一、理论基础
（一）环境水利学
环境水利学是研究水资源开发利用和兴建水利工程出现的环境问题，并使水利建设与环境保护协调发展的学科。
环境水利既解决与水利有关的环境问题（如兴修水利对环境的影响和水害带来的环境问题），也研究与环境有关的水利问题（如环境的改变对水资源、水域和水利工程的影响），包括研究提出环境与水利的相互要求以及采取的对策和措施等，使水资源的开发、利用、治理、配置、保护、节约与生态环境相互协调，达到兴水利、除水害和改善环境，促进经济、社会、环境协调可持续发展。
1.环境水利学研究的基本内容
（1）水利工程环境影响
环境水利学研究水利工程环境效益和对水环境、生态、大气环境、声环境、土壤环境、环境地质、社会经济、移民、人群健康、景观文物等环境的影响。环境的影响按影响性质分有利影响和不利影响，短期影响和长期影响，直接影响和间接影响。
研究内容包括评价和研究水利工程环境影响，编制环境影响报告书，环保设计，施工环保，环境管理，不利影响减免和改善措施等。研究目的是合理开发利用水资源，保护和促进环境质量的提高，达到水利工程经济效益、社会效益和环境效益的统一。
（2）水资源保护
水资源保护包括水量和水质两个方面的保护，水资源保护研究要以水质保护为重点。
（3）流域环境水利
流域内水资源开发利用和各种水利工程的兴建，改变了水资源的地区分布和水文情势，引起许多环境变化。流域环境的改变又对水利提出新的要求和新的任务；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。
（4）城市环境水利
城市环境水利主要内容是：研究城市水环境功能；研究城市地下水位下降、地面沉降、泉水枯竭、地下水污染等对环境的影响，提出防治措施；研究城市生态与环境用水；研究城市污水对市区和周围地区河流、湖泊、水库等水体的污染及其对人群健康的影响，提出污染防治措施；研究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；研究城市非点源污染对径流水质的影响；研究城市工业废气引起的酸雨对周围地区水环境的影响等；提出减免不利影响和改善城市环境的对策措施。
（5）区域环境水利
区域环境水利是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。
区域环境水利有三种类型：按行政分区，如新疆地区环境水利、京津地区环境水利等；按自然地理分区，如平原地区环境水利、河口地区环境水利等；按资源开发利用分区，如能源基地环境水利、红水河流域水电开发环境水利等。各个区域都具有本地区特点的环境水利问题，如海河平原地区环境水利的主要问题有：地下水开发对环境的影响，城市污水灌溉的影响，水利工程对土壤环境的影响等，以及解决水资源短缺、防治水污染、增加生态环境用水和改善区域生态环境的对策及措施。
2.环境水利学分支学科及发展趋势
环境水利学是一门综合性强的学科。它的分支学科包括环境水力学、环境水化学、环境水文地质学、环境水利生态学、环境水利经济学、环境水利医学、城市环境水利学以及水利工程环境影响评价理论与方法研究等。
环境水利学作为一个专门学科进行系统研究，是水利建设迅速发展的需要。环境水利学在实践工作中不断总结经验，得到迅速发展；随着现代科技进步，吸取了新理论、新技术、新方法而不断完善；在水利事业、水利科学中的地位越来越重要，发挥的作用越来越大。以下对环境水利主要分支学科介绍如下：
（1）环境水力学
环境水力学是研究污染物质在水体中扩散、输移与转化规律及其应用的学科。环境水力学主要研究保守物质的扩散与输移规律；对非保守物质则应用水质模型进行研究。保守物质为溶解于水且不改变水体流动特性的物质；非保守物质为水体中除扩散、输移外，同时有生物化学作用引起转化作用的物质。
（2）环境水文学
环境水文学是研究水类活动引起的水文情势变化及其环境之间相互关系的学科。环境水文学研究的内容及方法，可应用于环境影响评价中水文情势和水环境预测。水文预测分析，也是水生态、湿地、土壤环境等评价的基础。
3.环境水文地质学
环境水文地质学主要包括环境水文地质和环境水利工程地质。
（1）环境水文地质
研究地下水在人类活动作用下，数量和质量在时间和空间要变化的状态，及其对环境可能造成的影响。环境水文地质是工程环境地质预测评价、土壤环境评价等的理论基础。
（2）环境水利工程地质
环境水利工程地质主要研究合理利用地质环境的优势为工程服务，减少投资；研究如何避开和改造不利地质因素对工程的影响；研究、预测和评价人类活动可能引起的地质环境变化和这种变化带来的影响，并论证环境保护、环境治理和开发方案的合理性。(https://www.daowen.com)
4.环境水生物学
环境水生物学是研究水环境与水生物在自然和人类活动干预下，相互作用、相互联系、相互影响及变化趋势、生态机理和保护对策措施的学科。
（二）景观生态学
景观是指一个空间异质性的区域，由相互作用的拼块或生态系统组成，以相似的形式重复出现。景观是高于生态系统的自然系统，是生态系统的载体。生态系统是相对同质的系统，而景观是异质性的。
1.研究内容
景观生态学的研究内容主要包括景观结构、功能及其变化。结构指具体生态系统或存在“元素”的空间关系，主要指与生态系统的大小、形状、数量、类型及相关的能量、物质和物种的分布；功能指空间元素之间的相互作用，即物质、能量、物种在生态系统间的流动；变化指生态镶嵌体的结构与功能随时间和空间的变化。
（1）景观结构
景观是由景观元素组成。景观元素（或称景观结构组分）是地面上相对同质的生态要素或单元，包括自然因素或人文因素。从生态学角度看，景观元素可以看成是生态系统。景观元素有三种类型：拼块、廊道和模地。
（2）景观的功能
景观的功能是景观元素之间的相互作用，即能量流、养分流和物种流都可以从一种景观元素迁移到另一种元素，没有一个是静止的。通过大量的“流”，一种景观元素对另一种景观元素施加着控制作用，“流”的产生是由于景观元素之间的差异性。研究异质性景观中不同组分在时间和空间上的相互作用，研究能量与物质的交流，研究异质性对生物和非生物过程的影响是景观生态学研究的核心内容之一。
2.景观生态学原理
（1）景观结构与功能原理
景观是异质性的，物种、能量和物质在拼块、廊道及模地之间的分布表现出不同的结构。因此，物种、能量和物质在景观结构组分之间的流动表现出不同的功能。
（2）生物多样性原理
景观异质性可以降低稀有内部物种的丰度，增加边缘物种及要求两个或两个以上景观组分（生境）的物种的丰度，并提高总体物种潜在的共存性。由于许多生态系统类型的存在，各自都有不同的生物种或物种库，因而景观的总的物种多样性就高。
（3）物种流动原理
物种在景观元素之间的扩张和收缩既影响景观的异质性，也受景观异质性的制约。
（4）养分再分布原理
矿物养分在景观元素之间的再分布速率随这些元素中的干扰强度而增加。
（5）能量流动原理
热能和生物量通过景观中的拼块、廊道和模地的边界速率随景观异质性的增加而增大。随着空间异质性的增加，会有更多的能量流越过景观元素的边界。
（6）景观变化原理
在无干扰条件下，景观的水平结构逐渐趋向于均势化：中度干扰将迅速增加异质性；而严重干扰则可能增加，也可能减少异质性。景观的水平结构把物种能量和物质同拼块、廊道及模地的大小、形状、数目、类型物构型联系起来。
（7）景观稳定性原理
景观镶嵌体的稳定性可能以3种明显的不同方式增强：趋向于物理系统稳定（以缺少生物量为特征）；受干扰后的迅速恢复（存在低生物量）；对干扰的较高抗性（通常存在高生物量）。景观的稳定性与景观对干扰的阻抗和干扰后的恢复能力有关。每个景观元素有它自己的稳定等级，因而景观总的稳定性反映每种景观元素所占的比例。
（三）环境经济学
环境经济学是研究经济发展与环境的相互关系及其变化规律的科学。研究的目的和任务是如何合理地调节人与自然之间的物质变换，使人们的经济活动与环境协调并保持平衡，既取得近期和直接的经济效果，又取得远期和间接的经济效果；研究经济活动的环境效应、生态效应，并使这种效应转换为经济信息反馈到国民经济的计划和管理中去，为正确制定社会、经济发展战略与各项经济决策，为选择解决环境问题的可行方案，提供理论与方法的依据。
（四）环境水利医学
环境水利医学是研究水利引起的环境与生物变化对人群健康的影响、损害和对策的学科。它从保护人群健康角度出发，利用环境科学和预防医学的理论、技术和方法，对水利水电工程产生的环境健康效应的性质、强度进行调查预测和评价，制定保护人群健康和改善人类生存环境的对策，增强水利水电工程的社会经济效益和环境效益。
