顧奎利,姜 波
(1.黑龍江省泥河水庫(kù)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(huán)境與環(huán)境水文學(xué)
顧奎利1,姜 波2
(1.黑龍江省泥河水庫(kù)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(huán)境的概念以及人類生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)的環(huán)境影響,指出因其水利水電工程開發(fā)工程引起水文情勢(shì)的變化等造成的生態(tài)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境的影響,從而激發(fā)環(huán)境水文學(xué)的初步形成并逐步發(fā)展。重點(diǎn)闡述了環(huán)境水文學(xué)研究的內(nèi)容。
環(huán)境;工程環(huán)境影響;環(huán)境水文學(xué);研究?jī)?nèi)容;方法
自20世紀(jì)中葉以來(lái),乃至當(dāng)前和未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間,環(huán)境問(wèn)題一直是制約人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,困擾各國(guó)人民生活質(zhì)量的全球性問(wèn)題。正因如此,環(huán)境科學(xué)隨得到迅速發(fā)展,成為一門研究領(lǐng)域十分廣泛,內(nèi)容極其豐富,涉及學(xué)科很多的新興的綜合科學(xué)。本文主要闡述環(huán)境科學(xué)的一個(gè)分支——環(huán)境水文學(xué)。
有人把環(huán)境狹義定義為:“人周圍的一切就是環(huán)境”。有專著認(rèn)為:所謂環(huán)境,總是相對(duì)于某項(xiàng)中心事物而言的,總是作為某項(xiàng)中心事物的對(duì)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(duì)立,又相互制約;既相互依存,又相互轉(zhuǎn)化。在它們之間存在著對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系。對(duì)于我們來(lái)說(shuō),中心事物是人。環(huán)境就是人類的生存環(huán)境。它包括自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。人類通過(guò)它的生產(chǎn)和消費(fèi)活動(dòng)不斷地改變著周圍環(huán)境的質(zhì)量,環(huán)境質(zhì)量又不地反饋?zhàn)饔糜谌?。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(fā)中,同樣有著淹沒(méi)土地、森林、礦藏、移民以及誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)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(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告,使其不利影響趨于最小。而水利工程的環(huán)境影響大多通過(guò)水文情勢(shì)的變化而影響,故本文特概述一下環(huán)境水文學(xué)的研究?jī)?nèi)容。
環(huán)境水文學(xué)是研究人類活動(dòng)引起的水文情勢(shì)變化及其環(huán)境之間相互關(guān)系的學(xué)科。
環(huán)境水文學(xué)是隨著水文研究的深化與環(huán)境科學(xué)的興起而發(fā)展起來(lái)的。世界上許多國(guó)家和有關(guān)國(guó)際組織,先后在這方面已作了不少的研究,如美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局于1980年前后開展了環(huán)境生態(tài)、水質(zhì)與水庫(kù)的水文學(xué)與生態(tài)學(xué)”的國(guó)際水文研究活動(dòng);國(guó)際水文計(jì)劃列了與環(huán)境水文學(xué)有關(guān)的研究項(xiàng)目(如人對(duì)水文循環(huán)的影響、特殊地區(qū)及其土地上的水文學(xué)等)。我國(guó)于20世紀(jì)70年代開始,進(jìn)行了開發(fā)利用自然資源引起的水質(zhì)、水量變化及其對(duì)生態(tài)環(huán)境和人群健康的影響等研究。在中國(guó)水利學(xué)會(huì)環(huán)境水利研究會(huì)主持召開的學(xué)術(shù)討論會(huì)上,發(fā)表了不少環(huán)境水文學(xué)研究成果。并隨著國(guó)內(nèi)外,特別是我國(guó)水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)量增加、規(guī)模增大、環(huán)境水文學(xué)的應(yīng)用得到更為廣泛的發(fā)展。
1)流域區(qū)域水文情勢(shì)變化對(duì)環(huán)境的影響。在人類對(duì)水資源開發(fā)利用不斷增加的情況下,流域區(qū)域水文情勢(shì)發(fā)生了一系列的變化,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了有利與不利的影響。例如,中國(guó)海河流域?yàn)樵黾庸喔让娣e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(qū)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(qū)的堿水也由于開發(fā)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(tài)環(huán)境惡化,河道污染加重,內(nèi)河航運(yùn)中斷,甚至可能促使土地沙化。
2)環(huán)境的變遷對(duì)水文情勢(shì)的影響。人類對(duì)自然界的改造與資源的開發(fā)利用,改變著環(huán)境,對(duì)人類生態(tài)的陸地環(huán)境產(chǎn)生很大的影響。例哪砍伐森林、修建水利工程和進(jìn)行城市建設(shè)等,對(duì)水文情勢(shì)會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響??撤ド?,可造成水土流失,使洪澇災(zāi)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(tài)環(huán)境。此外,人類生產(chǎn)、生活排放到自然界的廢棄物,在水文循環(huán)作用下,對(duì)水體水質(zhì)產(chǎn)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(zhì)被雨水淋洗形成酸雨,礦山和城市廢度物對(duì)徑流水質(zhì)的污染等。
3)水利工程對(duì)環(huán)境的影響。水利工程直接影響著工程周圍地區(qū)地表與地下的水文情勢(shì)。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(kù)區(qū)水體增大后,水溫結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,對(duì)水體密度、溶解氧,微生物和水生物都可產(chǎn)生影響;由自然的水文情勢(shì)改變成人為控制的情勢(shì),使下游河道的徑污比和魚類繁殖條件發(fā)生變化;水庫(kù)蓄水后可引起周圍地區(qū)的地下水位上升,導(dǎo)致土壤鹽漬化與沼澤化等。對(duì)修建工程后水文狀況與水質(zhì)及生態(tài)變化關(guān)系進(jìn)行研究,可確定環(huán)境用水要求,科學(xué)地制定出環(huán)境庫(kù)容和環(huán)境流量,使工程趨利避害,更好發(fā)揮綜合效益。
4)特殊地區(qū)如城市、礦區(qū)、土壤改良區(qū)、森林區(qū)等的水文變化規(guī)律及其對(duì)環(huán)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(huán)過(guò)程。城市中不透水地面的擴(kuò)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(diǎn)源污染;地下水超采,引起地面沉降等。城市地區(qū)要研究的環(huán)境水文學(xué)問(wèn)題有:城市化對(duì)降水的影響及酸雨污染的時(shí)空分布規(guī)律;地表土壤自然狀態(tài)改變引起的特殊暴雨徑流關(guān)系;水污染源與水文情勢(shì)改變引起的水質(zhì)變化及對(duì)環(huán)境生態(tài)的影響等。
[1]王華東,張義生,王振武.環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[M].北京:北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)研究所,1981.
[2]崔宗培,徐乾清,吳以鰲,等.中國(guó)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。