湖南水旱災(zāi)害成因及水循環(huán)安全體系建設(shè)研究.pdf

1、水情是湖南最大的省情，水患是湖南最大的憂患。水旱災(zāi)害一直是困擾湖南社會經(jīng)濟發(fā)展的重要障礙。歷來是雨多則洪，雨少則旱。近年，水旱災(zāi)害均呈加劇的趨勢，尤其是突發(fā)性的山洪災(zāi)害越來越嚴重，造成大量的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失。作者針對湖南省域水系出現(xiàn)的生態(tài)安全問題，采用查閱收集文獻資料的調(diào)查研究和綜合分析方法，結(jié)合實地考察，從分析湖南水系現(xiàn)狀入手，全面探究水旱災(zāi)害產(chǎn)生的原因，理論上應(yīng)用生態(tài)學(xué)、仿生學(xué)、系統(tǒng)論和循環(huán)理論等相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識，探尋

2、水旱災(zāi)害治理的新的理論依據(jù)。實踐上以建立湖南水循環(huán)安全體系為目標(biāo)進行創(chuàng)新性研究設(shè)計治水模式和防災(zāi)體系。主要研究結(jié)果如下： 1．水系仿生設(shè)計觀點 根據(jù)結(jié)構(gòu)決定功能的原理，首次提出以植物葉片輸導(dǎo)組織和微觀活細胞結(jié)構(gòu)為模本設(shè)計宏觀水系的觀點，認為植物葉片輸導(dǎo)組織—葉脈和活細胞貯水組織—液泡是大地宏觀水系的延伸，大地宏觀水系可仿照植物體內(nèi)微觀水系進行設(shè)計。 2．物質(zhì)小循環(huán)觀點 根據(jù)植物活細胞內(nèi)的物質(zhì)運動規(guī)律，即細

3、胞質(zhì)圍繞液泡作循環(huán)運動的規(guī)律，首次提出物質(zhì)在一個相對獨立的小范圍內(nèi)循環(huán)有利于區(qū)域良性生態(tài)系統(tǒng)的建成和維持的觀點。并以此作理論依據(jù)，應(yīng)用于區(qū)域水系設(shè)計。 3．湖南山地分散蓄水模式 本研究應(yīng)用水系仿生設(shè)計和物質(zhì)小循環(huán)觀點首次提出沿河兩岸分級截留分散蓄水的治水模式，或稱之為藤蔓結(jié)瓜式或樹枝結(jié)果式，實現(xiàn)大地均勻蓄水，以保障水安全循環(huán)。 4．湖南山地即時水庫防洪體系 針對湖南各地山洪災(zāi)害加劇的趨勢，首次提出了即時水

4、庫的概念和建立即時水庫防洪體系的設(shè)想。即時水庫是一種臨時用于蓄積地表徑流的水庫，它有三種類型：梯田、梯坑(洞)和梯壩。即時水庫主要是延緩洪水下泄的時間，削弱洪水流量，變地表徑流為地下潛流，從而減輕洪水對所在地區(qū)和下游地區(qū)的影響。本研究還分析了建立即時水庫防洪體系所具有的生態(tài)服務(wù)功能。 5．城市綠地隱形蓄水系統(tǒng) 從節(jié)約和提高城市雨水資源利用率的角度，首次提出在城市綠地中建立隱形蓄水系統(tǒng)，即將城市硬地屋面、廣場和道路的雨水設(shè)