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1、环境水利学,环 境 水 利 学,水利水电学院 王晓红,环境水利学,2/76,本课程主要学习内容,第一章 绪论 （3） 第二章 水、水循环与水利工程 （3） 第三章 水利工程概论 （8） 第四章 地下水利用对环境的影响* （8） 第五章 水库及调水工程对环境的影响 （7） 第六章 水利工程的环境影响评价及对策 （4） 考试 （3） 合计 36学时*表示含一次读书报告或作业,环境水利学,3/76,本课程主要学习内容,平时成绩：到课情况，作业情况 期末考试：开卷考试公共邮箱：password: 20100921,环境水利学,4/76,参考书,冯绍元，环境水利学，农业出版社，2007；张蔚榛，沈荣开，
2、地下水文与地下水调控，中国水利水电出版社，1998；陈俊和等，环境水文学 ，科学出版社，2007；,环境水利学,5/76,环境水利学的来源,民以食为天,水、田,环境水利学,6/76,引论一灌溉奇迹,17% of worlds arable land, but is responsible for around 40% of crop output 全世界灌溉农田占总耕地面积的比例17，却提供了全世界40的粮食供应（发展中国家接近60的谷物产量） ICID 2001国际灌排委员会International Commission on Irrigation and Drainage,环境水利学,7
3、/76,引论一 灌溉奇迹,要在2015年之前把全世界营养不良的人数减少到目前人数一半的近期目标（目前的人数是.亿） FAO (Food and Agriculture Organization)联合国粮食及农业组织 , 1996造成全球粮食安全状况恶化的首要原因之一是世界人口的持续增长。未来增加粮食产量的主要突破口只能是发展灌溉农业(增加耕地的可能性很小)，因为灌溉土地的粮食产量可以比原来翻一番。因此，到2030年，全世界接近一半的粮食产量将来自灌溉土地 FAO,1996 ICID 2005,环境水利学,8/76,到2005年年底，中国没有解决温饱的贫困人口还有2365万人 - “2006中国
4、食物与营养高层论坛”,Annual Grain Production (1980-2005) and the Demand (2020) in China （million tons）,我国未来的粮食缺口达1亿吨！,环境水利学,9/76,世界人均水资源状况,中国水资源总量居世界第六，占世界水资源总量的约6%； 但中国人均水资源只有世界平均水平的1/4，排在世界的排在一百位之后,环境水利学,10/76,环境水利学,11/76,干旱是我国从北到南的常见灾害，且有加剧的趋势,环境水利学,12/76,永久灌溉地带,不稳定灌溉地带,补充灌溉地带,灌溉对确保粮食安全具有重要作用,5,西南地区特大干旱,环境
5、水利学,13/76,气象原因：干旱少雨； 气候原因：全球变暖，极端气候频率加大； 根本原因：水利设施不足导致抗旱能力不足,环境水利学,14/76,引论 一,灌溉在未来仍然非常重要！ 水利工程的建设和完善仍然任重而道远！,环境水利学,15/76,与水相关的主要环境问题,土地盐碱化,生态环境恶化,河段污染问题,城镇农村生态环境污染,土壤次生盐渍化问题河段湖泊水库淤积及污染问题自然保护区生态环境受到严重破坏 城镇环境受到污染 农村生态环境问题,环境水利学,16/76,两河文明,引论二,环境水利学,17/76,两河文明与盐渍化,巴格达78月平均气温34度(南部最高50度)， 121月平均为11度，绝大
6、部分地区年降雨量在250毫米以下；南部则在200毫米以下；利用两河的河水进行人工灌溉成为两河文明诞生的关键和发展农牧业生产的命脉； 农业生产在自然环境恶劣,但人工渠网密结的两河流域地区开出了大规模生产的花朵并结成了它的丰硕成果世界上最早的古代文明； 几千年来，由于泛滥的河水过度灌溉把盐分带入土壤又没有人工排泄出的恶性循环造成盐碱地的不断增长。昔日繁荣的古代农业城镇绝大部分已沦为沙漠中的土丘,环境水利学,18/76,两河文明与盐渍化,环境水利学,19/76,盐碱地,生态环境的破坏和苏美尔文明的灭亡,环境水利学,20/76,中华文明发源地之一的大西北土地生态环境保护,环境水利学,21/76,引论
7、三,水利工程的环境效应不容忽视！,环境水利学,22/76,与水相关的主要环境问题,土地盐碱化,生态环境恶化,河段污染问题,城镇农村生态环境污染,土壤次生盐渍化问题河段湖泊水库淤积及污染问题自然保护区生态环境受到严重破坏 城镇环境受到污染 农村生态环境问题,环境水利学,23/76,从青海龙羊峡到河南小浪底，共建成18座水库,风雨三门峡,环境水利学,24/76,引论三 风雨三门峡,万里黄河第一坝,1960年建成,环境水利学,25/76,潼关,洛河,环境水利学,26/76,建库前后对比,大 坝,修建水库前河床,潼关（渭河入黄河口处）,建库前黄河水面线,建库后黄河水面线,渭河出口水位,建库后水库河床,
8、环境水利学,27/76,三门峡大坝上游段河床纵剖面演变图,环境水利学,28/76,改建与管理调节,两次改建（1964年，1990年增加泄洪排沙设施）；水库运用方式也由“蓄水拦沙” 改为“蓄清排浑”的 “调水调沙”方式，对水量和泥沙进行双重调节最高运行水位不断降低,环境水利学,29/76,三峡工程,长江的水量约为黄河的20倍，长江三峡处的泥沙含量仅为黄河三门峡的1/30,环境水利学,30/76,代价与财富,世界泥沙研究看中国， 中国泥沙研究看黄河， 黄河水库工程泥沙研究看三门峡 三门峡大坝应对泥沙淤积的探索实践，为国内外多泥沙河流的治理提供了宝贵的经验教训；如今“蓄清排浑”方式已被黄河小浪底、万
9、家寨、长江葛洲坝、三峡等泥沙河流水利工程成功借鉴,环境水利学,31/76,引论三,水利工程的环境影响具有复杂性与长期性，必须慎重对待！否则，代价昂贵！,环境水利学,32/76,教训,水利工程既有正面效益也有负面效益 （经济和环境）必须充分重视水利工程对环境的负面影响，防患于未然，真正做到“兴水利、除水害”水利工程影响生态环境的复杂性使我们必须认识生态环境的发展规律及其与水利的关系,环境水利学,33/76,中国治水思路之变,水是农业的命脉到水是国民经济的命脉； 从拦蓄洪水到主动协调人与洪水的关系； 水资源从以需定供到以供定需； 从工程水利到资源水利； 从传统水利到现代水利，形成了可持续发展水利观
10、,环境水利学,34/76,现代水利相对传统水利的进步,注重社会经济用水与注重生态与环境需水； 注重开发利用水资源；与注重保护与节约水资源（开发中保护，保护中利用） 整个水利工作都应贯彻“三先三后”精神 先节水、后调水；先治污、后通水；先环保、后用水,环境水利学,35/76,环境水利学,环境水利学,36/76,与水相关的主要环境问题,土地盐碱化,生态环境恶化,河段污染问题,城镇农村生态环境污染,河段湖泊水库污染问题土壤次生盐渍化问题 自然保护区生态环境受到严重破坏 城镇环境受到污染 农村生态环境问题,环境水利学,37/76,环境水利学前言,1.环境水利学形成的背景 2.环境水利学的形成和发展 3
11、.环境水利学的主要研究内容 4.环境水利学的理论基础,环境水利学,38/76,1.环境水利学形成的背景,水利工程规模和数量剧增，对自然环境和社会环境的冲击逐渐超出其所承受的范围2. 全球环境问题的出现使环境保护引起了世界各国政府和公众的普遍关注，环境保护日益受到重视，环境科学逐渐成为一门独立的学科,环境水利学,39/76,世界大坝数量,中国,世界,除中国外其他国家总数,环境水利学,40/76,环境水利学,41/76,施工方法,环境水利学,42/76,影响环境方式与程度,环境水利学,43/76,环境水利学前言,1.环境水利学形成的背景 2.环境水利学的形成和发展 3.环境水利学的主要研究内容 4
12、.环境水利学的理论基础,环境水利学,44/76,2.环境水利学的形成和发展,环境水利学是在传统水利科学的战略、规划、政策、运行的科学技术基础上与环境科学相互交叉而产生的边缘科学，是传统的水利科学的发展与深化，主要研究水利与环境之间的相互关系，以发挥水利优势，减免不利影响，保护和改善环境的科学。它具有多学科、跨部门、综合性和边缘性强等特点。他是传统水利工作的发展和延续，也是环境保护工作的重要组成部分,环境水利学,45/76,环境水利学前言,1.环境水利学形成的背景 2.环境水利学的形成和发展 3.环境水利学的主要研究内容 4.环境水利学的理论基础,环境水利学,46/76,3.环境水利学的主要研究
13、内容,1）水利工程环境影响评价及对策 2）水资源保护 3）流域（区域）、城市、环境水利,环境水利学,47/76,1）水利工程环境影响评价及对策,现代水利工程，在发挥防洪、发电、航运、灌溉、养殖供水等一种或多综合效益的同时，对工程所在地 、上下游、河口乃至全流域的自然环境和社会环境都会产生一定的影响 水利工程环境影晌评价是指对兴修水利工程可能对自然环境和社会环境造成的近期和远期的影响进行的 评价。使有利的影响得到充分的发挥，不利的影响得到减免或改善，并为是否兴建这一水利工程提供依据,环境水利学,48/76,2）水资源保护,地表水和地下水的水量和水质保护和治理水质保护包括：水质调查、水质评价、水质
14、监测、水质标准、水质规划、水质管理（含立法）、水质预测、水污染综合防治等；水量方面包括节约用水、污水重新利用以及防治水资源枯竭，维持水资源的持续有效利用的对策和具体技术措施,环境水利学,49/76,3）流域（区域）、城市、环境水利,流域环境水利以流域为对象研究水利与环境的相互关系，以协调和改善流域生态，发挥水利工程的环境效益，减免不利的环境影响 流域开发治理对环境的综合影响； 上、中、下游水利工程与环境之间的相互影响； 上游水土流失对当地生态及其下游环境的影响和对策： 上游蓄水和用水对下游环境带来的影响及对策；,环境水利学,50/76,3）流域（区域）、城市、环境水利,流域环境水利 水库调蓄对
15、下游环境的影响及其改善措施； 流域内点源污染和农田径流非点源污染对河流、湖泊、水库污染的影响及其防治措施； 为改善生态环境，提出对流域水利工程规划布局和管理运用的要求等,环境水利学,51/76,3）流域（区域）、城市、环境水利,区域环境水利问题 在流域环境影响评价的基础上，以区域为对象研究水利与环境的相互关系，以改善区域生态与环境，发挥水利工程的环境效益，减免不利的环境影响 按地理分区（平原、河口） 按行政分区（新疆、京津等）按资源开发利用分区（能源、水电开发）,环境水利学,52/76,4.区域环境水利问题,城市环境水利 以城市为对象研究水利与环境的相互关系，以促进城市生态与环境的改善，减少城
16、市发展对环境的不利影响。 城市水环境功能 城市地下水位开发和污染对环境的影响和防治 研究城市生态与环境用水； 城市点源和非点源污染对水体、环境和人群健康影响和防治 城市下垫面改变引起的水文情势和水热平衡变化及其影响 研究城市工业废气引起的酸雨对周围地区水环境的影响,环境水利学,53/76,环境水利学前言,1.环境水利学形成的背景 2.环境水利学的形成和发展 3.环境水利学的主要研究内容 4.环境水利学的理论基础,环境水利学,54/76,4.环境水利学的理论基础,环境水文学 环境水化学 环境水力学 环境水文地质学 环境水生物学 环境土壤学 环境水利医学 水利美学 环境水利工程学 环境水利经济学水质模型,
