水情是湖南最大的省情,水患是湖南最大的忧患。水旱灾害一直是困扰湖南社会经济发展的重要障碍。历来是雨多则洪,雨少则旱。近年,水旱灾害均呈加剧的趋势,尤其是突发性的山洪灾害越来越严重,造成大量的人员伤亡和巨大的经济损失。作者针对湖南省域水系出现的生态安全问题,采用查阅收集文献资料的调查研究和综合分析方法,结合实地考察,从分析湖南水系现状入手,全面探究水旱灾害产生的原因,理论上应用生态学、仿生学、系统论和循环理论等相关学科的基础理论知识,探寻水旱灾害治理的新的理论依据。实践上以建立湖南水循环安全体系为目标进行创新性研究设计治水模式和防灾体系。主要研究结果如下:1.水系仿生设计观点根据结构决定功能的原理,首次提出以植物叶片输导组织和微观活细胞结构为模本设计宏观水系的观点,认为植物叶片输导组织—叶脉和活细胞贮水组织—液泡是大地宏观水系的延伸,大地宏观水系可仿照植物体内微观水系进行设计。2.物质小循环观点根据植物活细胞内的物质运动规律,即细胞质围绕液泡作循环运动的规律,首次提出物质在一个相对独立的小范围内循环有利于区域良性生态系统的建成和维持的观点。并以此作理论依据,应用于区域水系设计。3.湖南山地分散蓄水模式本研究应用水系仿生设计和物质小循环观点首次提出沿河两岸分级截留分散蓄水的治水模式,或称之为藤蔓结瓜式或树枝结果式,实现大地均匀蓄水,以保障水安全循环。4.湖南山地即时水库防洪体系针对湖南各地山洪灾害加剧的趋势,首次提出了即时水库的概念和建立即时水库防洪体系的设想。即时水库是一种临时用于蓄积地表径流的水库,它有三种类型:梯田、梯坑(洞)和梯坝。即时水库主要是延缓洪水下泄的时间,削弱洪水流量,变地表径流为地下潜流,从而减轻洪水对所在地区和下游地区的影响。本研究还分析了建立即时水库防洪体系所具有的生态服务功能。5.城市绿地隐形蓄水系统从节约和提高城市雨水资源利用率的角度,首次提出在城市绿地中建立隐形蓄水系统,即将城市硬地屋面、广场和道路的雨水设法收集到园林水系之中,或漏到绿地土壤之中,或贮藏与人工水池之中,并大量贮藏于地下或园林水系之中,以减少城市雨水的排出量,从而降低城市绿地的养护成本。湖南治理水旱灾害重在丘陵山区,坚持采用以蓄为主的治水模式,分级截留分散蓄水,广泛修建山地水库,建立即时水库防洪体系,尽可能减少山地的地表径流;极力阻止山地土壤流失而淤积于下游水系之中,全面提高湖南的抗洪与抗旱能力。