环境水文学概论.ppt

环境水文学

主讲：初磊

概述

我国的水环境问题

环境水文学的产生与开展

环境水文学的定义和内容

环境水文学的研究方法

一、我国的水环境问题

农村水资源生活指数世界地图，2008

面积：356.92万km2

比例：37.6%

流失：50亿t

二、环境水文学的产生与开展

20世纪70年代环境科学的兴起

环境——生态——水

1965-1970年间，UNESCO倡导“国际水文十年”活动

水循环——水量平衡+人类影响——环境

中国，于1970年提出了“环境水利”〔environmentalhydro-engineering〕

环境水文学为其根底学科之一

三、环境水文学的定义和内容

定义：

研究环境在水循环过程中的影响，以及水体水文情势的改变对环境的影响，水体中量与质的变化规律及预测、预报方法的一门学科。

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低游的防洪能力，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进;下游平原区的碱水也由于开发利用地下水，碱水的范围减小。

但由于大量拦蓄地表水与增加灌溉用水量，致使下游河道洼淀枯槁，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。

例如砍伐森林、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。

三、环境水文学的定义和内容

研究内容：

了解和掌握水循环过程中水体的污染特征和变化规律；

为规划设计、水污染控制管理提供资料数据和环境水文计算模型；

进行水体环境的水质预测、预报，供决策者应用和参考；

对工程的环境影响进行评价。

四、环境水文学的研究方法

成因分析、定量关系法

数理统计频率分析法

数学模拟法

物理模型与实验法

地理综合相似类比法