《環(huán)境水文學(xué)》

（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，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，地下水水位下降，原有的鹽堿地逐步得到改良；下游平原區(qū)的淺層咸水的范圍也由于開發(fā)利用地下水而減?。挥捎诖罅繑r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，從而在一定程度上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，甚至造成河流斷流等。

（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，對(duì)人類生存的陸地環(huán)境產(chǎn)生很大的影響。例如砍伐森林、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。環(huán)境的變遷受到自然與人為兩方面因素的作用，全球氣候變化對(duì)全球的水文情勢(shì)變化產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響，20世紀(jì)90年代中國(guó)水旱災(zāi)害頻繁與全球氣候變化有著一定關(guān)系，砍伐森林可造成水土流失，使洪澇災(zāi)害加?。撼块_采地下水，造成地下水水位急劇下降，引起降水、地表水、地下水、土壤水“四水”轉(zhuǎn)化關(guān)系及地表與地下水量的變化，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、交通工具排入大氣中的二氧化硫等物質(zhì)被雨水淋洗形成酸雨，礦山和城市的廢棄物對(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)地表水與地下水的水質(zhì)、水量及熱狀況。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)的地下水水位上升，導(dǎo)致土壤環(huán)境變化等。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，可確定生態(tài)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，更好地發(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)境的影響。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；地下水的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）水量平衡分析法。對(duì)比各水均衡要素之間的數(shù)量關(guān)系，確定環(huán)境變遷情況下水文情勢(shì)的差異與演變趨勢(shì)。

（2）時(shí)序?qū)Ρ确ā７治霾煌A段的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)情況，確定人類活動(dòng)對(duì)水文情勢(shì)及其與環(huán)境之間的相互關(guān)系。例如，對(duì)比建庫(kù)前后的水量、水質(zhì)及水生生物情況，可確定水庫(kù)建設(shè)對(duì)水文情勢(shì)與環(huán)境的影響程度及變化規(guī)律。

（3）野外實(shí)驗(yàn)。觀測(cè)不同環(huán)境條件下的水質(zhì)和水量變化規(guī)律，以及不同水文情勢(shì)給環(huán)境造成的不同影響。通過(guò)野外實(shí)驗(yàn)，既可對(duì)水質(zhì)與水量變化進(jìn)行精確的研究，又可對(duì)環(huán)境水文中較突出的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)、深入的研究。

（4）數(shù)學(xué)模擬。建立水文模型；通過(guò)水量與水質(zhì)相關(guān)分析，建立水質(zhì)模型，以定量估算污染源的水量和污染物量：研究水體稀釋自凈規(guī)律與水文特征的關(guān)系，建立水質(zhì)管理預(yù)報(bào)模型，確定控制水質(zhì)安全的供水與設(shè)計(jì)流量等。

（5）應(yīng)用遙感及地理信息技術(shù)。對(duì)利用遙感及地理信息技術(shù)取得的資料進(jìn)行對(duì)比分析，確定區(qū)域性經(jīng)濟(jì)活動(dòng)造成的環(huán)境條件變異，進(jìn)而分析環(huán)境與水文情勢(shì)之間的相互作用規(guī)律，以及該地區(qū)的水質(zhì)與水量的變化。

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，先后在這方面開展了不少的研究，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)模型、降水水質(zhì)及地下水質(zhì)研究；原蘇聯(lián)開展了“湖泊與水庫(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）。中國(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。1994年制定的《中國(guó)21世紀(jì)議程》中，已將“水資源、水質(zhì)和水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)”及“氣候變化對(duì)水資源的影響及其適應(yīng)戰(zhàn)略”列入水資源保護(hù)與開發(fā)利用的主要方案領(lǐng)域。

書 名: 環(huán)境水文學(xué)

作　者：房明惠　

出版社： 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社

出版時(shí)間： 2009-6-1

ISBN: 9787312024733

開本： 16開

定價(jià): 25.00元

本書根據(jù)課程改革的要求，秉承了經(jīng)典、成熟的理論體系，在系統(tǒng)闡述水文科學(xué)基本理論和方法的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)分析與應(yīng)用，保證了知識(shí)的完備性，充分反映了當(dāng)代水科學(xué)研究的新觀點(diǎn)和新技術(shù)。全書分為三大部分。第一部分為環(huán)境水文學(xué)的基本理論和基本研究方法；第二部分闡述水文系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間的交互關(guān)系；第三部分闡述水災(zāi)害的成因及對(duì)人類社會(huì)的影響和水資源可持續(xù)利用與管理。

本書結(jié)構(gòu)合理，內(nèi)容新穎，資料豐富，圖文并茂，針對(duì)性強(qiáng)，突出了理論基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)環(huán)境意識(shí)，貫穿人地關(guān)系和可持續(xù)發(fā)展思想，符合課程改革的要求?？勺鳛樗乃Y源、環(huán)境科學(xué)、地理科學(xué)等專業(yè)人員和高校師生的參考用書。

水文學(xué)水的出現(xiàn)

地球表層的水由地球內(nèi)部逸出，經(jīng)過(guò)約35億年的積聚和演變，逐漸形成今天的水圈。水圈的形成不僅改變了巖石圈的面貌，使大氣圈中的現(xiàn)象變得復(fù)雜多樣，而且導(dǎo)致生物圈的出現(xiàn)。因此，水的出現(xiàn)和水圈的形成，是地球自然歷史中最重大的事件。

水文學(xué)研究領(lǐng)域

水文學(xué)的研究領(lǐng)域十分寬廣。從大氣中的水到海洋中的水，從陸地表面的水到地下水，都是水文科學(xué)的研究對(duì)象；水圈同大氣圈、巖石圈和生物圈等地球自然圈層的相互關(guān)系，也是水文學(xué)的研究領(lǐng)域；水文科學(xué)不僅研究水量，而且研究水質(zhì)，不僅研究現(xiàn)時(shí)水情的瞬息動(dòng)態(tài)，而且探求全球水的生命史，預(yù)測(cè)它未來(lái)的變化趨勢(shì)。

陸地上的水量雖然只約占全球總水量的3.5%，但淡水幾乎都分布在陸地。整個(gè)人類生活在陸地，最復(fù)雜的水文過(guò)程也發(fā)生在陸地，因此對(duì)陸地上的水的研究尤其受到人們的重視。陸地水文學(xué)是水文科學(xué)的主要組成部分。有關(guān)海洋和大氣中的水文知識(shí)，現(xiàn)已分別歸入海洋學(xué)和大氣科學(xué)的范疇里了。

水文學(xué)學(xué)科內(nèi)容

水文學(xué)與氣象學(xué)、海洋學(xué)、地質(zhì)學(xué)、自然地理學(xué)等學(xué)科關(guān)系密切。廣義的水文學(xué)可分為水文氣象學(xué)、海洋水文學(xué)和陸地水文學(xué)。水文氣象學(xué)主要研究大氣中水汽的變化規(guī)律，包括大氣中的水循環(huán)和水量平衡，以蒸發(fā)、凝結(jié)、降水為主要方式的大氣與下墊面的水分交換，是水文學(xué)與氣象學(xué)的邊緣學(xué)科。海洋水文學(xué)主要研究海洋的水文現(xiàn)象，包括波浪、潮汐和海流等，屬海洋學(xué)的內(nèi)容之一。陸地水文學(xué)主要研究陸地上各種水體的水文現(xiàn)象和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要和研究工作的深入，已形成河流水文學(xué)、湖泊水文學(xué)、冰川水文學(xué)、地下水水文學(xué)等分支。陸地水文學(xué)中直接為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等生產(chǎn)部門服務(wù)的內(nèi)容稱為應(yīng)用水文學(xué)。狹義的水文學(xué)通常指陸地水文學(xué)和應(yīng)用水文學(xué)。

水文學(xué)研究方法

概括為：①成因分析法。即以收集水文站網(wǎng)的大量實(shí)測(cè)資料及室內(nèi)試驗(yàn)資料為基礎(chǔ)，研究水文現(xiàn)象的形成過(guò)程、物理機(jī)理和相互關(guān)系，建立水文現(xiàn)象與影響因素的定量關(guān)系或水文模型。②數(shù)理統(tǒng)計(jì)法。水文現(xiàn)象兼有確定性和隨機(jī)性，可以把某些水文現(xiàn)象看作隨機(jī)事件，用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法，對(duì)某些水文現(xiàn)象進(jìn)行頻率分析，推求各種頻率(或重現(xiàn)期)的水文數(shù)據(jù)。③地區(qū)分析法。氣候與自然地理?xiàng)l件具有地區(qū)性分布的特點(diǎn)，水文現(xiàn)象也有一定程度的地區(qū)相似性，因此可研究水文要素分類和分區(qū)的特征值或建立區(qū)域性經(jīng)驗(yàn)公式，或繪制各種特征值等值線圖和分區(qū)圖。