摘 要:我国目前在生态水文的研究上还处于起步的阶段,在水文形成的过程上和模型的研究上都处于一个比较低的水平,所以加强对生态水文过程的研究会有助于我国水环境的治理。文章对水环境中生态水文过程的形成和影响做出深刻的分析和研究,以促进我国在这一课题上的研究发展。
关键词:生态水文过程;水环境;影响分析
前言
如今全球水危机的问题越来越严重,生态水文学就是在这一情况之下应运而生,并且这一理论得到了研讨会的大力支持,从而在世界范围内形成了较大的影响力。国内外都开始通过生态水文过程对水环境的影响进行深入的研究,并且已经得到了一定的成果。
1 水环境中生态水文过程的形成
生态过程和水文过程在进行耦合作用的时候,其敏感区域是在森林、水陆交错带、陆地水域和干旱区。这些敏感区进行的生态水文过程就是研究的重要部分。其过程中所研究的核心就是水分与生物之间的关系。
在早期的研究过程中,主要是对鱼类的功能、产量和种群结构的影响进行分析,后期的研究发展中,由于更多工程的建设,让生态水文的研究内容也更加丰富起来。例如在生态安全的维护中,就通过水动力学条件的变化,让水库上下游的生态过程和生态结构随之进行不断的变化。这种方法可以让生态水文环境的治理工作得到很大程度的进步和发展。但是在国内外的研究过程中还没有对水环境的恢复、抵抗和缓冲能力这些方面进行深刻的研究。
2 生态水文过程中的生态需水要求
对于生态水文过程中的生态需水方面分析是十分重要的一项研究,这项研究在全国各地都得到了开展。研究的内容主要是河道的生态需水和流域尺度上的生态需水两方面进行的。
在河道需水的研究上,研究人员们主要是通过对河流学、水文学、生物学、环境学和生态水文学的角度进行的测算。R2CROSS法、Tennant法、Q10法、湿周法和BBM法都可以用于水力和流量的计算[1]。在日本和美国,Tennant方法被广泛的应用,它可以确定每一年的平均流量。CASIMIR方法和IFIM方法两种适用于栖息地的计算的,这两种方法中IFIM方法得到了更多的应用,它可以对河流基质类型和水深流速等方面进行比较详细的测算,同时根据不同的栖息地类型来模拟流速的变化情况。这些在河流系统中进行测算的方法都十分灵活,都可以对河道需水进行比较严整的研究。
区域尺度的生态需水的研究在我国已经处于比较领先的地位,但是在应用方面没有完全成熟,还是处于比较初级的阶段。对农业水资源的应用上,所研究的方法是灌溉定额的方法,使用水量平衡和流域蒸散发特征来对其整体进行研究,但是在一定程度上受到了生态发育阶段、生态系统类型和健康状况的约束,没有完成全面完整的研究模式。
3 流域生态水文学过程对水质、水文、水生态的影响
3.1 地貌分异特征的影响
湖泊和河流演化的腹地是流域,在这个流域内水文过程和生态过程的变化都可以从湖泊和河流的生态学和理化的特征上面显示出来。在现阶段来讲,人们的生产生活活动对与湖泊、河流的影响分为两个方面。第一个方面是对湖泊和河流的直接作用,第二个方面就是通过对流域里水文过程和生态过程的过度管理。这两个方面都会对湖泊和河流产生不好的影响[2]。这两个方面作用进行对比来说,后者对水域的危害更加强烈,并且具有很深的潜在性。在进行河流管理早期时候,往往关注的对象都是河流或者湖泊,并没有将研究的范围延伸到河流域湖泊的背景中去,没有对流域进行深刻的研究。所以在一般的情况下,对湖泊与河流管理不能够达到预期既定的目标。
流域的边界也就是水域与陆地的分水岭,在这一个交界处和河流的中弘线可以形成一个剖面图,基于这个剖面图对河流和湖泊进行管理。在管理中如果只是从河道系统尺度的方面来管理河流湖泊,由于地区分异的原因,就只能用末端治理的方法进行流域尺度的分析。
3.2 流域尺度上的影响
当全球范围的覆被变化和土地利用的研究层次逐渐加深的时候,生态水文情势在流域尺度上的研究有了很大的进步。同时对生态学特性和河流理化的影响研究已经到了比较科学详尽的阶段。在近几年内,流域生态学研究的兴起还推动了这一领域研究的逐渐深入。在流域尺度上的影响研究过程主要是对流域尺度上的生态水文过程变化、流域生态格局、过程变化的水质效应、流域生态格局、过程变化的水文效应和对水域水生态的综合影响。在目前,流域尺度上的过程变化和生态格局上的水文效应研究还处于比较初级的阶段,所以至今还处在数理模型的建立和统计学规律的寻求上。流域的过程变化和生态格局对水质产生的影响是要研究非点源污染方面,通過分析可以知道,在一定格局之下,一直处于变化的非点源污染物负荷量,是由于没有充分的考虑到在流域的生态水文过程中流域的生态过程影响是怎样的[3]。
3.3 对水体理化生的影响
流域综合治理的关键就是对流域生态水文过程中的水体理化特征进行研究,并观察其变化。所以在制定IHP-VI和UNESCO阶段计划时,研究人员对基于LUCC的河流管理方法对生态水文学用模型进行了应用。但是在应用的过程中,遇到了一定的阻碍,所以还没能达到全面应用的阶段,而是通过初步探寻的方法进行研究。所以,对水体理化方面的影响研究还没有形成比较具体的体系。
4 结束语
综上所述,通过国内外针对水文过程对水环境的影响进行的深刻分析,会在世界范围内产生重大的影响,其研究成果也会被运用到实际的操作过程之中并带来巨大的效益。
参考文献
[1]严登华,何岩,王浩,等.生态水文过程对水环境影响研究述评[J].水科学进展,2005,5:747-752.
[2]严登华,何岩,邓伟,等.呼伦湖流域生态水文过程对水环境系统的影响[J].水土保持通报,2001,5:1-5.
[3]何婷.淮河流域中下游典型河段生态水文机理与生态需水计算[D].
中国水利水电科学研究院,2013.
作者简介:张俊凯(1987-),男,四川蒲江人,汉族,现职称:水文助理工程师,学历:本科,研究方向:水文水资源。