水資源生態過程與結構隨之發生變化，從而提高了生態水文環境治理水平。

3.1 應用生態修復技術治理水環境

3.1.1 水生植物修復技術

水生植物可以和水中污染物在某種環境內實現工程，并利用生態系統內相互競爭的關系控制對方繼續繁衍。利用人工濕地技術可以有效處理環境污染問題，特別是工業廢水，即充分利用理化生作用凈化工業廢水，有效改善水體質量，此外濕地可以去除水中的懸浮物，并起到良好的過濾作用。

3.1.2 生物膜法處理技術

這種技術以天然材料為載體，利用載體的表面積為微生物提供生長空間，讓微生物可以附著在天然材料上，有效降解目標污染物。這種方法周期比較短，能夠降低水治理成本。

3.1.3 水生動物修復技術

生態水文過程中，水生動物種類較多，他們的食物種類繁雜，例如水藻和有機物都可以作為它們的食物。使用水生動物修復技術治理水環境，有利于提高水體的透明度，減少水體中大量懸浮物，將水生動物的食物鏈不斷延長，起到良好的水體凈化作用。與此同時，還應該做好水生動物的比例配合，防止各類水生動物繁衍過程，從而改善生態水文中水環境物質循環，減少水中有機物含量，調節水生態系統[3]。

3.2 啟動濕地生態保護工程

上文提到過，濕地生態保護對水文生態過程有著積極的影響，良好的濕地環境可以有效保護水環境，不僅能治理水污染，還能夠加快水環境修復。濕地有著凈化功能，可以提高水體質量，并調配水資源用量情況，吸收水體中雜質，降解各類污染物，全方位凈化各流域的水資源?，F如今，我國濕地面積逐年縮小，濕地保護工程迫在眉睫。

某省濕地生物種類較多，生態功能較強，全省濕地內有著超過兩百億噸的淡水，是水資源安全的生態保障。該地區濕地內有著眾多高等植物和脊椎動物，大量野生物種生活在濕地地區，為了推進濕地生態保護工程，全省在近十年來建立了100余處濕地公園，形成了完善的濕地生態保護網絡，將濕地保護率提高到35%。2019年，該省繼續深入濕地生態保護工程與修復工程，對農村地區的濕地進行保護，爭取在2025年將全省濕地保護率提升到65%以上，加強對濕地用途的監管，擴大濕地面積的同時增加生態功能，維護生物多樣性，優化生態水文進程。

3.3 充分認識流域治理與區域治理相結合的必要性

對于生態水文治理來說，流域治理是生態系統治理的基本方式，流域得到治理后，生態系統初步實現可持續，在治理水環境的時候，還應該對不同區域加以治理，部分地區重點治理。

某市從去年開始就實施了水系環境治理工程，主城區水系生態修復工程、水體治理工程、雨水污水分流工程以及各大污水處理廠改造工程逐漸施工，近年1月份城區內多處不達標水體被治理，水系生態初步改善。為了繼續提高水質量，全市引調水量超過6億m3，水庫地區生態修復工程正式開展。與此同時，該市將加大不達標水體治理力度，徹底消除多去不達標水體，實施江河湖水系聯通工程，通過各類工程改善湖泊引水與輸水條件，通過雨水污水分流提高污水處理廠的污水收納力。最后，該市計劃在2019年進行再生水廠建設，將污水處理后的水繼續利用，實現全市范圍的水循環，從而改善水生態環境，營造良好的水文生態系統。

4 總結

總而言之，政府可以利用經濟杠桿的積極作用，對冶金行業和化工行業等造成水體污染的企業收取排污費用，通過差額水價的方式提高對水污染的治理力度。分析生態水文與水環境之間的關系，探究生態水文過程對水環境造成的影響，隨著人們研究的不斷深入，水環境治理對策也將更加完善。

參考文獻

[1]朱曉紅.生態水文與水環境關系研究探析[J].河北水利，2017（12）：42.

[2]張俊凱.生態水文過程對水環境的影響分析[J].科技創新與應用，2016（04）：229.

[3]嚴登華，何巖，鄧偉.流域生態水文格局與水環境安全調控[J].科技導報，2016（09）：55-57.

[4]余新曉.森林生態水文研究進展與發展趨勢[J].應用基礎與工程科學學報，2013，21（03）：391-402.

收稿日期：2019-01-20

作者簡介：榮立（1991-），男，漢族，大專學歷，助理工程師，研究方向為水文、水利工程。