福建省水利學會

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福建省環(huán)境水利學科發(fā)展研究報告

福建省水利學會

［摘要］環(huán)境水利研究生態(tài)環(huán)境與水利的相互關系，涉及水利、環(huán)境等學科的研究范圍。該文闡述環(huán)境水利主要基礎學科及其研究方向，論述其主要內容、成果和發(fā)展，分析福建省環(huán)境水利學科的研究、應用實踐及發(fā)展情況。結合水生態(tài)文明、海綿城市等理念及構建全國生態(tài)文明示范區(qū)的要求，從水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀、水文化等方面對福建省環(huán)境水利學科發(fā)展進行了展望。

［關鍵詞］環(huán)境水利 水生態(tài) 水景觀 水文化 學科發(fā)展

1　前言

環(huán)境水利由中國學者于1979年率先提出［1］。在1982年9月舉辦的第四屆世界水資源大會上，中國提交的《中國的環(huán)境水利工作》論文獲得了好評，并于1987年刊登在國際水資源協(xié)會刊物《水國際》上，環(huán)境水利和環(huán)境水利學的英文名稱也采用了中國提出的Environmental Hydraulic Engineering 和Environmental Hydro-Science，環(huán)境水利受到國際水利界的重視程度可見一斑［2］。1981年10月，中國水利學會在武漢成立了環(huán)境水利研究會，研究會與時俱進地開展了一系列開創(chuàng)性工作，使環(huán)境水利學科涉及的內容和深度都得到了充分拓展、深入和完善。1988年，福建省水利學會成立了環(huán)境水利研究會（后更名為環(huán)境水利專業(yè)委員會），在福建省內環(huán)境水利問題的研究上取得了豐碩的成果［1］。

環(huán)境水利是研究生態(tài)環(huán)境與水利二者之間相互關系的學科，研究內容既包括水利規(guī)劃、建設對生態(tài)環(huán)境產生的影響，也包括生態(tài)環(huán)境的改變對水利規(guī)劃、建設的影響和提出的新要求；其目的是使水利規(guī)劃、建設充分發(fā)揮興水利、除水害的作用，使寶貴的水資源得到合理開發(fā)利用的同時，生態(tài)環(huán)境也能得到充分的保護和改善。環(huán)境水利研究的方向和重點內容主要取決于國家發(fā)展建設需求和科技發(fā)展水平。環(huán)境水利是一門綜合性、邊緣性學科，其基礎學科包括環(huán)境水力學、環(huán)境水文學、生態(tài)水利工程學、環(huán)境水利經(jīng)濟學、水利美學、環(huán)境水利醫(yī)學、環(huán)境水文地質學、環(huán)境水化學、環(huán)境水生物學等。中國最初的環(huán)境水利工作是由水源保護工作開始的，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，水污染、水資源短缺日顯突出，以及一些大規(guī)模水利工程建設引起的生態(tài)環(huán)境惡化，人們對環(huán)境水利有了新的認識。環(huán)境水利學科的研究領域也逐漸拓展到了水資源保護、水利工程環(huán)境影響、流域環(huán)境水利、區(qū)域環(huán)境水利和城市環(huán)境水利等方向［3］。

黨的十八大提出，要大力推進生態(tài)文明建設。根據(jù)《國務院關于支持福建省深入實施生態(tài)省戰(zhàn)略 加快生態(tài)文明先行示范區(qū)建設的若干意見》（國發(fā)［2014］12號），福建省成為全國第一個生態(tài)文明示范區(qū)。隨著水利部大力推進水生態(tài)文明建設，環(huán)境水利迎來新發(fā)展的機遇，也面臨著更高的要求。環(huán)境水利是福建省水生態(tài)文明建設的重要組成部分和支撐體系，水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀、水文化將是新時期環(huán)境水利發(fā)展的重要內容，也是傳統(tǒng)水利向生態(tài)水利發(fā)展的要求。

2　環(huán)境水利主要基礎學科

傳統(tǒng)的水利學科主要關注的問題是與水利工程相關的物理因素，環(huán)境水利學科除了物理因素之外還關注相關的化學、生物因素，特別需要注意它們形成的生態(tài)系統(tǒng)與水利工程之間的相互關系［4］。水生態(tài)文明建設要求環(huán)境水利除了研究上述內容外，還需從生態(tài)環(huán)境保護的角度綜合考慮水利工程、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀之間的關系，并能體現(xiàn)出水文化理念。在發(fā)揮水利工程社會經(jīng)濟效益和改善生態(tài)環(huán)境作用的同時，提升水利工程的美學價值和文化品位?？梢?，環(huán)境水利學科研究的問題是復雜的，需要有水利學科、環(huán)境學科及其延伸交叉形成的多門基礎學科作為支撐。

2.1環(huán)境水文學

環(huán)境水文學是水文學和環(huán)境學科的交叉學科，一般認為它是研究人類活動對水文和水資源影響，以及水文情勢變化對生態(tài)環(huán)境影響的一門科學。它從水環(huán)境的角度深入探索水體中水文現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展和演變過程，以及這些過程與水環(huán)境、水質之間的聯(lián)系及因果關系，為水污染治理提供最基本的水文學和環(huán)境學科的知識和技術。主要研究內容有：①流域、區(qū)域水文情勢變化對環(huán)境的影響；②環(huán)境的變遷對水文情勢的影響；③水利工程對環(huán)境的影響；④特殊地區(qū)如城市、礦區(qū)、土壤改良區(qū)、森林等的水文變化規(guī)律及其對環(huán)境的影響［3，5］。福建省在咸潮倒灌、環(huán)境用水和生態(tài)環(huán)境需水量等方面均有研究成果［6-9］。

2.2環(huán)境水力學

環(huán)境水力學是研究污染物在水體中混合輸移的規(guī)律及其應用的學科，其主要目標是：探求因混合、輸移而形成的污染物濃度隨空間和時間的變化關系，為水質評價與預報、水質規(guī)劃與管理、排污工程的規(guī)劃設計以及水資源保護的合理措施提供基本依據(jù)。

環(huán)境水力學廣泛應用于福建省水質預測、評價、規(guī)劃、管理及工程設計中。2013年7月25日，福建省水工程水動力研究中心正式掛牌成立，以水工程水動力研究為中心任務，建設以閩江下游河道仿真物理模型為主體的閩江水工試驗廳、水沙數(shù)學模擬研究室。莊麗榕、陳冬平等利用二維橫向平均模型CE-QUAL-W2分別對山仔水庫和山美水庫進行水力學和水質模擬［10，11］。

2.3環(huán)境水化學

環(huán)境水化學是研究人類活動對環(huán)境與水體化學性質的形成、發(fā)展、演變和效用之間相互關系的學科。主要研究內容包括：①環(huán)境水化學本底值研究；②水體及界面環(huán)境中化學污染物質的交換、遷移、轉化、降解規(guī)律的研究；③水利工程對水體化學性質影響規(guī)律的研究；④水環(huán)境容量的研究；⑤水體化學污染發(fā)生規(guī)律及其對環(huán)境的影響和評價方法研究。福建省在相關研究方面均有成果，如對閩江、九龍江水環(huán)境容量的研究［12，13］，對山仔水庫、晉江西溪非點源污染的研究等［14，15］。

2.4環(huán)境水生物學

環(huán)境水生物學是研究人類活動和水環(huán)境、水生生物相互作用的規(guī)律及其機理的學科，研究領域主要有兩個方面：水利工程的生態(tài)問題和水環(huán)境污染的生態(tài)問題。福建省在水利工程的生態(tài)問題和水環(huán)境污染的生態(tài)問題均有相關研究［16，17］。

2.5水利美學

水利美學是研究水利環(huán)境的審美要求和美感的學科。以水利工程美為核心內容，還包括水環(huán)境美內容［1］。需要因地制宜，建設既滿足主要的防汛抗旱功能，又體現(xiàn)地方特色的水利工程，達到美化環(huán)境、美化生態(tài)、美化家園、美化生活的效果。

水利美學在福建省城鎮(zhèn)堤岸等景觀建設中已有廣泛的應用并受到了足夠的重視，為了使城建與水利功能景觀互補、同步設計、同步實施，福建省住房和城鄉(xiāng)建設廳和水利廳根據(jù)福建省政府《關于實施宜居環(huán)境建設行動計劃的通知》（閩政文［2014］13號）精神，對宜居環(huán)境建設行動計劃涉及水利生態(tài)景觀方面提出了有關要求。

2.6生態(tài)水利工程學

生態(tài)水利工程學研究水利工程理論和環(huán)境水利理論在水利工程規(guī)劃、設計、建設及運行過程中應用的學科，以預防破壞、保護和改善生態(tài)環(huán)境。它是水利工程學延伸出的一個新的分支，要求水利工程在滿足人類社會對水的各種需求（包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運及旅游等）的同時，也要兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)平衡［18］。研究方向可以分為生態(tài)環(huán)境保護和改善、水污染防治、景觀改善等方面。

福建省近年來對水利工程的生態(tài)保護逐漸增強，加大攔魚、過魚和魚類人工繁育的研究力度，保護漁業(yè)資源和生態(tài)環(huán)境；大力推進生態(tài)水系建設，構建河湖水系連通工程；注重水環(huán)境特別是水源地的保護，如山美水庫等大型水庫都在建設前置庫工程；對水利工程景觀建設也有長足的發(fā)展，特別是城市堤防工程的景觀建設，成為城市中一道靚麗的風景線。

2.7生態(tài)環(huán)境水文地質學

當代水文地質學進入了生態(tài)環(huán)境水文地質學階段［19］。生態(tài)環(huán)境水文地質學是以水文地質學為基礎，研究與地下水有關的在天然條件或人為因素的影響下，與人體健康或人類生活及生產活動相關的各種環(huán)境水文地質問題，進而防護、改善和治理的一門科學。主要研究內容可以分為兩大類、六個方面，兩大類是指：①第一類環(huán)境問題，即天然（原生）環(huán)境水文地質問題；②第二類環(huán)境問題，即人為（次生）環(huán)境水文地質問題。六個方面是指：①資源環(huán)境水文地質；②污染環(huán)境水文地質；③病理（醫(yī)學）環(huán)境水文地質；④工程環(huán)境水文地質；⑤生態(tài)環(huán)境水文地質；⑥區(qū)域環(huán)境水文地質。

生態(tài)環(huán)境水文地質學在福建省病險水庫除險加固和引水隧洞等實際工程中有著廣泛的應用［20，21］。

2.8環(huán)境水利經(jīng)濟學

環(huán)境水利經(jīng)濟學是研究水利工程和社會經(jīng)濟之間相互關系的學科，除了需要考慮工程資金成本和效益外，也需要考慮工程的資源、生態(tài)環(huán)境和社會成本和效益。研究方向主要是：水利工程環(huán)境與經(jīng)濟和水資源保護與經(jīng)濟，解決水利工程對環(huán)境影響的經(jīng)濟分析和水資源保護的經(jīng)濟分析。福建省對環(huán)境水利經(jīng)濟學有多方面的研究，如跨流域引水工程的經(jīng)濟評估［22］、水利項目投融資機制研究［23］等。

3　環(huán)境水利學科主要研究方向

經(jīng)過30多年的發(fā)展，環(huán)境水利學科已形成比較完整、全面的研究體系，從最初的水資源保護工作開始，環(huán)境水利主要研究方向還包括水利工程環(huán)境影響與對策、流域環(huán)境水利、區(qū)域環(huán)境水利和城市環(huán)境水利等［24］。水利部2013年1號文件《關于加快推進水生態(tài)文明建設工作的意見》提出，落實最嚴格水資源管理制度、優(yōu)化水資源配置、強化節(jié)約用水管理、嚴格水資源保護、推進水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復和加強水利建設中的生態(tài)保護等水生態(tài)文明建設。水生態(tài)文明建設包括七個層次的內容：防洪排澇（水安全）、供水保障（水資源）、水環(huán)境達標、水生態(tài)健康、水景觀優(yōu)美、水文化濃厚和水經(jīng)濟發(fā)展。根據(jù)習近平總書記關于“加強海綿城市建設”的講話精神，財政部、住房城鄉(xiāng)建設部、水利部開展了中央財政支持海綿城市建設試點工作。水生態(tài)文明建設和海綿城市建設，為環(huán)境水利學科帶來了新的發(fā)展機遇，同時也提出了新的要求。環(huán)境水利工程的建設既要起到保障水安全、水資源保護與配置作用，更要體現(xiàn)水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀、水文化等內容，為建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市和水生態(tài)文明助力。

3.1水資源保護

水資源保護是一項長期的戰(zhàn)略任務，最終目的是保證水資源的可持續(xù)利用，包括水量、水質的保護，在以水質保護為重點的基礎上，還應注重水生態(tài)系統(tǒng)的健康和平衡的保護。水資源保護應確立適度、合理、科學的水資源開發(fā)原則，維持水生態(tài)系統(tǒng)自我修復能力，避免對水生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆轉的破壞。水資源保護要從開發(fā)、利用、配置、節(jié)約、保護和治污等方面著手。水資源開發(fā)利用規(guī)劃主要應做到優(yōu)化配置水資源，科學用水，做到水資源的節(jié)約利用，提高農業(yè)、工業(yè)和生活用水利用率，構建節(jié)水型社會。水資源保護規(guī)劃主要內容應包括兩個方面：水污染治理及水資源保護。要在對河流、湖庫和地下水等水體水質調查、監(jiān)測的基礎上，評價水體水污染狀況及影響因素，進而結合相關規(guī)劃和相關管理要求對水域進行水功能區(qū)劃，明確水域水體功能及需重點保護的區(qū)域。在以上工作的基礎上，研究水體自凈能力，可以確定水體環(huán)境容量，進而提出污染物總量控制目標，據(jù)此對排污口進行規(guī)范管理，落實污染物排放總量控制制度。

近年來，水資源保護研究不僅注重化學性水污染的防治，同時也注重由于營養(yǎng)元素富集導致的水體富營養(yǎng)化的防治，特別是作為飲用水源地的湖泊、水庫富營養(yǎng)化的防治。由于點源污染逐步得到有效治理并且點源治理相對容易，面源污染的治理逐漸成為研究的熱點。從注重水污染末端治理逐漸轉變?yōu)樗廴驹搭^控制，注重生態(tài)環(huán)境的保護和修復，恢復水生態(tài)系統(tǒng)自我修復、自我平衡能力，從注重污水凈化治理逐漸轉變?yōu)楣?jié)約用水和污水資源化利用等。

福建省非常重視水資源保護，各項工作有條不紊地展開。福建省于2003年開始節(jié)水型社會建設工作，在編制《福建省水資源綜合規(guī)劃》的同時，編制《福建省節(jié)水型社會建設規(guī)劃綱要》和《福建省節(jié)約用水規(guī)劃》。水利部門進行節(jié)水狀況調查，節(jié)水、治水、調水三管齊下，各地積極開展相關工作，如邵武等地編制了《節(jié)水型社會建設（試點）規(guī)劃》。從2000年開始，福建省組織開展《福建省水功能區(qū)劃》和《福建省水資源保護規(guī)劃》編制工作，經(jīng)過修編，2013年12月，福建省政府批復同意福建省水功能區(qū)劃，為全省水資源保護提供了科學依據(jù)，福建省將投資47.7億元推進重點流域水環(huán)境綜合整治工作。以福州為例，福州市于2014～2015年推動水源保護等項目的實施，力爭到2015年，閩江地表水環(huán)境功能區(qū)達標率穩(wěn)定達到95%。2015年前，福建省加快推進全省水質自動監(jiān)測站建設，在重點流域、集中式生活飲用水源地、大中型水庫和行政區(qū)交界斷面新建水質自動監(jiān)測站48座。福州市逐步加大對飲用水源檢測方面的投入，加強水質監(jiān)測預警，福州市已建成6座飲用水源地水質自動監(jiān)測站，在西北區(qū)、東南區(qū)和城門水廠等水源地取水口安裝4臺視頻監(jiān)控裝置，在西區(qū)、北區(qū)水廠水源地一級保護區(qū)建立原厝水質自動監(jiān)測站，對飲用水源地遠程監(jiān)控，水源水質實時監(jiān)測，同時開展全市93個國家、省、市及流域監(jiān)控斷面水質定期監(jiān)測及預警。福州市環(huán)境監(jiān)測站對城區(qū)集中式飲用水源地全面開展監(jiān)測，每月對飲用水水源地水質進行公布，各縣（市）區(qū)環(huán)境監(jiān)測部門定期對轄區(qū)內的水源地水質進行監(jiān)測。為保障飲用水安全，提高應對重大突發(fā)污染事件能力，福州市已建立環(huán)保、安監(jiān)、建設、衛(wèi)生等部門應急聯(lián)動機制，福州市環(huán)保局應急隊伍每年組織開展應急演練，達到水源地應急處置要求。為了貫徹實施最嚴格的水資源管理制度，加強水資源保護工作，保障城鄉(xiāng)居民的飲水安全，福建省水利廳經(jīng)研究確定將九龍江北溪引水工程等11項工程列為2014年度水庫水源地水資源保護試點建設單位。

3.2水利工程環(huán)境影響與對策

水利工程環(huán)境影響主要有以下方面：①對水文情勢和水溫的影響，如對上下游流量、流速、水深、流態(tài)等的改變，高壩水庫的水溫分層現(xiàn)象。②對局部氣候的影響，如對降雨、氣溫、風和霧等氣象因子的影響。③對泥沙的影響，水文情勢的改變引起泥沙的輸移及沉降模式的改變。④對水質的影響，水文情勢的變化對污染物的遷移轉化規(guī)律從而對水質產生影響，如水庫較河流更容易發(fā)生富營養(yǎng)化現(xiàn)象。⑤對土壤的影響，水庫蓄水會淹沒土地，壩區(qū)地下水位的升高會導致土地沼澤化、鹽堿化。⑥對環(huán)境地質的影響，大壩修建后可能誘發(fā)地震、庫岸滑坡坍塌、大壩滲漏等。⑦對陸生生物的影響，淹沒、局部氣候改變及土壤環(huán)境變化影響陸生動植物種群。⑧對水生生物的影響，水文情勢的變化、水環(huán)境的變化及大壩的阻隔會影響魚類洄游和繁殖，改變魚類種群的組成。⑨對人口遷移和土地利用的影響，很多水利工程的建設都會帶來移民問題，而移民安置必然會改變土地利用［24］。

在水利工程項目前期對環(huán)境影響進行研究，針對影響的具體情況，在工程設計階段改進設計方案，在工程施工階段采取環(huán)境影響小的施工工藝和順序，采用生態(tài)環(huán)境合理的工程運行調度方式，增強有利影響，減緩甚至避免不利影響，充分發(fā)揮水利工程對水資源合理開發(fā)利用的作用，保護并促進環(huán)境質量的改善，維護生態(tài)系統(tǒng)的健康和平衡，使水利工程的經(jīng)濟效益、社會效益及生態(tài)環(huán)境效益達到最大化。對水利工程進行環(huán)境影響后評估，能夠充分認識水利工程產生的實際影響，從而非常有針對性地提出改進措施，對其他工程也具有重要的借鑒意義。

福建省絕大多數(shù)的水利工程都按要求在前期階段進行了環(huán)境影響評價工作，環(huán)評工作的水平也在逐漸提高，從起初單項、簡單的評價向現(xiàn)在的綜合性、全面的評價發(fā)展，環(huán)評在工程設計、建設和運行中發(fā)揮著重要的作用。水口水電站通過環(huán)境影響后評估，對工程的環(huán)境影響和上下游河段許多現(xiàn)象加深了認識。2012年，長泰枋洋水利樞紐工程環(huán)境影響評價提出上存壩址最小下泄不低于0.8m3/s，溪口閘最低下泄不得低于3.47m3/s，以滿足下游河道生態(tài)及生產生活用水需求，在農業(yè)灌溉季節(jié)，根據(jù)灌溉需水量，提高下泄流量。引水隧洞穿越山體沿線附近有多處礦床，隧洞入口段穿越科山鉛鋅礦普查區(qū)，存在隧洞未襯砌部分巖體金屬元素析出對輸水水質產生污染的風險，為防止風險，工程輸水隧洞應進行全路段襯砌，并開展輸水隧洞進出口水質監(jiān)控，一旦發(fā)生輸水隧洞水質污染事件，應立即停止輸水，并檢查隧洞線路、修補襯砌。為保護石兜水庫水質，在石兜水庫庫尾設置前置庫，以控制石兜水庫庫尾上游村莊面源污染以及龍津溪引水帶入的污染物負荷。2013年，閩清縣葫蘆門水庫工程通過環(huán)境影響評價提出了工程優(yōu)化建議：①在工程設計上增強水體交換的理念，布設大壩排水、排沙底孔，以增加水體承載能力，防止水體富營養(yǎng)化；②多層取水口的分層間距13～14m太大，為保證水質和減少低溫水對下游的影響，建議加密分層數(shù)，5m分一層；③建議供水廠設置除錳裝置，安裝鐵自動監(jiān)測系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)超標，及時啟用水廠除鐵、錳設備。

3.3流域環(huán)境水利研究

對水資源的開發(fā)、利用和配置及各項水利工程的建設，會改變流域內水資源的分布情況及水文情勢，必然會產生環(huán)境影響。流域環(huán)境水利是從整個流域的角度，研究水利規(guī)劃、建設與生態(tài)環(huán)境之間的關系，避免對生態(tài)環(huán)境造成破壞，發(fā)揮水利改善生態(tài)環(huán)境的效益。主要研究內容包括：①流域整體開發(fā)整治對生態(tài)環(huán)境的綜合影響；②上中下游水利工程之間及其與流域生態(tài)環(huán)境之間的相互影響；③上游水土流失對當?shù)厣鷳B(tài)及其下游環(huán)境的影響及防治對策；④上游攔蓄水及取用水對下游生態(tài)環(huán)境產生的影響；⑤水庫調蓄對下游生態(tài)環(huán)境的影響及對策措施；⑥點源和面源污染對流域內水體的影響及其防治；⑦為保護流域生態(tài)環(huán)境，對流域綜合規(guī)劃進行環(huán)境影響評價，預測規(guī)劃方案的影響并提出對策與措施。

2000年，福建省開始開展500km2以上河流流域綜合規(guī)劃，各主要流域綜合規(guī)劃的基本內容包括水資源開發(fā)利用規(guī)劃、水電規(guī)劃、防洪排澇規(guī)劃、城市供水規(guī)劃、灌溉規(guī)劃、航運規(guī)劃、水土保持規(guī)劃等方面的內容，規(guī)劃環(huán)評針對該流域規(guī)劃的內容進行評價，重點放在水電規(guī)劃的環(huán)境評價［25］。2006年，福建省全面啟動開展流域綜合規(guī)劃環(huán)評，第一輪涉及22條68個基本完成綜合規(guī)劃修編的流域，面積均在500km2以上，第二輪涉及905個小流域［26］。如對大樟溪流域綜合規(guī)劃的環(huán)評，通過對比不同規(guī)劃方案對環(huán)境的影響，提出了推薦方案和環(huán)境影響減緩的措施，并就流域涉及的項目環(huán)境后評估和流域水資源保護生態(tài)補償機制提出了建議。2011年，福建省頒布《福建省流域水環(huán)境保護條例》，在流域水環(huán)境保護方面做了全面而嚴格的規(guī)定。2011年，永春縣桃溪流域水環(huán)境綜合治理工程提出“安全水利、生態(tài)水利、民生水利、景觀水利”的全新理念，突破就水治水的傳統(tǒng)觀念，把文化、旅游與綜合治理相結合，主要采取防洪防枯、污水治理、畜禽養(yǎng)殖污染治理、農業(yè)面源污染治理、底泥污染治理、生態(tài)修復以及景觀和旅游開發(fā)建設等綜合整治措施［27］。

3.4城市環(huán)境水利研究

城市環(huán)境水利以城市為中心研究水利與城市環(huán)境兩者的關系，研究水利工程規(guī)劃、建設對城市生態(tài)環(huán)境的影響和城市化引起的環(huán)境水利問題，如城市水環(huán)境惡化、城市水生態(tài)破壞及其他潛在問題等，提出減緩或避免影響的對策與措施，促進城市生態(tài)環(huán)境改善［28］。主要研究內容包括：①城市區(qū)域水環(huán)境功能；②城市環(huán)境與生態(tài)用水；③由于城市建設引起的下墊面變化，改變城市區(qū)域水文情勢及水熱循環(huán)產生的環(huán)境影響及對策措施；④城市面源引起的雨水徑流污染對城市水環(huán)境的影響及對策措施；⑤城市污水排放對城市及周邊地區(qū)水體的影響及對策措施；⑥城市排污引起的水體污染對人群健康的影響及對策措施；⑦城市水污染綜合防治措施及生態(tài)保護、修復和重建；⑧由于地下水超采引起的城市區(qū)域地下水位下降、地面沉降、海水入侵、泉水枯竭和地下水污染的環(huán)境影響及對策措施；⑨城市含硫廢棄排放引起的酸雨對周邊區(qū)域水生態(tài)環(huán)境下影響及對策措施［28］。

解決城市水環(huán)境惡化及水生態(tài)破壞問題，應因地制宜，根據(jù)當?shù)氐淖匀粭l件特點，綜合考慮建設城市污水處理廠，并結合有針對性的環(huán)境水利工程措施。福州市江北城區(qū)山洪防治及生態(tài)補水工程規(guī)劃在閩江北港北岸文山里上游設五礦補水泵站，沿福州主城區(qū)北面山區(qū)沿線布設引水隧洞及6條補水支洞、8座控制閘、12座截洪壩和12條排洪支洞，將閩江水引至八一水庫，再從八一水庫將水引至登云水庫，再從登云水庫將水引至魁岐出口。在汛期，利用截洪壩將北面山洪在高地攔截后通過排洪支洞匯入主隧洞，再從西面的浦口、東面的魁岐兩個出口排入閩江，防止主城區(qū)北面大部分山洪進城造成內澇；在非汛期，通過引水泵站及補水支洞對江北城區(qū)11條內河進行生態(tài)補水。工程建成后，福州市的排澇標準從5年一遇提高到20年一遇，閩江以北的內河水質屆時都將得到改善，這尚屬全國首例。

解決城市危機的巧妙辦法和根本出路，是結合城市水利工程建設，大力發(fā)展城市水利風景區(qū)，進行城市結構的徹底改造和全面調整。2015年，國家水利風景區(qū)研究中心在福建農林大學成立，這是目前全國唯一獲水利部批準成立的水利風景區(qū)專門研究機構。邵武市內河綜合治理與城市水利風景規(guī)劃是福建省第一個城市水利風景項目規(guī)劃，意在通過邵武市城區(qū)7條主要內河的綜合治理，對城市水脈進行梳理與規(guī)劃，構建邵武亮麗的城市水利風景線，為創(chuàng)建國家級生態(tài)園林城市打下堅實的基礎。邵武市水利風景規(guī)劃在滿足防洪排澇基本功能的前提下，注重河道水生態(tài)環(huán)境保護，合理布置城市雨污管線，將城市水利景觀與自然景觀相融合，以生態(tài)水利為主線，銜接周邊文脈與自然山體綠地，打造河清、岸綠、水美的水利景觀廊道；應豐富城市水景觀主題，加強水景觀功能性建設，打造綠色園林城市主脈絡。

水利是構建水生態(tài)文明的基礎保障，要把水生態(tài)文明理念融入水利工作全過程，以水資源和水環(huán)境容量為基礎，達到水資源可持續(xù)利用、水生態(tài)系統(tǒng)健康、水利工程優(yōu)化、水環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展和管理體系健全的目標。南平市、莆田市、長汀縣等地積極開展水生態(tài)文明城市建設試點工作，取得了階段性的成果。構建海綿城市就要有“海綿體”，城市“海綿體”既包括綠地、花園、可滲透路面等設施，也包括池塘、河流、湖泊和水庫等城市水系，充分發(fā)揮海綿體對雨水的蓄、滲、滯、凈、用、排的作用，緩解城市內澇，削減徑流污染，節(jié)約水資源，保護和改善城市生態(tài)環(huán)境。福州市、廈門市、平潭綜合試驗區(qū)和南平武夷新區(qū)等地積極開展海綿城市建設試點工作，其中廈門市成為獲中央補貼的16個海綿城市建設試點城市之一。

3.5區(qū)域環(huán)境水利研究

區(qū)域環(huán)境水利是在流域環(huán)評的基礎上，從整個區(qū)域出發(fā)研究水利與生態(tài)環(huán)境的關系。區(qū)域范圍劃分等可以按行政分區(qū)、自然地理分區(qū)和資源開發(fā)利用分區(qū)等，不同的區(qū)域各有特點，其環(huán)境水利問題也各有特點。福建省位于東部沿海地區(qū)，山地丘陵占80%以上的面積，素有“八山一水一分田”的說法，省內河湖水系密布，河網(wǎng)密度大，形狀以格狀為主，屬山區(qū)性河流，河床比降大，水量豐富。地質構造破碎，土壤以花崗巖風化物為主，保水能力差。氣候為熱帶、亞熱帶海洋性季風氣候，受季風環(huán)流和臺風環(huán)流的共同影響，暴雨時間較長，強度較大［29］。環(huán)境水利問題已成為社會經(jīng)濟發(fā)展的重大制約因素之一，福建區(qū)域環(huán)境水利主要研究河流綜合治理，特別是中小河流綜合治理，城市內河綜合治理，跨流域引調水對環(huán)境的影響，城市排水防澇及雨洪資源利用等，以解決防洪排澇、水污染、水生態(tài)破壞及水資源短缺的突出問題。

4　環(huán)境水利學科發(fā)展展望

隨著水生態(tài)文明建設的大力推進，環(huán)境水利迎來新的發(fā)展機遇。水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀、水文化成為環(huán)境水利發(fā)展和研究的重要內容，也是傳統(tǒng)水利向生態(tài)水利發(fā)展的要求。水資源保護、水環(huán)境保護、水生態(tài)保護與修復等措施要注重系統(tǒng)治理，統(tǒng)籌山水林田湖各要素；堅持山水林田湖系統(tǒng)治理，實施水生態(tài)保護與修復；開展河道綜合整治，重塑健康自然的彎曲河岸線，營造自然深潭淺灘和泛洪漫灘，為生物提供多樣化的生態(tài)環(huán)境；加快構建江河湖庫水系連通體系，加強水利水電工程生態(tài)調度，提升水資源調蓄能力、水環(huán)境自凈能力和水生態(tài)修復能力；要加強水土保持和坡耕地治理，積極開展重點生態(tài)保護區(qū)、水源涵養(yǎng)區(qū)、江河源頭區(qū)生態(tài)自然修復和預防保護，有序推動河湖休養(yǎng)生息。

4.1水資源保護工作的創(chuàng)新與發(fā)展

水資源保護要加強水量、水質和水生態(tài)的統(tǒng)一管理。把整個流域作為一個完整的系統(tǒng)，注重綜合治理和管理，合理利用和分配水資源。完善以水功能區(qū)為基本管理單元的水資源保護監(jiān)督管理體系，確定水功能區(qū)水量、水質、水生態(tài)管理目標，建立和完善地下水功能區(qū)管理制度。重點加強行政區(qū)界、主要江河湖庫引排水口、入河排污口和地下水的水量、水質統(tǒng)一監(jiān)測，對用水和排污進行有效監(jiān)控，提高水功能區(qū)達標率。完善入河排污口管理制度，建立入河排污口管理系統(tǒng)，嚴格取水和退水水質管理。強化入河排污總量的監(jiān)控，對污染物排放進行嚴格、有效的總量控制。加快水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復建設，探索不同類型水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復經(jīng)驗，加大水污染嚴重的江河湖庫的治理力度，實施流域水環(huán)境綜合治理，加快流域水資源監(jiān)控與保護預警系統(tǒng)建設。加快重點飲用水水源地綜合治理，實施生態(tài)修復、生態(tài)防護、水源地排污口整治和截污導流等保護工程。完善重大水污染事件快速反應機制，保障城市居民飲水安全。抓好地下水涵養(yǎng)與保護，建立地下水應急戰(zhàn)略儲備制度。加強水生態(tài)監(jiān)測與預警，探索有利于生態(tài)和環(huán)境的調度模式，探索建立生態(tài)用水保障和補償機制。

4.2水利工程環(huán)境影響研究的深化

水利工程環(huán)境影響的逐漸顯現(xiàn)，使水利工程長期、累積的影響受到了足夠重視。水環(huán)境及水生態(tài)影響研究逐漸向整個生態(tài)系統(tǒng)綜合影響發(fā)展。水利工程環(huán)境影響研究的前沿主要包括：流量、流速等水文情勢變化對水生生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性的影響；大壩蓄水及運行調度對下游區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的影響；流域梯級開發(fā)的長期、累積環(huán)境影響；受影響水生態(tài)系統(tǒng)的修復與重建等。我國水利工程的環(huán)境影響評價技術與方法發(fā)展明顯滯后，尤其是流域梯級開發(fā)對生態(tài)系統(tǒng)的累積與疊加環(huán)境影響的規(guī)劃環(huán)評研究不足，仍需進一步開展有關區(qū)域開發(fā)規(guī)劃的環(huán)境影響評價指標體系、區(qū)域生態(tài)補償機制、生態(tài)服務功能評價、自然資源價值核算，累積影響評價以及開發(fā)的生態(tài)環(huán)境風險評價等理論與方法研究，完善水利工程規(guī)劃環(huán)境影響評價體系，構建兼顧生態(tài)的工程調度方式，實現(xiàn)流域水能資源的科學、合理、適度開發(fā)利用，保障流域生態(tài)安全［30］。

4.3水景觀與水文化體系構建

水利工程中漸漸融入了人水和諧的理念，水景觀、水文化體系構建逐漸成為水利工程中非常重要的內容，也漸漸成為相關領域研究的熱點，為社會各界密切關注。結合當前水利工程建設現(xiàn)狀及水生態(tài)文明建設要求，水利工程中水景觀、水文化構建主要應關注以下幾個問題：①水環(huán)境修復、水生態(tài)修復、親水修復、水域及濱水景觀要豐富多樣、有層次性，盡量維持水的流動；②水景觀、水文化構建要注重與有關規(guī)劃相銜接，同城市建設相結合；③重視水經(jīng)濟的發(fā)展，把地方特色的人文景觀、歷史遺跡融入水文化的內涵中，提升文化品位，促進水經(jīng)濟的發(fā)展；④水景觀、水文化的主管部門、各主管部門的事權及職責應明確，以避免管理上的混亂；⑤繼續(xù)完善相關法律、法規(guī)，制定規(guī)范［31］。

水景觀、水文化體系的構建，不僅要繼承傳統(tǒng)治水技術的精髓，更應樹立親水理念，注重多自然型河流建設，營造人與自然和諧的水環(huán)境，將工程水利向資源水利、景觀水利、生態(tài)水利轉變。治理過程中應更加注重生態(tài)理論的應用，對水體、堤岸、濕地、植被等諸多要素進行統(tǒng)籌考慮，實現(xiàn)水陸資源的防洪蓄水、生態(tài)恢復、休閑娛樂、經(jīng)濟開發(fā)等綜合功能。城市水景觀既有其自然特性又有其人文價值，水景觀整治要從生態(tài)、經(jīng)濟、人文、社會效應等方面進行綜合考慮，既要恢復自然河道的功能，又要滿足人類依賴生存的要求，應以“回歸自然與以人為本相結合”的理念為水生態(tài)景觀整治思路。

4.4水生態(tài)文明城市建設

水生態(tài)文明建設，要把生態(tài)文明理念融入到水資源開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約、保護的各方面和水利規(guī)劃、建設、管理的各個環(huán)節(jié)，要牢牢把握 “節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的基本思路，積極順應自然規(guī)律、經(jīng)濟規(guī)律和社會發(fā)展規(guī)律，加快實現(xiàn)從供水管理向需水管理轉變，從粗放用水方式向集約用水方式轉變，從開發(fā)水資源向保護水資源轉變，從單一治理向系統(tǒng)治理轉變，凝聚全社會治水力量，統(tǒng)籌解決水安全問題。開展水生態(tài)文明城市建設過程中，要遵循以下原則：一是堅持人水和諧，科學發(fā)展。牢固樹立人與自然和諧相處理念，尊重自然規(guī)律和經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)律，充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的自我修復能力，以水定需、量水而行、因水制宜，推動經(jīng)濟社會發(fā)展與水資源和水環(huán)境承載力相協(xié)調。二是堅持保護為主，防治結合。規(guī)范各類涉水生產建設活動，落實各項監(jiān)管措施，著力實現(xiàn)從事后治理向事前保護轉變。在維護河湖生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性，滿足居民基本水資源需求基礎上，突出重點，推進生態(tài)脆弱河流保護和地區(qū)水生態(tài)修復。三是堅持統(tǒng)籌兼顧，合理安排。科學謀劃水生態(tài)文明建設布局，合理安排生活、生產和生態(tài)用水，協(xié)調好上下游、左右岸、干支流、地表水和地下水關系，實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置和高效利用。四是堅持因地制宜，以點帶面。根據(jù)各地水資源稟賦、水環(huán)境條件和經(jīng)濟社會發(fā)展狀況，明確水生態(tài)文明建設的重點和方向；對重點區(qū)域和部位進行集中治理，輻射帶動區(qū)域水生態(tài)環(huán)境的改善和提升。

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課題組成員：

1. 程永隆，福建省水利水電勘測設計研究院副總工程師，教授級高級工程師；

2. 詹馮達，福建省水利水電勘測設計研究院環(huán)境與市政工程院主任工程師，高級工程師；

3. 余亮華，福建省水利水電勘測設計研究院環(huán)境與市政工程院，助理工程師。