書名: 流域綜合治理工程概論(第二版)作者名: 孫開暢主編本章字數: 1284字更新時間: 2021-11-05 10:35:56
五、水土保持狀況及水生態與水環境新領域研究方向
水土流失是一個長期受到社會多方關注的全球性環境問題。水土流失和水土保持是世界性的熱點研究課題。我國水土保持科學研究在過去的近一個世紀內,取得了一定的進展,但隨著我國經濟社會的發展,特別是隨著西部大開發,加之我國水土資源的日益緊缺,對水土保持科學研究與發展提出了越來越高的目標與要求。面對這種態勢,有必要對未來水土保持科學的研究思路進行認真的思考,這對推進我國水土保持科學的發展,以及推進我國不同自然地理帶侵蝕環境的整治,尤其是黃土高原和長江中上游生態環境的建設,實施生態環境建設有重要的意義與作用。國內外學者通過田間調查、室內外試驗研究以及理論分析,探討了土壤侵蝕內在機制,分析了影響土壤侵蝕過程的主要因子及其關系,建立了以實驗資料為基礎的經驗模型和以土壤侵蝕物理過程為基礎的物理模型,為水土保持措施的優化與評價提供了手段。同時在對土壤侵蝕類型進行分區的基礎上,形成了以工程措施、耕作措施和生物措施為主體的水土保持措施,并在水土流失治理實踐中發揮了巨大作用,取得了巨大的經濟、社會和生態環境效益。在現代流域治理中也越來越重視水土保持的重要性。
近年來,伴隨著人口與經濟的快速增長,我國水生態與水環境問題日益突出,并成為制約我國經濟社會可持續發展的一個重要因素。解決水生態與水環境問題,協調好經濟-社會-生態與環境的關系,已經成為我國經濟社會可持續發展戰略最重要的內容。如何保護水與相關生態系統,加強流域生態保護與修復,是新世紀水利面臨的嚴峻挑戰。目前,水及其相關生態系統的保護已經成為全球最受關注的科學熱點之一。作為新興的熱點研究領域,水及其相關生態系統科學研究,在近幾十年來的發展中一個最重要的特點就是與其他學科相互滲透、相互促進。由于水生態系統的多樣性和復雜性,對水生態系統的深入研究需要生態學、環境科學、水力學、泥沙科學等多學科的交叉融合,涌現了大量的突破與創新研究成果。
水利工程是流域水資源開發的重要組成部分,由閘、壩、堤防護坡、河道襯砌等建筑物組成,其在流域防洪、發電、航運、抗旱、排澇、供水、漁業等方面發揮了巨大作用。然而水利工程改變了流域原存生態系統的平衡,對流域水生態環境產生了一定的影響,這些影響既有正面效應也存在負面效應。其正面效應有洪泄枯蓄、引水治污、水體流動、蓄渾放清等;負面效應主要有改變了流域水體原有的自然循環規律,占用了下游生態用水,降低了水生態系統的凈化能力,破壞了水生生物的生境,造成了水生態環境的惡化。流域水利工程的環境影響和生態效應的判定,應以流域水利工程類型和結構特點的分析為基礎。
如何減少水利工程對流域水生態環境的負面影響,增大正面效益是當今流域治理中面臨的重大問題之一。應重點研究典型水利工程對流域水生態系統凈污能力的影響規律及修復理論,探討典型水利工程對流域水生生物的脅迫機理以及水生生物的響應機制,分析水利工程在水生態系統中的環境功能,揭示典型水利工程引起自然水流結構變化和水生植被消亡所造成的水體凈污能力退化的規律,尋求水利工程與生態工程功能協同技術改善水環境和修復水生態系統。