《环境水文学》

（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，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下游的防洪能力，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，地下水水位下降，原有的盐碱地逐步得到改良；下游平原区的浅层咸水的范围也由于开发利用地下水而减小；由于大量拦蓄地表水与增加灌溉用水量，致使下游河道、洼淀干枯，入海水量减少，从而在一定程度上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，甚至造成河流断流等。

（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，对人类生存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。环境的变迁受到自然与人为两方面因素的作用，全球气候变化对全球的水文情势变化产生着深远的影响，20世纪90年代中国水旱灾害频繁与全球气候变化有着一定关系，砍伐森林可造成水土流失，使洪涝灾害加剧：超量开采地下水，造成地下水水位急剧下降，引起降水、地表水、地下水、土壤水“四水”转化关系及地表与地下水量的变化，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、交通工具排入大气中的二氧化硫等物质被雨水淋洗形成酸雨，矿山和城市的废弃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水与地下水的水质、水量及热状况。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水位上升，导致土壤环境变化等。对修建工程后水文状况与水质及生态变化关系进行研究，可确定生态环境用水要求，科学地制定出环境库容和环境流量，使工程趋利避害，更好地发挥综合效益。

（4）特殊地区如城市、矿区、土壤改良区、森林区等的水文变化规律及其对环境的影响。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；地下水的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。

（1）水量平衡分析法。对比各水均衡要素之间的数量关系，确定环境变迁情况下水文情势的差异与演变趋势。

（2）时序对比法。分析不同阶段的社会经济活动情况，确定人类活动对水文情势及其与环境之间的相互关系。例如，对比建库前后的水量、水质及水生生物情况，可确定水库建设对水文情势与环境的影响程度及变化规律。

（3）野外实验。观测不同环境条件下的水质和水量变化规律，以及不同水文情势给环境造成的不同影响。通过野外实验，既可对水质与水量变化进行精确的研究，又可对环境水文中较突出的问题进行系统、深入的研究。

（4）数学模拟。建立水文模型；通过水量与水质相关分析，建立水质模型，以定量估算污染源的水量和污染物量：研究水体稀释自净规律与水文特征的关系，建立水质管理预报模型，确定控制水质安全的供水与设计流量等。

（5）应用遥感及地理信息技术。对利用遥感及地理信息技术取得的资料进行对比分析，确定区域性经济活动造成的环境条件变异，进而分析环境与水文情势之间的相互作用规律，以及该地区的水质与水量的变化。

环境水文学是随着水文研究的深化与环境科学的兴起而发展起来的。世界上许多国家和有关国际组织，先后在这方面开展了不少的研究，如美国地质调查局于1980年前后开展了环境生态、水质模型、降水水质及地下水质研究；原苏联开展了“湖泊与水库的水文学与生态学”的国际水文研究活动：国际水文计划列了与环境水文学有关的研究项目（如人对水文循环的影响、特殊地区及其土地上的水文学等）。中国于20世纪70年代开始，进行了开发利用自然资源引起的水质、水量变化及其对生态环境和人群健康的影响等研究。在中国水利学会环境水利研究会主持召开的学术讨论会上，发表了不少环境水文学研究成果。1994年制定的《中国21世纪议程》中，已将“水资源、水质和水生态系统的保护”及“气候变化对水资源的影响及其适应战略”列入水资源保护与开发利用的主要方案领域。

书 名: 环境水文学

作　者：房明惠　

出版社： 中国科学技术大学出版社

出版时间： 2009-6-1

ISBN: 9787312024733

开本： 16开

定价: 25.00元

本书根据课程改革的要求，秉承了经典、成熟的理论体系，在系统阐述水文科学基本理论和方法的基础上，强调分析与应用，保证了知识的完备性，充分反映了当代水科学研究的新观点和新技术。全书分为三大部分。第一部分为环境水文学的基本理论和基本研究方法；第二部分阐述水文系统与环境系统之间的交互关系；第三部分阐述水灾害的成因及对人类社会的影响和水资源可持续利用与管理。

本书结构合理，内容新颖，资料丰富，图文并茂，针对性强，突出了理论基础知识与实践应用，强调环境意识，贯穿人地关系和可持续发展思想，符合课程改革的要求。可作为水文水资源、环境科学、地理科学等专业人员和高校师生的参考用书。

水文学水的出现

地球表层的水由地球内部逸出，经过约35亿年的积聚和演变，逐渐形成今天的水圈。水圈的形成不仅改变了岩石圈的面貌，使大气圈中的现象变得复杂多样，而且导致生物圈的出现。因此，水的出现和水圈的形成，是地球自然历史中最重大的事件。

水文学研究领域

水文学的研究领域十分宽广。从大气中的水到海洋中的水，从陆地表面的水到地下水，都是水文科学的研究对象；水圈同大气圈、岩石圈和生物圈等地球自然圈层的相互关系，也是水文学的研究领域；水文科学不仅研究水量，而且研究水质，不仅研究现时水情的瞬息动态，而且探求全球水的生命史，预测它未来的变化趋势。

陆地上的水量虽然只约占全球总水量的3.5%，但淡水几乎都分布在陆地。整个人类生活在陆地，最复杂的水文过程也发生在陆地，因此对陆地上的水的研究尤其受到人们的重视。陆地水文学是水文科学的主要组成部分。有关海洋和大气中的水文知识，现已分别归入海洋学和大气科学的范畴里了。

水文学学科内容

水文学与气象学、海洋学、地质学、自然地理学等学科关系密切。广义的水文学可分为水文气象学、海洋水文学和陆地水文学。水文气象学主要研究大气中水汽的变化规律，包括大气中的水循环和水量平衡，以蒸发、凝结、降水为主要方式的大气与下垫面的水分交换，是水文学与气象学的边缘学科。海洋水文学主要研究海洋的水文现象，包括波浪、潮汐和海流等，属海洋学的内容之一。陆地水文学主要研究陆地上各种水体的水文现象和运动规律。随着生产发展的需要和研究工作的深入，已形成河流水文学、湖泊水文学、冰川水文学、地下水水文学等分支。陆地水文学中直接为工业、农业、交通等生产部门服务的内容称为应用水文学。狭义的水文学通常指陆地水文学和应用水文学。

水文学研究方法

概括为：①成因分析法。即以收集水文站网的大量实测资料及室内试验资料为基础，研究水文现象的形成过程、物理机理和相互关系，建立水文现象与影响因素的定量关系或水文模型。②数理统计法。水文现象兼有确定性和随机性，可以把某些水文现象看作随机事件，用概率论和数理统计的原理和方法，对某些水文现象进行频率分析，推求各种频率(或重现期)的水文数据。③地区分析法。气候与自然地理条件具有地区性分布的特点，水文现象也有一定程度的地区相似性，因此可研究水文要素分类和分区的特征值或建立区域性经验公式，或绘制各种特征值等值线图和分区图。