水文与水资源工程方向范文
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篇1
本专业培养具有较扎实自然科学知识，较好人文科学知识，较强的计算机、外语、管理等方面应用能力与水文水资源及水环境方面专业及专业基础知识，能在水利、能源、交通、城市建设、农林、环境保护等部门从事水文、水资源及环境保护方面勘测、规划设计、预测预报、管理、技术经济分析以及教学和基础理论研究的高级工程技术人才。
从事水文、水资源及环境保护方面勘测、规划设计、预测预报、管理、技术经济分析以及教学和基础理论研究工作
水文与水资源工程专业介绍
本专业学生主要学习水文水资源及环境信息的采集及处理、水旱灾害预测及防治、水资源规划、水环境保护、水利工程规划与设计、水利工程运行与管理、水政管理等方面基本理论和基本知识，受到工程制图、运算、实验、测试等方面基本训练，具有应用所学专业分析解决实际问题、科学研究、组织管理的基本能力。
篇2
地理水文学（GeographicalHydrology）与水文地理学（Hydro-geography）均属水文研究的地理学方向，与直接服务于水利工程的工程水文学有所不同。但研究的对象是一致的。50年代受原苏联学术界的影响，促进了我国区域水文的研究，并且形成了水文地理学的主题。俄语中的水文地理（гидротафия）与英语中的Hydrography涵义相同。后者于16世纪在欧洲用于水道（河、海）测量制图的描述［1，2］，在中译书刊中有人译为“水象学”。水利工程专业人员把水文地理作为水利的自然条件来看待，例如，地质、地貌、气候、植被、土壤等等背景，实际上是自然地理因素的特征描述。这里看不出对于水文与水资源本身规律的研究，不能有效地利用地理学原理深入研究水文现象。为此，我们强调水文学的地理方向或地理方向的水文研究。近年来的实践表明，水的问题直接关系到工农业生产与人民的生活，广泛涉及生态与环境等的方方面面［3］。水文地理学已突破了单纯的水背景研究。实际上，从1978年以后，中国地理学会水文专业委员会的历届全国水文学术大会上都强调人与水关系的研究［4-6］。
适应水问题研究发展的需要，并与工程水文学相配合，深化水文研究的理论与实践，地理水文学更可拓宽水文地理学的研究方向，发展内涵，有利于学科研究发挥自己的特色；促进水文研究与地理科学其它分支科学的横向结合，如气候学、地貌学、土壤地理学等，尤其是与人文经济地理学的结合，形成新的边缘学科领域和产生新的学科生长点；通过水与资源、社会、经济、生态与环境的广泛联系，有利于综合性研究优势的发挥，改变水文地理研究的传统方法与手段，增加计算技术、遥感遥测与信息系统方法的应用，提高研究工作的水平。
地理水文学的提出是一种发展，而不是对水文地理学的否定。两者既属于地理科学也属于水文科学。为了简化叙述，它们的关系可以用图1来表示：
图1地理水文学与水文地理学示意
Fig.Relationshipbetweengeographicalhydrologyandhydrogeography
显然，地理水文学与水文地理学均是地理科学（G）与水文科学（H）的公共部分，即集合G与H的交，有共同的元素为X，则：
G∩B＝｛X／X∈G，X∈H｝
只是水文地理学靠近地理学，而地理水文学靠近水文学。从我国地理部门的水文研究来看，针对区域和流域的单纯水文地理研究已相对减少，而水文水资源本身的研究相对发展。地理水文学在研究领域、深度层次、实际应用等方面均领先于水文地理学。
2回顾与研究现状
从30年代后期到80年代中期的研究回顾，见参考文献［1－3。结合当前，简要概括如下：我国地理学中现代水文学研究始于30年代末，从吴尚时先生的译著“江河之水文”为起始。50年代初，谢家泽、郭敬辉、施成熙、罗开富等为推动我国水文研究作出巨大贡献，50年代中期以后，以河流水文为主的水文研究迅速发展，包括边远地区河流水文调查与全国水文区划的研究。60年以后，从河流水文（包括河口水文）逐渐扩大到其它陆地水体，包括冰川、湖泊与沼泽水文及水文过程（如泥石流、洪水与森林水文影响等）的研究。同时，水文实验，包括定位半定位试验相继发展。70年代，特别是80年代以来，水资源问题与环境水文研究得以迅速发展。80年代中期以后，“人与水”和涉及全球变化的水文研究开始兴起，方兴未艾。
至于研究现状的归纳，择其主要方面分述如下：
2.1水循环与水平衡
作为水文基本理论的水循环与水平衡研究，正在宏观与微观尺度上不断扩展与深化。在宏观上面向全球。国际地圈生物圈计划（IGBP）强调的界面过程研究，正力图把描述全球物理气候系统的总循环模型（GCMS）与全球水循环模型相耦合。这一研究将提供量化与描述全球水文过程与未来变化的可能，其中包含自然变化与人类活动的影响。IGBP计划特别注重植被变化的作用，以便把人与生物圈（MAB）计划的研究紧密联系起来，这是目前国际上正在开展的一项巨系统研究。在我国结合IHP－IV计划（大气、陆地和水系统间的界面过程，气候变化和水文系统的关系，湿润热带、干旱半干旱区水文研究与水资源管理战略等）已有初步研究，目前正加强我国地理水文学与地学及生物学各分支学科的跨学科研究。
水循环研究除在国内已发展的各类流域水文模型外，正深入到单元尺度的细微观测与计算模拟，尤其是田间水分运动与交换过程的实验与计算研究。相对于宏观尺度的研究，我国在这方面已有一定的工作基础，如土壤－植物－大气连续系统的研究，发展了多种水体之间多种形式耦合系统的探讨；结合中国科学院生态台站网络的建立，开展不同地理带的水循环过程的实验，致力于揭示界面过程中水分、热量交换规律，例如，地下／土壤水、植物根系吸收、植物冠层辐射平衡、温度、总气孔阻力、边界层阻力、土面蒸发、土壤热通量等等。水循环或水量平衡研究，既是发展水资源确切评价方法的基础，也是农田节水调控、农业合理用水的依据，具有重要的意义和广阔的应用前景［7］。水循环的微观与宏观的结合表征水文科学理论的逐步完善化和系统化。
2.2区域水文与水资源
2.2.1区域水文近年来的主要进展表现在：
①定量分析技术手段有所加强，如应用模糊数学进行区域水文类型的研究，已有黄河流域的水文区划工作；应用有序量最优分割法，进行河川径流变化的研究；利用遥感技术进行地区水文条件的判读，包括对多时相卫星遥感图像分析区域水文动态等。
②区域水平衡研究进一步深入，如：中国科学院地理研究所进行的全国水量平衡与华北水量平衡的研究；长江流域办公室与黄河水利委员会提出的长江流域水平衡三要素分布和黄河流域水文要素时空分布及水平衡分析；各省区的水平衡研究，全国已有一半的省市提出研究报告［5］。在这些研究水平衡的工作中，多采用六要素的平衡计算方法。
③全国水文区划已完成初稿，这项工作开始于1984年，成果即将发表。
④特殊区域的水文研究也取得许多成果。如喀斯特地区、干旱区与半干旱地区、山区、平原地区、高寒地区与小岛的水文研究均有相当的研究成果发表。
2.2.2水资源从70年代后期开始，我国的水资源问题一直对水文研究起着导向的作用，而且经久不衰。有人甚至认为一门新的学科——水资源水文学正在兴起。这说明水文与水资源不可分割的关系。作者认为水资源的研究可以作为水文学延伸与拓广。但水资源学并不与水文学等同。水资源学与社会、经济有更直接的密切关系。1986年在南宁召开的第4次全国水文学术会议以来，水资源的研讨非常热烈：
①针对水资源的涵义，杨戊与刘昌明等分别提出了水资源的定义［8，9］。
②在区域水资源的研究方面，提出了对农业生产至关重要的土壤水的资源评价与利用［10-12］及农业节水的途径。这方面的研究与原苏联学者李沃维奇曾经展望的“水文学的土壤趋势”相呼应。
③在区域水资源研究方面发表了大量的论著，特别是对边远地区（如新疆、等地区）的水资源提出了比较系统的研究成果［13］。
④结合城市水文研究的开展，南京大学与华东师范大学对城市水资源做了一系列的工作，水资源规划与管理的研究比较突出。
⑤南水北调工程是我国水资源重大战略性工程，对缓解我国地方水危机有重大作用。由于引水线横跨江、淮、河、海4大流域，水资源的配置与联合利用是亟待研究的问题。针对这一问题，应用水文地理的系统分析取得了进展［14］。
2.3冰川、湖沼水文
全国第一次水资源评价中的冰川与湖泊水量均由地理部门完成［15］。中科院冰川冻土研究所计算分析得出全国冰川间积为58651km2，冰川储量为51322×108m3，冰川融水年径流量为563×108m3。这部分水量构成了我国西部地区水源的重要成分；中科院地理与湖泊研究所估算了全国湖泊总面积为71787km2，年贮水量为7088×108m3。中国科学院长春地理研究所估算出我国沼泽的面积约为10×104km2。
冰川与湖沼水文的研究，在我国主要集中在地理研究单位。在学术上有举足轻重的地位。在施雅风先生的倡导下，我国冰川的研究，取得迅速的发展。除水文调查外，冰川水的研究已深入到冰川的水量平衡与融水径流形成过程的机制方面，并提出了我国冰川水文学的研究专著［16］。
我国湖泊水文研究，在西北与东南地区都取得了重大进展。中国科学院新疆地理研究所，提出了亚洲中部湖泊的近期变化［17］的研究成果，为中亚湖泊水资源利用提供了科学依据。中国科学院南京地理与湖泊研究所毛锐，在太湖蒸发的长期研究基础上，针对1991年太湖水灾时期湖水位日变化分析得出排浅阻碍论据，对于世界银行为治灾投入资金的决策起了很大作用，显示了研究论文的价值。此外，1992年中国科学院地理研究所在南四湖蒸发的系统研究成果也通过了科学鉴定，发展了水面蒸发的计算模型［18］。
沼泽水的研究以东北三江平原的沼泽水文研究为代表，已获得了多年的科学积累［19］。
2.4水文过程与环境水文
水文过程在自然地理过程与环境变化的研究中具有极其重要的意义与应用价值。在水文过程的驱动下，导致地貌演化，流水造成侵蚀、搬运与沉积，起着地形的塑造作用；携带地表层化学元素的迁移、沉淀，对化学地理景观起着重要作用；对于地球表面的主要热量（太阳能）进行调节与传输，影响到气候的形成与变化；蒸发过程包含着生物界的一个基本生理过程——蒸腾作用，涉及到植物生长发育。在这个过程中，水与二氧化碳一起是构成植物碳水化合物的主要物质；另一方面，水文地理或环境条件又对水文过程发生影响，成为环境变化研究的命题。水文过程的研究近年来非常活跃。
2.4.1水文过程模型结合各地水文计算的需要，对产流与汇流发展了不同的模型。中山大学、南京大学、贵阳师大与成都科技大学等单位分别研制了岩溶地区水文模型［20，21］。结合流域地貌水系结构，中科院地理研究所等单位发展了地貌单位线方法，用于径流过程的计算。考虑土地利用对水文过程的影响，刘昌明、于静洁提出了森林拦蓄降雨极限量模型①，用于森林拦蓄降雨的计算问题。
①北京林业大学，国际森林水文模型班讲义，81－87，1990。
2.4.2水量转化近期，在我国平原地区，开展了“三水”（降雨、地表水与地下水）转化的研究，考虑到土壤水，称为“四水转化”，再进一步联系到植物水分，称为“五水转化”，这是研究工作的一种循回渐进，从简单到复杂的过程。这方面的研究由于采用了系统的观点和演绎方法［22］，使水量转化过程的理论得到了进一步的发展。这些进展表现出对水文过程研究的全面概括和预见性，揭示出界面水文研究的前景，同时，也丰富了自然地理过程的理论。
2.4.3环境水文主要探讨环境变化（包括自然与人为变化）造成水量与水质过程的变化，这一研究是以水文过程的理论为基础，计算分析各种水文要素对环境条件改变的响应。在研究方法上，目前主要采用鉴定评价法、模拟法以及外推法等［23］。近几年，国内环境水文的研究大多结合各地的环境保护规划与实施进行，如华北地区的水环境与上海市的水环境［24］。在一些薄弱的领域，如：地下水的污染，也开展了研究［25］。1990年国际地理联合会（IGU）在北京举行区域大会后，IGU执委会批准在中国建立了区域水文对气候变化和全球变暖响应的二级学术研究组织并推选刘昌明为主席，使环境水文的研究由较小尺度的研究转向更加宏观的大尺度环境水文研究。1992与1993年分别在美国华盛顿与中国拉萨举行了国际会议，研讨了全球变暖对水文与水资源的影响和高寒地区水文水资源对气候与全球变暖的响应［26］。这些学术活动推动了我国大环境水文的研究。
2.5实验水文
水文学理论的深入发展必须借助于实验研究。目前，水文的定位观测遍及我国的主要陆地水体，包括冰川、湖泊、沼泽与小河流的降雨径流、土壤水与地下水。比较著名的台站可以山东禹城水循环与水平衡试验站、太湖试验站、东北三江平原沼泽试验站与西北天山冰川试验站为代表，这些实验站纳入了中国科学院生态系统网络，覆盖了我国主要的生态类型区，为我国地理水文的理论与应用研究提供了最有力的支撑。实验的内容不仅包含了所有的水文要素的试验观测，而且结合了能量与溶质等不同地理地带的生态与环境条件的研究。在实验技术与手段方面，除了引进国外的先进仪器（如普遍配置土壤水分中子仪，太阳辐射仪等）外，根据实验与模拟的需要还自行研制了室内与野外实验装置［27］。配合对土壤－植物－大气系统（SPAC）的观测，设计了多种仪器的综合装置，发展了新的研究课题。
2.6应用性研究
结合国家与地方的任务，适应市场经济与生产需要，在国土整治、区域发展、城乡规划、工矿交通建设、大型水利工程生态与环境保护等许多方面，进行了大量的研究工作。在缺水的华北与西北地区的工作如节水农业［29］等。有些研究突出地理学的特色，如在华北平原进行的古河道调查［30］，为区域的水量调蓄工作，提供了重要参考。
3、21世纪地理水文研究若干问题
展望未来，地理水文的研究，将有广阔的发展前景。密切结合社会各方面对水日益增长的需求，适应市场经济的发展，考虑国际学术的发展趋势，面临着严竣的挑战和众多的机遇，研究工作任重而道远。下面提出的若干方面仅供商榷。
3.1水资源仍为研究主题
随着社会经济的发展和人口的增长，今后应以地理水文与工程水文相结合，为水资源评价、开发、利用、管理和保护提供水资源水文的科学依据，深入水文规律的研究，创造新的水文分析方法。由于供水量的不断增长引起废弃水的增加，水质的研究和地下水及一些新水源利用，将会更加迅速地发展，不断扩大规模或尺度的人类活动对水资源的影响，包括三峡大坝与南水北调等超大型水资源工程的影响，将为地理水文研究提出新课题。
3.2全球变化与地理水文
埃里克·巴伦提出的通用循环模式（GENESIS）进一步发展了全球增暖的认识。对全球变暖引起的水文水资源变化的研究，是我们责无旁贷的任务。中国是世界大国，幅员辽阔，大约跨4°－53°N之间，水资源对气候变化的响应是非常复杂的。主要特点是：
①因纬度带而异；
②水文水资源量的响应属非线性（见图2）；
③水文的变异，包括极值，有随温度升高而俱增的特点。这些特点会影响到水资源开发利用的规划与管理。因此，必须开展全国不同地理区或纬度带的水文水资源对全球气候变化响应的研究，并为水资源未来情景作出预测。
图2年径流（R）对气温（T）与降水（P）的响应
Fig2AnnualRunoffResponsetoAnnualTemperatureandPrecipitation
3.3全球能量与水循环实验（GEWEX）
GEWEX是一个跨世纪的国际研究计划，它属于世界气象计划（WCP）的内容，横向与水文学的研究相结合。研究计划在1990年制定，1995年以前属准备阶段。我国早在50－60年代已由黄秉维先生提出了与其基本相同的课题，即“热水平衡”的研究。因此，在我国开展这一工作已具备了一定的基础。特别是目前正在建立的中国科学院生态台站网络，将为开展GEWEX的研究和国际间的合作提供良好的条件。由于GEWEX的研究需要解决大小尺度空间系统的耦合问题，今后的研究从我国的实验观测台站来看，存在着小尺度能量与水分运动的计算，如何在尺度上延伸或升级（Upscale），当然，全球大尺度的模型，也需要考虑尺度的降级（Downscale）。随着GEWEX研究向21世纪的迈进，水文与气候学在大尺度上的结合，将会产生出崭新的成果，发展新的前沿。
3.4水文循环的生物圈方面（BAHC）
在国际地圈、生物圈计划（IGBP）中，BAHC是核心计划之一。这与1966年澳大利亚著名土壤－水文学家菲利浦提出了土壤－植物－大气连续系统的研究一脉相承。1992年已在法国召开了国际学术讨论会，欧洲与北美及澳洲均在开展研究，加拿大国家气候中心立项作为专题项目。
BAHC作为IGBP的核心研究项目，将密切配合国际地圈、生物圈计划的研究，旨在通过植被对水循环实现调控。在我国地球与生命科学的一些研究单位也正从实验的途径开始工作。由于水循环控制关系到水资源调蓄利用，这项研究不仅具有重要的应用前景，而且结合IGBP计划将促进一门新的水文学科——宏观生态水文学的发展。
3.5过度或交错带（Ecotones）的水文问题
Ecotones原意为群落交错带。随着环境变化的深入研究，提出了生物多样性的问题，Ecotones是环境水文问题研究的延伸。根据人与生物圈（MAB）的活动计划，1993年7月，在法国里昂召开国际地下水与地表水交错带的国际学术研讨会，主要有以下三方面的议题：
①地下水与地表水界面的作用。
②地下水与地表水界面的障碍：原因与评价方法。
③地下水与地表水界面的管理与恢复。在我国Ecotones尚属一个新的研究领域，目前国内水文地理与化学地理工作者正在着手开展Ecotones的研究，除了地表水与地下水交错带外，河湖与陆地过渡带Ecotones也开始研究，预计未来其它交错带的研究也会逐渐发展，这一研究作为水文学与环境学的交叉研究课题需于重视。
3.6雨水资源化
雨水资源化顾名思义是雨水利用的问题，80年代以来热衷于这一研究的各国学者已举行了六届大会和多次区域性会议，1992年10月在日本东京都召开了国际雨水资源化区域会议。1993年8月初在肯尼亚内罗毕召开了第六届会议，说明雨水利用问题深受各国学术界的重视。
1989年8月初在菲律宾召开的第四届国际大会上，酝酿成立了“国际雨水收集系统协会”（IRCSA）并推选了美国夏威夷大学水文学家，美籍华人霍雨时为该协会的第一任主席，该协会的成立进一步推动着雨水利用的研究。
雨水利用的研究应用前景广阔，其内容也甚为广泛，特别是对我国广大农村农户的供水、对缺乏河川的渔岛、远离地表水源的山村等有很重要的意义，拓宽的雨水利用还包括雨云的研究（和人工增雨），屋顶雨水的收集技术以及水质保存的方法、雨洪的调蓄等等。对于我国缺水的北方与南方石灰岩山区。地表水缺乏的地区，雨水利用的研究可望缓解局部地区的缺水问题。在我国降雨分配不均的情况下，这一研究的意义不言而喻。1985年6月将由中国地理学会水文专业委员会与组织在我国召开第七届IRCSA大会，可望推动我国的雨水资源化研究。
参考文献
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篇3
工程地质学是水利工程、土木工程、地质资源与地质工程等学科的一门较重要的专业基础课。它是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学，是以地学学科的理论为基础，应用数学、力学的知识和工程学科的技术与方法，来解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[2]。由于工程地质学涉及内容多，概念广，实践性很强，且学生缺乏必要的实践经验和机会，因此，如何在有限的教学时间内合理安排教学环节，使学生既能牢固掌握工程地质学的基本概念及基本原理，又具备分析工程地质条件、解决工程地质问题的能力，是一个值得探讨的问题。笔者结合近年来在工程地质学课程教学与实践经验，针对目前工程地质学课程教学中存在的问题，就如何提高水文与水资源工程专业工程地质学课程教学质量与教学效果进行探讨。
一、煤炭院校水文与水资源工程专业工程地质学课程教学存在的问题
（一）课程内容多，授课学时少
根据国家高等教育对人才培养的要求，近些年来，多数院校在培养方案的制定上存在着向公共课倾斜的现象，这使得专业课学时被不断压缩。主要表现在课程学时少，尤其是实践教学环节。过去动辄几十学时乃至上百学时的课程，现在多为32～48学时。在多数煤炭院校中，水文与水资源工程专业开设有基础地质学、矿物岩石学、构造地质学等课程，具有一定的地学背景。即便如此，工程地质学课程仍涉及工程岩土学、工程动力地质作用、岩土工程勘察等方面的内容，这使得该课程教学内容繁杂，教师上课难度增大。在此情况下，如不进行课程教学改革，教师就无法很好地完成相关内容的讲授；同时学生对专业领域知识的学习也将停留在较浅的感性认知阶段，不能理解机理性的问题，更不能深刻地认识该课程在国民经济建设中的作用，这势必对学生未来就业产生不利的影响。
（二）教学方法单调
工程地质学课程基本概念和基本原理较多，同时该课程又具有很强的实践性，因此，单一的多媒体或板书授课模式很难调动学生的积极性。加之个别教师实践经验不足，存在照本宣科的现象；而个别教师授课又完全脱离指定教材，这些都容易使学生产生厌学心理。此外，课程中涉及的一些教学内容，诸如崩塌、滑坡等灾害的形成机理及演化过程等比较抽象，单纯在PPT中以图片形式展示，不能很好地呈现，学生缺少感性的认识，这在一定程度上挫伤了学生学习的积极性和主动性。
（三）实践环节薄弱
近些年来，随着高校的不断扩张，教学资源的投入问题已经成为高校普遍面临的问题。具体到实践教学环节，主要体现两个方面：一方面野外实践场地或基地功能缺失，满足不了野外实践教学的需求；另一方面学生人数与设备台套数不成比例，同时也存在部分试验仪器无场地安放的尴尬局面，导致部分试验无法开出，学生动手能力得不到培养。此外，还存在实验教学方式和时间不灵活等问题。目前多数院校的室内实验都是教师准备好试验后，学生在制定的条件下按照实验指导书进行，学生真正思考的较少，部分学生既不动脑也不动手，而是依靠同组其他同学来完成实验，这不利于学生实践能力的培养，容易导致学生实践能力不足或丧失。
（四）考核方式单一
考核成绩比例分配不合理，多数院校该课程考核成绩都是由期末考试成绩（约占70%～80%）和平时成绩（占20%～30%）组成，而平时成绩又多以上课出勤率、课外作业以及实践环节表现等形式存在，其中上课出勤率占主导地位。这样难免会存在一些学生到课不听课，考前突击且考分很高的现象。此外，考核的内容也不够全面，多侧重于理论知识，往往忽视学生动手能力的考核，最终导致校内所学知识与实际工作脱节，不利于综合人才的培养。
二、课程教学改革探索
针对当前教学过程中存在的问题，结合近年来的教学和实践经验，提出从教学内容、教学手段和教学环节等几方面对课程教学进行改革。
（一）合理优化教学内容，改专业通识教学为行业特色教学
在教学内容的选择上，要突出院校的特色优势。针对煤炭院校水文与水资源工程专业具有地学背景这一特点，工程地质学课程教学可主要讲解三部分的内容，即岩土体工程地质性质研究、工程动力地质作用研究以及工程地质勘察等。岩土体工程地质性质研究是该课程的基础，该部分主要讲授土的物质组成、物理力学性质以及岩土体的工程地质特性；工程动力地质作用研究是该课程的核心内容，讲授学时应占总学时的一半以上。该部分主要讲授活断层和地震、斜坡、岩溶、泥石流及地下硐室的工程地质研究；工程地质勘察部分主要讲授工程地质测绘、勘探、试验以及长期观测等几种工程地质勘察方法。课程教学要确保在有限的学时内突出重点，同时也要注意前后所学课程内容上的衔接，避免重复。
（二）丰富教学方法和手段，改单一的满堂灌为交互式教学
工程地质学具有较强的实践性，其教学目标是要培养学生对于工程地质现象的认识、判断能力和工程地质问题的分析、处理能力，这需要在传统教学模式的基础上，紧扣学科的发展前沿和热点问题，丰富教学方法和手段，灵活组织课堂教学。
传统课堂教学方式使学生获取的知识较多地局限在抽象的经验上，而现代化的教学手段不仅可以使学生获取抽象的理论知识，还可以提供丰富的观察经验，在一定程度上将理论与实践相结合，因此要充分利用现代化的教学手段。如在讲授滑坡、泥石流等内容时可采用flash动画或影像资料展示灾害的形成过程、危害以及其防治措施；在讲授地震的工程地质研究内容时可结合典型的地震（512汶川大地震），讲解地震发生的机理及预警预防措施；在讲解地下硐室位置的工程地质论证时，可借助物理模型来分析地形、地质构造、岩性特征等对硐室位置的影响等等。这些方法和手段的引入不仅可增强教学的直观性、主动性，同时也可节省一定的时间，扩大课堂教学的信息量，提高教学效果。
鉴于该课程内容多，课时少，可采取学生自学、教师课堂讲解和课外辅导答疑相结合的教学方法，以锻炼学生的自学能力。还可就工程地质学领域的热点问题，设置课堂辩论。通过教师布置论题学生收集资料学生课堂辩论教师讲解剖析的教学过程，改过去教学单行道（教师到学生）为双行道（教师到学生，学生到教师），引导学生分析问题和解决问题。例如，针对近期发生的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，可设置地质灾害的主要诱因？人类活动or自然条件的论题，让学生通过查阅与崩塌、滑坡、泥石流等灾害相关的资料，展开讨论与辩论，从而达到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相关知识的目的。此外，还可增加一些工程实例课，让学生尝试用所学知识去解决实际问题。例如利用最新发生的地震、滑坡及泥石流等地质灾害的工程实例，探讨这些灾害的发生机理及防治措施，从而锻炼学生发现问题和分析问题的能力。
（三）加强实践环节教学，改被动式接受为主动式探索
在实施实践教学活动时，要强调以学生为主体，培养学生的动手能力，充分发挥实验教师的引导作用。在进行实验之前，指导教师可提出实验要求及注意事项，并给出参考意见，让学生自行设计实验方案，将原来的验证性实验改为设计性实验。尽量创造条件让学生开拓思维，发挥想象力和创造力，激发学生学习的主动性和积极性，提高洞察力，培养严肃认真和实事求是的工作作风，提高学生的综合素质。
野外实践应有效地将理论与实际相结合。因此，在进行野外实践教学时地点应尽可能选择工程地质现象丰富的地方。对河南理工大学而言，可在市区北部的缝山针公园进行为期半天的实践教学活动。结合园区内原有采石场开挖形成的人工边坡讲解边坡的应力分布状态及变化特征，边坡变形破坏类型及稳定性的影响因素，同时还可结合该园区的生态恢复治理工程讲解边坡变形破坏的防治原则和措施。此外，可结合水文与水资源工程专业学生未来就业意愿和方向，在毕业设计（论文）环节安排一些与工程地质有关的实践内容，例如岩土工程勘察设计或岩土工程分析与评价、边坡稳定性分析与评价以及煤矸石堆积体稳定性分析等。在毕业设计（论文）过程中要充分发挥学生的主观能动性，让学生多动手、多动脑，多方位培养学生获取知识的能力和创新能力。
（四）完善考核内容与方式，改重视理论考核为突出实践性考核
改变考核成绩的比例组成，将平时考核成绩的比例提高10%～20%，弱化到课率在平时成绩中的主导地位，突出学生实践环节的综合表现。同时加大课堂表现方面的考核力度，就重点内容的一些问题进行课堂提问，积极主动回答问题者每次加2分，答对的再加3分，这在一定程度上能促进学生思考问题的积极性，也有利于教与学之间的互动。在考核内容上要增加一些综合能力的考核，不仅要考核理论知识，还要设置一些案例分析题，考核学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，使学生综合素质得到提高。
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关键词：水文勘查 改革 水文体系
一、我国水文勘查现状
截止目前，我国已建成各类水文站点3万多处，形成包括水位、流量、降雨量、水质、地下水、蒸发量、泥沙等多个项目的水文站网，积累了总额为9.7亿元的固定资产，形成了有一定技术水平的约3.6万名的水文职工队伍，但是水文勘查工作为纯公益性事业，在我国存在以下两个方面的矛盾：（1）缩减研究经费、减少工作量与完成勘查任务、基站信息整理的需求不能协调，现用设备精度和使用测次效果与水文行业国际和国家、地区技术标准无法匹配，现有勘查人员工种人数和技能与环境资源变化形式不能同步，甘肃、新疆、宁夏等省（自治区）地市级水文机构尚未建成，其他部分地区也存在水文站网密度偏低的问题；（2）由于经济全球化和社会信息化的发展，现代网络技术和人文服务意识提到了前所未有的高度。我国水文勘查资料精度、系列长度、覆盖广度与国际现代化水文标准存在一定距离，信息采集勘查成效与数据研究资源仍缺少必要的技术支持，信息不公开、标准不明确使水文勘查成为介于环境资源与日常用水间可大可小的地位，普通民众对水资源可持续利用缺乏应有的觉悟和行动。
二、水文勘查方式的改革与发展的原则和方向
（一）明确水文水利发展总体思路。在水文勘查实践工作中不断修正改革规划方法，从过去传统的站点人工定点采集测量逐步向新技术仪器自动测量记录转换，从简单的数据监测服务向新型的研究成果指导转变，由技术标准型水文向人文服务型水文方向突破，由专门行业水利研究向社会水文基础知识普及努力，以满足水利发展和经济社会发展目标。
（二）实现水文监测自动化应用。从国家到地方加大科技设备和业务管理系统的财政投入，充分利用水利系统与省市地区水文网建设覆盖全国的水文信息网络，重视水文测验的成果质量，加强对受涉水工程建设影响下的水文测验方法的技术研究，江河湖库设立水情自动测报、水文巡测系统，采用全球定位系统GPS、地理信怠系统GIS、遥感RS等更新技术和多普勒剖面流速仪、离子色谱仪、原子吸收仪、同位素测沙仪，光电测沙仪、车载式应急监测移动实验室等先进设备，以满足防汛抗旱、水资源管理和水生态环境建设方面的要求。
（三）加强水文勘查站点能力和信息服务建设。完善信息采集、传输系统，在全国省、市、区水文站点、雨量监测站、水面蒸发站、泥沙监测站、水质监测站，不断提高站点勘查工种技能和信息服务素质，启动优秀素质人才选拔任用机制，利用国家水利公网和地方站点局域网建成覆盖主要江河湖库和特殊流域的布局合理、功能完善地实时水文水资源广域网，通过防汛抗旱指挥系统工程提高重要监测警报信息传输的时效性和利用率，通过高新技术和高素质人才完成信息资源交换、和决策管理，完善水资源和水质检测信息管理及汛旱预报应与急对策等方面的信息汇编。
三、水文勘查方式的改革与发展的方法途径
（一）加强水文系统建设投入，健全水文勘查体系。国家和省市地区水文相关部门应加强水文系统建设投入，依靠政府和省市县各级财政机制，加强水文基础设施建设，完善水文信息监测体系。在全国河海流域、江湖库区按照水量与水质相结合的原则合理设置常年测验站和汛期测验站，对现有站点分布进行普查、分析、评估并根据客观需要不断调整充实监测项目，提高水文勘查站网密度和精度；在各级地区设立水资源勘查办公室并执行责任制，在水土流失严重区、重要旅游生态区及江河源头和流域开展生态观测和试验，加强山洪、水汛、早涝预警监测站点建设，利用先进水文勘查设备进行作业和研究，加快建设国家水文数据中心和专业应用系统，尽快实现对水文基础信息的统一管理。
（二）理顺水文管理和运营体制，健全人才管理和科研机制。全面贯彻落实水文行业政策法规研究和省市县区多级水文机构管理体制改革，加强水文基础理论和应用技术研究，对长江黄淮流域、三峡库区及其他湖区的水势、水情、水质变化和水利工程开发建设、水生态环境等方面践行现状研究和对策分析，在水文勘查方法技术和山洪灾害防御、地质分析等方面加强水文科技成果与生活科学实际的应用和推广。与此同时，我们还应逐步建立水文专业人才管理和科研机制。《水文勘查工国家职业技能标准》也对现有水文工作人员的职业技能和道德精神提出了新要求，相关部门和机构应结合水情中心、雨量站自动测报、新仪器引进试用等项目指派技术人员参与实践获得经验；加强岗位技能培训，通过开展水文勘查练兵比武等技能大赛，建立岗位能手晋升优先制度。
（三）完善网络信息服务体系，提高水文测站现代化水平。全国各地水文机构和部门应努力完善水文信息采集、传输、处理、交流的信息服务体系，健全勘查站点能力建设和网络资源建设，提高水文勘查方式的现代化水平。在现有水情和已有设施的基础上，实施站队结合、巡测代替驻测“变哨兵为侦察兵”，实现各级水文信息采集点、不同年际时段信息源的信息共享和实时可视，扩大资料收集范围，积极研发和引进先进的水文测验仪器，>中破传统思维与陋习积极制定适合地区发展的水文测验补充技术标准和法规。
篇5
关键词 水文；勘测方式；改革与发展；水文现代化
中图分类号P64 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0135-02
1我国水文勘测现状
截止目前，我国已建成各类水文站点3万多处，形成包括水位、流量、降雨量、水质、地下水、蒸发量、泥沙等多个项目的水文站网，积累了总额为9.7亿元的固定资产，形成了有一定技术水平的约3.6万名的水文职工队伍，但是水文勘测工作为纯公益性事业，在我国存在以下两个方面的矛盾：1）缩减研究经费、减少工作量与完成勘测任务、基站信息整理的需求不能协调，现用设备精度和使用测次效果与水文行业国际和国家、地区技术标准无法匹配，现有勘测人员工种人数和技能与环境资源变化形式不能同步，甘肃、新疆、宁夏等省（自治区）地市级水文机构尚未建成，其他部分地区也存在水文站网密度偏低的问题；2）由于经济全球化和社会信息化的发展，现代网络技术和人文服务意识提到了前所未有的高度。我国水文勘测资料精度、系列长度、覆盖广度与国际现代化水文标准存在一定距离，信息采集勘测成效与数据研究资源仍缺少必要的技术支持，信息不公开、标准不明确使水文勘测成为介于环境资源与日常用水间可大可小的地位，普通民众对水资源可持续利用缺乏应有的觉悟和行动。
2水文勘测方式的改革与发展的原则和方向
2.1明确水文水利发展总体思路
在水文勘测实践工作中不断修正改革规划方法，从过去传统的站点人工定点采集测量逐步向新技术仪器自动测量记录转换，从简单的数据监测服务向新型的研究成果指导转变，由技术标准型水文向人文服务型水文方向突破，由专门行业水利研究向社会水文基础知识普及努力，以满足水利发展和经济社会发展目标。
2.2实现水文监测自动化应用
从国家到地方加大科技设备和业务管理系统的财政投入，充分利用水利系统与省市地区水文网建设覆盖全国的水文信息网络，重视水文测验的成果质量，加强对受涉水工程建设影响下的水文测验方法的技术研究，江河湖库设立水情自动测报、水文巡测系统，采用全球定位系统GPS、地理信息系统GIS、遥感RS等更新技术和多普勒剖面流速仪、离子色谱仪、原子吸收仪、同位素测沙仪，光电测沙仪、车载式应急监测移动实验室等先进设备，以满足防汛抗旱、水资源管理和水生态环境建设方面的要求。
2.3加强水文勘测站点能力和信息服务建设
完善信息采集、传输系统，在全国省、市、区水文站点、雨量监测站、水面蒸发站、泥沙监测站、水质监测站，不断提高站点勘测工种技能和信息服务素质，启动优秀素质人才选拔任用机制，利用国家水利公网和地方站点局域网建成覆盖主要江河湖库和特殊流域的布局合理、功能完善地实时水文水资源广域网，通过防汛抗旱指挥系统工程提高重要监测警报信息传输的时效性和利用率，通过高新技术和高素质人才完成信息资源交换、和决策管理，完善水资源和水质检测信息管理及汛旱预报应与急对策等方面的信息汇编。
3水文勘测方式的改革与发展的方法途径
水文是水利乃至国民经济发展的耳目和尖兵，为使水文勘测方式的改革与发展能为经济社会又好又快发展提供技术支撑，我们应采取4个方面的方法途径：
1）加强水文系统建设投入，健全水文勘测体系。国家和省市地区水文相关部门应加强水文系统建设投入，依靠政府和省市县各级财政机制，加强水文基础设施建设，完善水文信息监测体系。在全国河海流域、江湖库区按照水量与水质相结合的原则合理设置常年测验站和汛期测验站，对现有站点分布进行普查、分析、评估并根据客观需要不断调整充实监测项目，提高水文勘测站网密度和精度；在各级地区设立水资源勘测办公室并执行责任制，重视对发展落后、环境恶劣地区的水文机构布局，完善重要水源地、入河排污口、调水循环点的水量水质勘测工作，在水土流失严重区、重要旅游生态区及江河源头和流域开展生态观测和试验，加强山洪、水汛、旱涝预警监测站点建设，利用先进水文勘测设备进行作业和研究，加快建设国家水文数据中心和专业应用系统，尽快实现对水文基础信息的统一管理；
2）理顺水文管理和运营体制，健全人才管理和科研机制。全面贯彻落实水文行业政策法规研究和省市县区多级水文机构管理体制改革，加强水文基础理论和应用技术研究，对长江黄淮流域、三峡库区及其他湖区的水势、水情、水质变化和水利工程开发建设、水生态环境等方面践行现状研究和对策分析，在水文勘测方法技术和山洪灾害防御、地质分析等方面加强水文科技成果与生活科学实际的应用和推广。与此同时，我们还应逐步建立水文专业人才管理和科研机制。我国武汉大学、河海大学、西安理工大学等多所知名高校开设水文与水资源相关专业培养储备人才，《水文勘测工国家职业技能标准》也对现有水文工作人员的职业技能和道德精神提出了新要求，相关部门和机构应结合水情中心、雨量站自动测报、新仪器引进试用等项目指派技术人员参与实践获得经验；加强岗位技能培训，通过开展水文勘测练兵比武等技能大赛，建立岗位能手晋升优先制度；坚持用好现有先进工作者、稳定关键技术人才、引进国内外稀缺人才、培养未来储备人才的方针，不断充实基础单位人才队伍建设和重点科研单位勘测实验项目拓展，逐步健全人才选拔、任用、培训、评价和适应科学研究、行业发展的机制；
3）完善网络信息服务体系，提高水文测站现代化水平。全国各地水文机构和部门应努力完善水文信息采集、传输、处理、交流的信息服务体系，健全勘测站点能力建设和网络资源建设，提高水文勘测方式的现代化水平。在现有水情和已有设施的基础上，实施站队结合、巡测代替驻测“变哨兵为侦察兵”，实现各级水文信息采集点、不同年际时段信息源的信息共享和实时可视，扩大资料收集范围，积极研发和引进先进的水文测验仪器，冲破传统思维与陋习积极制定适合地区发展的水文测验补充技术标准和法规。加强声学、光学、电磁原理等方法的研究与应用实现水文监测长期自动记录、存储、传输和处理并对蒸发及其观测辅助项目（气象要素）自动监测，在重要水源地、防洪点、调水区应优先配置流量自动监测仪器设备，对雨量、流量、水质、泥沙等要素进行自动检测和记录；在新仪器、新技术、新方法的使用过程中进行比测联系，建成水情检测、水质管理、洪汛旱情预报、环境分析评价网络信息系统并不断充实、调整和优化。
4结论
随着科学技术日新月异的发展，传统的水文勘测方式正从单一的驻站固守断面逐步向站队结合与仪器自动测报、水文网络资源共享的模式发展，水文勘测方式的改革和发展既能有效提高水文测验效率和技术含量，转变水文测验管理方式和技术创新，拓展水文服务水平和领域延伸，是人们饮用生活、农业粮食、洪旱生态安全和社会经济、政治、文化发展的需要。
参考文献
[1]沈新平.湖南水文现代化与四大体系建设--转变水利发展方式.湖南水利水电，2011.
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关键词：前沿 水科学 水文水资源 环境水利 农田水利
水科学的研究是二十世纪末期人类极为关注的课题之一。自然界中水演化规律的复杂性，人类活动对天然水影响的日益加剧，致使水问题愈加突出，从而极大地影响和制约了人类社会的生存和发展。高新技术在水科学研究中的应用，有力地推动了水科学的研究进程。本文分析了水文水资源、环境水利、农田水利等学科在21世纪初研究的前沿问题。
1 水文水资源
水文水资源学科分为水文极值理论与计算、水文预报理论与方法、水资源开发利用管理理论与方法等3个方向，目前是水科学研究中比较活跃的一个分支。
水文学研究的对象主要为大气、植被、地表、土壤及含水层中的水分运移和相互间的水分转化[1]。目前研究的重点和难点问题主要有：空间分布问题、水文尺度问题、稳定化数值算法问题、分布参数计算、区间入流反演、单宽入流过程的反推等。引入的新理论和新方法有神经网络模型、灰色模型、遗传算法、分形、混沌理论等。水文预报方法中数学模型的研究由黑箱模型发展到概念性模型，目前这一领域的研究主要集中在概念性模型的参数识别、模型参数的实时矫正技术；随着GIS（地理信息系统）空间信息处理技术及相应计算机软件、高性能微机工作站及数字地形高程（DEM）等技术的出现，使得与水文水环境有关的地理空间数据的获取、管理、分析、模拟和显示变为可能，开始出现了分布式物理水文模型和半分布式物理水文模型等新的洪水预报模型，其中，分布式物理水文模型将在近几年内有较快的发展。今后水文学的主攻方向将是区域尺度大气输入和分布式水文模型相耦合、新技术体系在流域水文学上的应用以及建立数学模型模拟人类活动影响下的地下、地表水质和水量的变化情况[1]。
水资源的优化配置一直是水资源高效利用需要讨论的议题之一，随着近几年来我国北方部分城市严重缺水以及洪、涝、旱等灾害的不断出现，使得该分支的发展越来越受到社会各界的普遍关注，如何使水资源充分发挥作用，使之有利于人类社会的发展成为众多学者为之努力的方向。为减轻洪涝灾害的发生，在分析流域水位径流资料的基础上修建防洪功能水库，通过建立调度决策支持系统减少灾害损失的发生，同时也考虑洪水资源化，将洪水引入到适当地方储存起来，供缺水时使用。长距离调水是我国解决水资源南北分布不均、北方城市严重缺水的重要手段，由此而来的如何合理建立水市场便成为急待解决的问题之一，有关水权、水价的形成机制以及效益补偿机制的建立成为该领域理论与实践研究的前沿课题，这一领域也体现了水资源学与管理学、经济学、社会学、法学等多学科交叉的特色。流域水资源管理从水资源工程的多目标开发和统一管理，逐渐发展为集地下水、地表水、湿地、水生生态系统于一体，统筹规划设计、实施和保护的流域水资源集成管理。以水资源系统工程、大系统多目标优化理论、决策分析以及协商理论和对话机制为基础建立的水资源管理决策支持系统为水资源统一协调管理提供了强有力的支持。
开源节流是解决水资源紧缺问题的主要途径。城市雨水资源化就是一个很好的节水思路。现在城市雨水大多是通过下水道直接进入城市排水系统中，在雨量较大时，常常造成排水不畅，引起城区滞水，给人们生活带来诸多不便。如能将这部分雨水充分利用，对缓解城市水资源短缺，减轻城市排水系统的压力将起到双重作用。
地表水和地下水的相互作用是科学家们所热切关注的话题，目前多从野外试验、示踪剂、模型模拟和仪器测量等方面研究地下水与地表水交错带上发生的各个过程及地下水在质和量上的相互作用。
数字地球、数字流域概念的提出，进一步推动了水文水资源科学的发展。地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和遥感技术（RS），或称为“3S”系统，在水文水资源研究和应用领域的应用，使得开发整个流域的产汇流过程，对洪水演进和淹没进行三维空间的动态模拟仿真系统成为可能，这些技术的发展无疑对防洪部门的决策具有重要的参考价值。 2 环境水利
环境问题是21世纪全世界各国所面临的重要问题之一，环境水利学科基础研究主要涉及到河流水环境、非点源污染防治及治理、水污染处理工程等方向。
河流水污染是近年来人们普遍关注的主要环境问题之一，我国河流水环境质量总体较差，有必要加强河流水质管理、治理污染和防止污染加剧。目前这方面的研究主要集中在：①研究河流水环境质量发展趋势。建立水环境质量监测网，跟踪研究水环境质量因子在河流中的变化情况，预测河流水环境质量的变化趋势；②河流水环境不确定性风险研究是世界性的难点和热点问题。由于河流的多用途性，使得河流水环境经常会遭到一些意想不到的破坏，而这种破坏是带有突发性和不确定性的，因此给河流水环境的风险研究提出了更高的要求；③建立河流生态环境预警系统。与河流水环境质量发展趋势相对应，如果某个或某些水环境质量因子的发展趋势向着河流生态环境质量恶化的方向发展，并接近生态环境可允许的边缘时，通过发出警报，使人们能够及时采取措施预防和治理；④河流水体的动态耗氧、复氧机理。研究河流的变化应尽量接近河流的天然情况，河流水体的动态耗氧、复氧过程正是基于此而提出的，研究河流水体的动态耗氧、复氧机理对于正确认识河流水体中氧气的耗用情况，进而研究河流水质的发展变化机理有重要意义；⑤江河生态环境最小需水量定量化理论和应用研究。江河生态环境是江河在长期的演化过程中形成和发展起来的较稳定的生态关系，研究江河生态环境最小需水量对保护自然界生态平衡、确定人类可引用的河水数量具有重要参考价值。
非点源污染方面的研究，集中在人类活动对地下水污染的预测和如何对污染物进行治理等方面。由于非点源污染需要综合和显示各种空间信息，利用GIS对空间数据的处理能力及模型的模拟能力，可研究不同的土地利用方式对流域水文和水质的影响。农业非点源污染是造成地表水富营养化的一个主要原因，研究湿地生态系统对农业非点源氮、磷等元素的削减能力，为减轻和控制富营养化提供依据。对湿地非点源污染的控制机理研究将对非点源污染的治理起到积极作用。
水污染处理工程方向的研究愈来愈受到重视，地下水污染是水污染中较难解决的问题之一。我国地下水和土壤污染相当严重，主要污染物是重金属离子和有毒有害有机物，据调查，超过50%的城市地下水受到不同程度的污染。受污染士壤和地下水的修复技术基本上分两类：物理化学类型和生物学类型。物理化学类型包括隔离、泵抽取、地上处理、士壤清洗、萃取、固化和稳定化等；生物修复技术包括地上生物处理和地下现场生物修复等。物理化学类型能够彻底清除土壤和地下水中的污染，其缺点是严重影响士壤的结构和地下水所处的生态环境，而且成本非常高；相比，现场生物修复技术不会破坏生态环境，但是修复过程非常缓慢，效率低。目前出现了一种电动力学修复技术，既能修复受污染的土壤和地下水而又不会破坏生态环境，成为修复技术的发展方向[7]。水污染治理机理研究集中在：微生物措施研究，利用有益微生物保护水源；研究曝气生物滤池中的气液固三相流，提高污水处理效率；研究深层均质滤料滤池处理微污染水的氧化机理等方面。此外，水污染经济损失评估、湖泊富营养化机理、生态环境评价指标体系等方面也是环境水利学科研究的热点问题。
3 农田水利
农田水利研究以农田节水、作物高产为中心，涵盖了节水灌溉理论与方法，节水灌溉综合技术体系，灌溉排水技术与方法等方面的研究。
土壤水与作物关系问题的研究是农田水利研究的基础，围绕着农田土壤水分的转化问题与农田水分的有效利用开展了大量的研究。土壤水研究现已从单学科走向多学科交叉，如水热和溶质的耦合运移，土壤-植物-大气连续体中的水热运移等。其研究特点亦从均质走向非均质，从点的研究走向面（或区域）的研究，从理论研究推进到应用研究。土壤水运移机理研究目前集中在优先流、土壤水参数的测定和确定、土壤水参数的空间变异性、土壤水分运动的随机模型等几个方面。
为缓解农业用水紧张状况或为了提高灌溉水利用率、提高水分生产效率、增加用水者的经济效益或减少劳动力和动力消耗而采取的节水措施主要有：①输配水过程：渠系改建、渠道防渗、管道化输水灌溉、灌区现代化管理；②田间输水过程：水平畦田灌、喷灌、滴灌、渗灌、小管出流、波涌灌（浑水波涌灌）、膜上（下）灌、有限灌溉（限水灌溉、非充分灌溉、调亏灌溉）、集雨灌溉；③作物吸收转化过程：坐水种、机械保墒、化学保墒、秸杆（薄膜）覆盖等。近来，节水灌溉出现的新概念、新方法还有：地下滴灌、微喷灌、节水控盐灌溉、控制性分根交替灌溉、微咸水灌溉[2]等。
灌区现代化管理是获得灌区系统的最优运行、充分发挥工程效益的良好手段。灌溉排水规律的复杂、水资源日趋紧张、综合利用供需矛盾的增加都需要加强灌溉排水系统的集中管理。自动化、GIS、GPS、RS、水情自动测报系统等技术的发展，为实现灌区管理现代化提供了技术支持。实现灌区现代化管理，首先要有灌溉工程控制设备的自动化，其次有先进的系统运行软件对系统控制问题进行决策，从而建立灌区现代化管理决策支持系统，指导灌溉用水过程。
水平畦田灌是田面非常平整条件下的畦灌，要求供水流量大、土地平整精度高。用传统技术难以满足其精度要求，必须在进行大地测量后，采用激光平地技术。该技术在美国等发达国家被称为是地面灌溉最重要的进展之一[8]。波涌灌溉利用了致密层在发展中不断减小田面糙率与土壤入渗特性这一客观规律，逐次为以后各周期的灌溉水流创造了一个加速水流推进与提高减渗效果的新界面。浑水波涌灌溉则是利用含沙量较高的水进行波涌灌概，能够起到更加明显的效果[4]。地下滴灌是目前节水效应最为显著的灌水方式之一，它具有微灌的所有优点，又在生态环境保护方面效果明显，将农、水和生态等学科交叉融合，统一考虑地下滴灌技术参数组合与作物生长发育和水肥利用的关系，能较好地协调土壤水、肥、气等状况，防止土壤板结，为作物创造良好的生长环境，具有明显的节水增产效益。目前该领域的研究主要集中在以提高水肥利用率及根区水分养分运移过程的效率为目标进行的地下滴灌灌水技术参数的优化试验研究。微喷灌具有节水、调节田间小气候等特点，缺点是受风影响大，飘逸损失多。目前，国内外微喷灌工程对水滴分布函数、飘逸蒸发系数研究不够。节水控盐灌溉制度设计模型以作物生长对土壤水盐状态的响应为依据，在分析作物水盐模型和大田水盐平衡理论的基础上，研究淡水、微咸水交替灌溉条件下灌溉制度的优化设计，是节水灌溉制度的一种新的设计方法[5]。控制性分根交替灌溉是一种局部根系受累时既能满足作物水分需求，又能控制蒸腾耗水的农田节水调控新思路[6]。微咸水是我国北方地区重要的水资源，实施微咸水灌溉对北方地区水资源的合理开发利用，提高作物产量，开辟新的灌溉水源、缓解我国北方缺水状况将有重要意义。节水灌溉综合技术体系也叫节水农业技术体系，是为充分利用降水和可用水资源采取水利措施、农业措施和管理措施，提高水的利用率和利用效率，达到农作物高产高效的成套技术。是一项包括水源、输水、田间供水、生物和管理等子系统构成的系统工程[8]。该技术体系可缓解水资源供需矛盾，促进高产、优质、高效农业发展。在排水控制涝渍和盐碱化方面，目前采用的方法有明沟排水、竖井排水、二元结构水文地质条件下的竖井排水、暗管排水、辐射井排水等，研究内容主要集中在对田块、排域的排水模数等方面。分析节水灌溉技术的不同尺度影响，地理信息系统（GIS）在节水评价中的应用也是当前研究的热点问题。
4 小结
水科学的研究已经进入了一个全新的发展时期，研究的对象已经向微观和宏观两个领域的深层次发展，研究的尺度也呈现区域、流域、全球平行发展的态势，各尺度的转换问题研究是当今水科学研究的前沿课题之一。水科学与多学科的交叉仍然是水科学由理论转向实际的重要手段，高科技领域在水文水资源研究中的应用更加广泛；水资源评价已发展到在可持续发展思想指导下，不仅进行水量评价，而且包括水质、水资源保护、水资源经济、水资源管理等全方位评价的评价指标体系；水环境问题的研究中，点污染、线污染和面污染研究并举，并以非点源污染的研究领域有较大的开拓；加强了人类活动对水循环影响的研究；开发研制具有水文过程模拟、水污染控制、水资源规划与管理等功能的流域规划决策支持系统软件等。 参 考 文 献
[1] 刘苏峡.世纪之交的水文研究.水科学进展.2001，12(1).
[2] 沈振荣，等.节水新概念——真实节水的研究与应用.北京：中国水利水电出版社，2000，4.
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[5] 张展羽.节水控盐灌溉制度的优化设计[J].水利学报，2001，(4).
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篇7
关键词：水文化；旅游；东湖风景区
中图分类号：F2 文献标识码：A doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.06.007
1引言
武汉市地处长江和汉水的交汇处，166个湖泊、165条河流点缀其间，水面面积占全市面积的1/4，享有“江城”和“百湖之市”的美誉。武汉许多江河都留有历史的古迹。近年来，武汉政府意识到水文化建设的重要性，采取了一系列政策加强水文化品牌建设，努力把武汉建成“具有滨江滨湖特色的现代化城市”。自1956年6月24日起，至2012年，武汉政府频频强调水文化建设的重要性。
武汉要建设国家中心城市，提升武汉城市文化的创新能力，重视水文化发展，加强旅游业中水文化品牌建设与推广就显得尤为重要。顺应武汉发展趋势，以武汉市内我国第二大的城中湖（东湖在2014年前曾是中国最大的城中湖，2014年因武汉中心城区拓展，东湖居武汉市江夏区的汤逊湖之后，是中国第二大城中湖）。――东湖为主要研究对象，开展研究。
本研究专注于以不同的角度看待东湖水文化品牌建设现状及发展，综合文献检索、问卷调查及个别访谈三种实证调研方式，从消费者视角分析东湖水文化发展的现状，同时到访武汉本地旅行社和东湖风景区获取其对东湖水文化旅游业的评价与期望和建议。在概述武汉水文化建设和发展现状的基础上，综合已有研究结果，本文从对东湖游客群调查问卷、对旅行社访谈以及东湖管理人员的访谈三面展开分析，探索东湖水文化品牌发展现状、不足及未来努力方向，分析提升水文化建设效果的有效措施，有针对性地提出对武汉市水文化建设的对策与建议，以提高武汉的文化软实力，加强水资源利用和保护，同时促进国家中心城市建设。
2现状及文献回顾
2.1武汉水文化建设现状
武汉虽然人均水资源占有量为900000立方米，约为全国人均水资源占有量的37倍，但是水质型缺水问题日益严重，湖泊富营养化污染严重，武汉正处于一种“优”于水也“忧”于水的状态。
武汉水环境保护最重要的是提高全民的水环境保护意识，只有将水环境保护上升到文化的层面，才能更好地促进人与自然的和谐相处。目前，武汉的水文化建设现状令人堪忧，主要体现在以下几个方面：
一是对水文化知识挖掘不深、普及不够。对于古代水文化的资料的普查不够彻底，对于与水文化相关的人文思想、遗址遗迹、民风民俗、自然景观、等的原始资料挖掘不够彻底，未形成系统的数据库资料，而对水文化知识的普及也远远不够。
二是水文化建设规划不够系统化。水文化建设规划应从制度文化、物质文化以及精神文化三个方面人手，针对薄弱环节重点建设，而不可盲目行事、操之过急。既要立足当前，结合实际，又要具有超前意识，进行科学布局。
三是水文化景观建设力度不够。水文化虽然影响巨大，但作为一种无形的力量，较为抽象，需要载体呈现出来，武汉具有几千年的水文化历史，那些在武汉城市发展过程中有着一定的影响力的治水文化、桥文化以及码头文化等水文化都是需要景观建设作为载体来实现的。
2.2文献综述
随着我国城市建设步伐的日益加快，水文化建设已成为城市建设中的重要内容。同时旅游也成为各大城市转型的重要经济发展方向。经济发展与文化建设始终是我国提升国力的着力点，同时也成为相关领域专家研究的焦点。
学者顾智辉曾在论文《试论水文化在城市建设中的发展方向》中分析水文化在城市发展建设中的作用以及当今我国各城市水文化建设的偏差。他指出，当前各城市的水文化建设的不足普遍表现在：缺乏地方个性，盲目投资建设，和谐协调性差及形式单一呆板。同时，他也就对这一问题的改善发表了自己的见解，提出地方特色与因地制宜相结合等解决方法。
在2008年8月的《水利论坛》期刊中，山东水利厅人员侯成波、车向芝等结合党的十七大的相关政策，通过详实可靠的数据以及经典案例分析了我国现今水文化建设的必要性及可行性。他们指出水文化应集中体现于水文明行为的历史积淀和发扬光大，同时要注重品牌效用，加强对“文化符号”的建设，不断完善有利于水文化产业发展的政府扶持政策。
在《武汉商业服务学院学报》中，学者陶仕娟、张俊峰从宏观把握的角度通过数据与事例相结合，指出了武汉水文化建设的自然优势和历史文化优势显著。同时他们也就水资源文化建设的长远发展从政府立法、加强宣传及景区负责人加强基础设施建设等方面提供了有效建议。
根据已有的研究成果，结合目前典型旅游景点中成功的水文化建设经验，实地考察将东湖旅游业中水文化品牌建设存在的问题展示出来并在此基础上探究对策显得尤为重要。
3研究结果与分析
3.1调查情况总体分析
此次调研，在东中西部分地区进行了充分的抽样调查，共分发并回收372份问卷。参与此次调查的人群，66.13%来自湖北，其余分布在江苏、河南等各省及直辖市，具有一定的广泛性及针对性。本次调查人群中，85.48%的处于18―30岁之间，占调查受众的大部分。91.94%的受调查群众均非武汉本地人，但过半数的受调查者去过东湖，由此可见，东湖景区的旅游宣传比较到位。
对于武汉的水文化建设，50%的受调查者表示并没有在旅游或生活中获得较大感受。另有约30%的群众表示武汉对于水旅游景点开发较到位且对于水利基础设施、水环境保护方面均做得比较令人满意。总体上看来，武汉水文化并没有开发的相当到位。政府及相关旅游机构仍需提高对于水文化建设的重视程度，从而进一步加强自身旅游优势。
3.2东湖风景区水文化建设的现状分析
武汉作为“百湖之市”，其水文化建设现状却并不十分令人满意。而东湖作为全国第二大的人工湖，其知名度更是远远逊色于杭州西湖。调查得到的人们对于东湖景区建设中水文化部分的满意程度，62.16%的人表示适中，但将近20%的人却并不满意。由此可见，东湖景区相关负责人员还需进一步增强水文化建设意识，加强对于水文化的建设。
对于目前东湖景区水文化建设现状，受调查者分别从自然景色、人文遗址、娱乐设施等方面表达了自己的满意程度。如图2所示，对每个方面，多数人认为基本满意，而通过各个方面的横向比较可以发现，东湖的自然景色部分认同度最高，仅5%左右的人认为不满意。
对于东湖未来的水文化建设，受调查者都提出了自己在这方面的意见。从图3可以看出，多数调查者对于自然风光更显期待，而仅有10%左右的人倾向于人文底蕴。通过上述的分析，我们可以看出，目前东湖风景区水文化建设仍需加强，而自然风光的保存与合理开发则最为迎合市场受众的需求。这也是东湖风景区乃至武汉市发展水文化旅游、弘扬水文化的一个重要途径。
另外，根据受调查者是否为武汉当地人，就其对东湖景区的满意度从自然景色、人文遗迹、娱乐项目、基础设置、水环境保护五方面进行衡量，构成对东湖总体的满意度（1表示非常满意、2表示基本满意、3表示不太满意、4表示很不满意）。分析结果如表1所示。
从表1中可知，无论是否为武汉当地人，对自然景色的满意度都达到1.80，即表现为基本满意且倾向于非常满意，且标准偏差较小，表明东湖的自然景色基本令人满意这点人们普遍认同。同样，无论是否为武汉当地人，水环境保护的情况最差或仅次于最差，且标准偏差最大，表明人们对东湖水环境保护情况看法不一，可能是由于东湖景区内部部分水环境保护情况良好，部分情况较差导致的。但水环境保护依然是满意度最低的，也是东湖管理部门需要解决的首要问题。再者，对于外来人口，对于景区的娱乐项目满意度最低。可能的原因便是，对于游客，特别是外来游客而言，娱乐项目是景区建设中重要的一环，也是旅游景区之间区别的一项指标。显然东湖的娱乐项目建设尚且不尽人意，需要加强建设，同时注重多元化及差异化，以提升竞争力。
此外，本文还使用了统计软件SPSS 22.0对五项满意度方面进行因子分析。结果表明，KMO值为0.788>0.5，显著性为0.000
3.3武汉市水文化建设的现状分析
大多数人来到武汉的原因纷繁复杂，同时武汉湖江的水文化吸引力也明显不足，仅17%左右的受众充分肯定了这个方面。武汉享有“百湖之市”的美称，而东湖更是国内第二大的人造湖，如何依托已有优势发展水文化建设，从而由软文化实力的进步推动城市整体的发展就显得尤为重要。这也是武汉政府谋发展、促进步的重要途径。
4对策与建议
4.1关于武汉水文化建设的发展方向
（1）保护水环境是发展水文化的基础：武汉市江河近岸污染和湖泊富营养化等问题突出，水环境状况不容乐观。虽然在政府的高度重视下，各种保护措施相继得以实施，但状况并未得到实质性的改变。究其原因，最主要的就是水环境保护意识的薄弱，边治理边污染的现象依然严重，治理效果大打折扣。经过调研我们认为，要改变这种状况，必须重视文化的力量，将水环境保护营造成一种城市文化，才能真正起到作用。
（2）水文化内涵与品位与水利工程相结合：把文化元素融入到水利规划和工程设计中，提升其文化内涵和文化品位，建设一批富含水文化元素的精品水利工程，形成以工程为轴心，既体现兴利除害的功能，又集合武汉江城特有的自然风光、人文景观以及民俗风情于一体的乐水家园，展现治水兴水的人文关怀和文化魅力。加大对现有水利工程的时代背景、人文历史以及地方民风民俗的挖掘与整理，增加文化配套设施的投入，丰富现有工程的文化环境和艺术美感。
（3）加强水文化的研究：武汉高校众多，要充分利用其人才资源优势，进行水文化研究。围绕水与人类社会的诸多方面，结合水文化研究特色，针对水利建设与旅游资源开发，进一步对水文化的研究对象及相关问题进行系统的学术探讨和理论建设。
4.2对有关政府部门的建议
（1）加大资金投入，设立水文化建设与发展基金。水文化建设具有长期性、公益性、基础性等特点，水利部门及政府需设立专项基金，多层次、多渠道地为水文化建设争取支持。
（2）加强重视培养和使用水文化建设人才，努力为其创造良好的成长环境。紧密结合水利工作实际、旅游资源挖掘和水文化建设需要，分层、分类进行教育培训，创新培训内容，提高相关人员的水文化素养。
（3）大力推进水文化事业，积极培育水文化产业
①面向民众，加大公共水文化基础设施建设，构建覆盖面广、完善的公共水文化服务体系。
②坚持发挥市场的导向作用，扶持和调动各方面力量，发挥水利旅游、水利网站、水利教育等组织的作用，使水文化产业在培育与竞争中发展。
③大力倡导和积极支持水文化创意产业的兴起和发展，组织多样的水文化特色活动，扩大武汉水文化在全国的影响力。
4.3对相关媒体和文化教育界的建议
4.3.1加强水文化的教育
（1）各方面重视水文化的教育，将其融入到传统科目教学中，把水文化教育列入水利院校教育课程体系，培养优秀的师资力量，并组织进行教材编写，形成系统的教育体系。
（2）开设“水文化”专业或课程，加大对学生的文化素质教育，在武汉校园文化建设中融入水文化元素，展现武汉特有的地理优势，发挥环境育人的功能。
（3）通过讲座、报告、活动等多种途径，采取易于被人们接受的方式，推进水文化教育进机关、进企业、进学校、进社区、进农村。
4.3.2加强水文化的传播
（1）加强水文化报刊、网站建设，拍摄有关水文化的旅游宣传片等，特别要重视互联网的传播功能，建设不同特色的水文化网站，不断丰富网站内容，传播武汉水文化，发展武汉水文化旅游业。
（2）充分利用各种节日，宣传武汉深厚的水文化背景，在每年的“世界水日”、“中国水周”宣传活动中注重增加水文化内容，提高互动能力和群众参与度，增进全社会对水和水利工作的深入了解，增强对水利改革发展的支持力度。
（3）宣传不宜太过空洞，结合历史、政治、经济、人物等其他方面，赋予东湖及其他风景区独特的代表意义。
4.3.3加强水文化交流
（1）在媒体宣传上，积极与其他地区进行联合宣传，加强沟通与合作，形成互相补充、互相促进的水文化。
（2）实施“引进来”与“走出去”相结合的战略，积极参与国内和国际水文化活动，从中吸收先进的治水理念和文化思想，吸收借鉴世界各国优秀文化成果。同时要加大水文化对外的传播力度，提升水文化产品的影响力和竞争力，积极推动武汉水文化面向未来、走向世界。
4.4对旅行社及景区管理者的建议
（1）打造水文化精品旅游路线。旅行社要探索水文化旅游的发展方向，开发多条文化线路，重视对水文化底蕴与内涵的发掘，并通过导游口述等方式传达给游客，提升服务质量，打造品牌，塑造口碑。
（2）各景区管理部门可以进行景区合作，推行联合门票，增强宣传力量，同时可以增开多项水上项目，加强游客与水的互动，在景区内举办更多可以全民参与的水文化活动，增添景区乐趣。
（3）景区管理部门要重视对景区水环境的保护，定期清理，加大对游客的监管，营造良好的水文化发展环境。
4.5对于武汉市民的建议
篇8
【Abstract】：This paper briefly analyze the natural environment elements and social environment elements which effect the evolution of water resource system, and point out that some social environment elements have mainly caused the main problems of water resource system of Guangdong province, analyze the main reasons of the problems, point out that the countermeasure of the main problems of water resource is strengthening scientific macro-control to water resources development and utilization.
【关键词】：广东省；水资源系统；环境变化；问题；对策
中图分类号：TV213文献标识码：A 文章编号：
【Key words】：Guangdong province; water resource system; environment change; problem; countermeasure
1 问题的提出――环境与环境变化
环境的定义不是唯一的，相当数量的学者认可的是，环境均是相对于某一事物来说的，是指围绕着某一事物(通常称其为主体)并对该事物会产生某些影响的所有外界事物(通常称其为客体)，即环境是指某个主体周围的情况和条件。环境是相对于某个主体而言的，主体不同，环境的大小、内容等也就不同，因此从不同的学科和角度可衍生出对环境内涵和外延的多种解读方式。由于水资源是对经济社会发展具有基础性、战略性的经济资源，将水资源置于主体地位探讨环境的解读方式时，广义地，环境既包括以空气、水、土地、植物、动物等为内容的自然因素，也包括以观念、制度、行为准则等为内容的社会因素；对水资源系统演化产生影响的环境要素中，自然因素主要为以水循环为基础形成的水文气象条件，社会因素主要为经济生产和社会生活组织形式下的用水行为特征。
水文气象因子是地球自然要素中的活跃因子，21世纪以来，广东省极端水文事件的发生频率产生了一定变化，2002年以来全省频繁遭遇连季干旱的特大旱情，2004年发生珠江流域性干旱，2002年~2005年枯水期连年干旱，2007年广东省东江流域甚至发生罕见的冬春连旱，2009年又遭遇枯水年；水资源系统自然环境的变化主要地表现为近10年来极端水文事件，尤其是枯水事件的发生更加频繁。社会环境的变化表现在经济社会合理水资源开发利用观念和制度的形成过程中，用水、排水行为的改变，总体上随着节能减排、节水减污观念的逐步推广、深入人心，将对水资源系统的演化产生正效应，但经济总量的飞速发展和人口规模的不断扩大使合理控制水资源开发利用率、废污水排放量的压力与日俱增，这是对水资源系统演化的负效应，社会环境的变化取决于正、负效应的消长，并与自然环境变化对社会环境变化效应的扰动有关。
2 变化环境下广东省水资源系统的演化现状及问题
2.1 广东省水资源量、质及开发利用现状
广东省经济发达、人口稠密，水资源系统的核心问题是开发利用问题。从近10年来广东省水资源量、质及开发利用相关指标的表现来看，环境变化总体而言对水资源系统演化的负效应更加明显。广东省在“十五”、“十一五”期间继续实现经济规模高速增长、社会和人口规模扩张的同时，粗放型、高消耗、高污染的经济社会用水、排水模式未得到根本扭转，加之极端水文事件趋于频繁，使广东省水资源系统的用水方式粗放而浪费严重的问题仍然存在的同时，遭遇了水资源供需矛盾扩大化、部分河段水质恶化连年难以缓解的困局。
现今广东省人均水资源量在1700m3用水紧张线以下的地区占全省的48％，河口地区城市广州、珠海、中山、东莞、江门供水频受咸潮危害之苦，废污水排放总量接近全国的1/5，监测评价城市饮用水水源地水质合格率仅为51%，在全国排名倒数第二[1]。
2.2 变化环境下广东省水资源问题的形成原因分析
水循环二元性是经济社会快速发展地区水资源系统演化的突出特征，经济社会快速发展阶段水资源效应的基本特征是用水量、排水量迅速增长，及用、排水量的区域空间结构发生变化，表现为城镇化和工业化进程较快、程度较高的地区水资源开发利用强度更大。这一现象的原因在于经济社会快速发展地区的社会环境要素对水资源开发利用的扰动显著，对径流的形成和流动施加了较大的影响，对水取、用、耗、排的强度可影响自然水循环的特征和演变方向；遇社会要素的调控失当，对水取、用、耗、排方式的不合理使自然水循环的演变方向失准，则水资源系统以向不可持续模式演化为反馈。
总体而言，广东省水资源系统自然环境要素的变化目前主要体现于极端水文事件的范畴，尚未扩大至径流频率和空间分布特征的显著变化，而水资源系统演化却面临水资源与环境承载力难以为继的问题，社会环境要素起了主导作用。经济社会快速发展形势下，供水安全保障工程体系建设进度偏缓、省内部分地区节水工作成效不够、废污水处理工程体系建设进度偏缓、水资源管理的模式和力度有一定欠缺是广东省水资源系统演化问题的主要原因，同时也是水资源开发利用存在问题的表现之一。
3 广东省水资源问题的对策分析
广东省水资源系统演化问题形成的主要原因是社会环境因素，即经济社会对水资源开发利用的模式和技术调控效果失准。但是，科技爆炸、信息时代的水资源系统演化是人工侧支水循环主导的发展过程，因此要解决广东省的水资源问题，根本途径仍是对水资源开发利用的科学宏观调控，在合理的调控精神下实施工程和非工程措施。
3.1 围绕保障供水安全加强水资源配置工程建设
广东省大部分城市水源结构单一，尚未建设应急备用水源工程，为保障供水安全，应积极开发、建设备用水源，以此为基础完善全省各地区水资源配置工程体系的建设，提高供水保证率的同时，加强应对突发性水污染事件、干旱和咸潮等自然灾害的能力。
应急备用水源地的应急供水量主要依据突发污染事故、干旱年、咸潮影响时间长短和影响供水人口确定。其中，粤北、粤东和粤西片城市的应急备用水源地建设主要针对突发污染事故以及特殊干旱年或连续干旱年；中部地区即珠江三角洲片的城市应急备用水源主要应对突发污染事故和咸潮。根据《广东省城市饮用水水源地安全保障规划》，全省21个地级市规划应急备用水源工程共43项，新增应急供水量12亿m3。[2]
3.2 大力开展节水型社会建设
节水型社会的建设不仅包括对水资源开发利用方式的科学调控，而是与经济社会发展的各领域密切相关的发展理念。应建立省、市、县三级取水总量控制指标体系，完善农业、工业、服务业、居民生活等用水定额指标体系，强化计量和考核管理；进一步推进东莞等地区节水试点工作，加大节水产品技术推广和节水技术改造，积极推进水价改革，发展节水型产业，推动开展海水淡化及开发利用再生水、苦咸水、矿井水等非常规水资源；并着力加强节水型社会制度建设，强调将节水型社会理念深入人心的重大意义，确保节水型社会建设尽快取得突破。
3.3 推进水资源保护工程体系建设
由于产业和劳动力“双转移”决定的出台和贯彻实施，广东省在全省范围内面临水资源系统社会环境要素的大规模、深层次变化。“双转移”决定的出台本身已在破解广东省经济社会发展的困局，改变省内珠江三角洲和东西两翼、粤北山区发展显著不均衡的现状，但产业和劳动力的转移同时带来污染转移的隐患，在广东省东西两翼、粤北山区城镇污水处理工程建设滞后、污水处理能力欠缺的情况下，产业和劳动力的转移将加大饮用水源地、水功能区水质进一步恶化的风险。
因此，广东省必须根据珠江三角洲改革发展、产业大规模转移形势下的特定水生态环境影响，充实水资源保护的政策理论体系，指导水资源保护工程体系的有效建设，从严核定水域纳污容量，严格控制入河排污总量，建立和完善水功能区水质达标评价体系和监测预警监督制度，与节水型社会建设措施互相配合，在节水-减污统筹战略指导下将水资源保护工作落到实处。
3.4 加强水资源管理体制和能力建设及管理手段储备
以落实“最严格的水资源管理制度”[3]为指导，尽快划定广东省水资源开发利用控制、用水效率控制、水功能区限制纳污“三条红线”，建立水资源管理责任和考核制度。
积极推进科学治水和依法管水，促进符合广东省情水情的较为完善的水法规体系尽快形成、水行政执法能力显著提升，建立预防为主、预防与调处相结合的水事纠纷处理机制。
进一步完善水资源有偿使用制度，强化水资源论证和取水许可工作，推动规划水资源论证工作的开展；健全流域管理与行政区域管理相结合的水资源管理体制，推进城乡涉水事务一体化管理体制改革；推动工业和城市生活水价改革，积极推行农业终端水价和计量收费。
加快广东省水资源管理信息系统建设，以水利信息化带动水资源管理的现代化。构建水资源可持续管理的公众参与机制。要立足推动民主政治建设的高度，系统构建公众参与水资源管理过程机制，积极鼓励公众参与水资源管理工作。
4 结论
广东省水资源系统演化受自然环境和社会环境的影响，不同社会环境要素的变化对水资源系统的演化有正、负两种效应，并与自然环境变化共同作用而决定水资源系统的演化方向。近年来，由于经济社会快速发展形势下，供水安全保障工程体系建设进度偏缓、省内部分地区节水工作成效不够、废污水处理工程体系建设进度偏缓、水资源管理的模式和力度有一定欠缺，广东省水资源系统的演化方向失准，造成了水资源与环境承载力难以为继的问题。必须加强对水资源开发利用的科学宏观调控，重点是围绕保障供水安全加强水资源配置工程建设、大力开展节水型社会建设、推进水资源保护工程体系建设、加强水资源管理体制和能力建设及管理手段储备。
参考文献：
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篇9
关键词：水资源适应性利用；理论体系；治水实践；水资源适应性管理；水资源适应性利用模式
中图分类号：TV213文献标志码：A文章编号：1672-1683（2017）01-0018-07
Abstract：Water system is constantly changing under the influences of climate changes and human activities so that the development and utilization of water resources should be adapted to these changes rather than conform to a fixed control threshold or certain constraints.Certainly，it is not a passive and freewheeling adaptation。Therefore，studying the adaptive utilization and management of water resources is of great significance.In this paper，the principle and mode of adaptive utilization of water resources （AUWR） is expounded based on the analysis of water system and its relationship with environmental changes.Based on the understanding of the mechanism of AUWR under environmental changes，the theory of adaptive utilization of water resources （AUWR theory） is put forward，a framework system of the theory is constructed，and its basic concepts and key contents are expounded.Based on the analysis of modern water management practices in China，this paper elaborates on the underlying AUWR theory，and the existing problems in modern water management practices in China as well as the possible solutions to these problems using the AUWR theory.The study shows that the AUWR theory can provide significant guidance on the rational development，comprehensive utilization，and scientific management of water resources，as well as lay the theoretical foundation for the research and practice of water resources utilization under environmental changes.
Key words：adaptive utilization of water resources （AUWR）；theoretical system；water management practices；adaptive management of water resources （AMWR）；adaptive utilization mode of water resources （AUWR mode）
自然界和人社会处在不断变化之中，也必然带动与之相关联的水系统的变化。特别是受人类活动和气候变化的影响，自然水系统或社会水系统特征会发生或大或小的变化，比如，多年平均气温、降水量的增加或减少，径流量过程和特征参数的变化（包括突变、增加或减少趋势等特征）。水资源的开发利用应适应这些变化，来应对因环境变化带来的水系统的变化。因此，研究环境变化下水资源适应性利用和管理问题具有重要的现实意义。
目前，关于气候变化和人类活动影响下水系统演变的研究成果非常多，涉及许多方面，比如，气候变化对水文水资源的影响[1-2]以及对与水有关联的事件的影响[3]，人类活动对水资源的影响[2]以及为了适应气候变化提出的水资源管理对策[4]。国外对社会-生态系统的适应性研究较多[5-6]，主要是从宏观层面分析，对水资源适应性利用具体应用指导还有限。国际水文科学协会（IAHS）于2013启动了未来十年水文科学计划Panta Rhei（2013-2022）计划[7]，强调自然与社会交叉研究人水关系，探索人水系统协同演化规律，积极推动人水关系适应性研究。国内文献有水资源适应性管理的提法[8]，主要从适应性管理角度进行分析。从目前情况来看，为了应对环境变化，提出水资源适应性对策、适应性管理的研究较多[9-11]，但多数是从水系统的外部因素视角来分析由于环境变化带来水系统内在因素变化的对策，很难从水系统与环境变化互馈关系整体高度提出水资源开发利用方略，还没有上升到一种水资源利用模式，更没有形成相应的理论体系。
针对以上问题，本文从剖析水系统与环境变化互馈关系入手，分析水资源适应环境变化的原理，提出水资源适应性利用模式及其理论体系，并分析其在治水实践中应用的可能性和发展方向。
1 水资源适应性利用原理与模式
1.1 水资源适应性利用原理
一方面，由于产生水资源的条件不断变化（包括气象条件变化、水文结构变化），从而带来水系统本身的变化；另一方面，由于水系统以外的环境发生变化（比如，人工筑坝、引水、排水等），影响水系统变化。把因气候变化、陆面变化（地震、火山喷发、地壳运动、地貌改变等）、人类活动等因素带来的水系统变化称为水系统的供给侧变化。把因人类生活、生产、生态对水需求的变化称为水系统的需求侧变化。为了保障水系统良性循环，水系统的供给侧与需求侧应达到一种相对平衡状态，当供给侧发生变化时需求侧也要适当作出调整，这就是水资源适应性利用。可以把其概念定义为：水资源适应性利用（adaptive utilization of water resources，简称AUWR）是指，在水资源开发利用过程中，遵循自然规律和社会发展规律，适应人类活动、气候变化、陆面变化等环境变化带来的影响，保障水系统良性循环，所选择的水资源利用方式。简言之，水资源适应性利用是一种适应环境变化且保障水系统良性循环的水资源利用方式。水资源适应性利用原理见图1，其对应的管理模式称为水资源适应性管理（adaptive management of water resources，简称AMWR）。
在解释水资源适应性利用原理时，需要回答以下几个问题。
（1）为什么要适应？一方面，因为产生水资源的条件不断变化，比如，气象因素变化、陆面变化。不顾及水系统变化的开发利用水资源是不科学的；另一方面，随着社会的发展，人类活动对水系统的需求不断变化。因此，从水系统的供给侧和人类社会对水系统的需求侧来看，都需要相互适应。否则，就可能会带来水系统的破坏（包括水量、水质）或人水关系的不协调。
（2）谁适应谁？一方面，人类开发利用水资源要适应因环境变化带来的水系统变化和与之相关联的生态系统变化以及整个供给侧的变化，不能超出水系统的承载能力；另一方面，水系统以及相关联的生态系统按照自然规律应适应因不可抗力原因（如地震、河流改道、气候变化）或人类必须开发因素（如引水工程、水力发电工程）带来的环境变化。这种适应是自然界自身的调整或自适应，具有一定的适应极限。当然，如果超出某一极限，有可能带来严重负面影响甚至是灾难性后果。
（3）怎么样适应？一种情况，由于水系统的自我调节能力和人类社会的发展规律，使水系统变化和人类适应水系统的变化在自觉或不自觉中进行。比如，因气候变化导致来水的增加或减少，必然带来与之相关联的水生态系统和用水系统的渐进变化；另一种情况，因自然原因或人为原因，带来水系统的破坏，导致人水矛盾突出，原本相互适应的人水关系被打破，被迫转移到一种新的平衡。通常情况下，这种适应是被迫的，可能朝向更好的平衡状态发展，也可能朝向不好的平衡状态发展，因此需要人为科学调控。比如，因地震、火山爆发等因素带来河流系统改变，导致水生态特征的改变时，在尊重自然规律和社会发展规律的情况下，通过人为科学调控，实现水资源可持续利用。这是水资源适应性利用研究的重点内容。
（4）适应后又如何？在内部或外部因素影响下，水系统发生变化，人水关系平衡状态从一种平衡向另一平衡转移。那么，是往好的平衡转移，还是不好的平衡转移？首先，需要对适应前后的状态进行评估；其次，对转移到好的平衡状态，需要采取有效措施保持或维护好人水关系；如果转移到不好的平衡状态，需要采取必要的人为调控措施，使之向好的平衡状态发展。因此，在水资源适应性利用中需要有一系列保障措施配套，进行科学调控。
1.2 水资源适应性利用模式
目前，水资源利用已出现多种模式，如水资源综合利用模式、水资源可持续利用模式、水资源优化配置利用模式等。水资源适应性利用是一种新的模式，其是在气候变化、人类活动对水系统影响日益加重的情况下，提出的一种新的水资源利用模式，即水资源适应性利用模式adaptive utilization mode of water resources （AUWR模式）。该模式的特征和大致轮廓表述如下。
（1）人类开发利用水资源需要考虑环境变化对水系统的影响，适应因环境变化带来水系统的变化，使水系统的承载能力在良好的、可控范围内。
（2）正确理解因环境变化带来的人水关系从一种平衡转移到另一种平衡，但可以通过人水关系调控，避免出现人水矛盾恶化，使人水关系朝着更好的平衡转移。
（3）水资源适应性利用同样追求水资源利用的社会效益、经济效益、环境效应的综合效益最大化，寻求水资源优化配置利用，实现水资源可持续利用。因此，水资源适应性利用模式涵盖水资源综合利用模式、水资源优化配置利用模式，并追求实现水资源可持续利用模式的目标。水资源适应性利用是实现水资源可持续利用的具体手段。
（4）水资源适应性利用是针对“环境变化-水系统变化-生态系统变化”以及“水系统供给侧-需求侧变化”一体化的适应，不是简单的某一方面对另一方面的适应。比如，针对气候变化提出的水资源适应性对策，这种提法不全面，应该从“导致水系统变化的总体状态”高度，系统提出调控对策。
2 水资源适应性利用理论体系及关键内容
水系y是一个十分复杂的大系统，水资源利用涉及到水系统以及与其相关联的生态系统和经济社会系统，因此水资源利用本身是一个十分复杂的问题。再加上环境变化的复杂性，水资源适应性利用就更加复杂。为了更好地应用水资源适应性利用原理，需要构建一套有指导作用的理论体系，即本文提出的水资源适应性利用理论。
2.1 理论体系框架
对水资源适应性利用理论的主体内容描述如下（见图2）。需要补充说明的是，图2只是完整表达水资源适应性利用理论的主体内容，各组成部分间不是严格的并列关系，可能存在一定的交叉与因果关系。
（1）研究对象：人水系统。人水系统是以水循环为纽带，将人文系统与水系统联系在一起，组成的一个复杂大系统。其中，人水关系是人文系统与水系统之间复杂的相互作用关系[12]。
（2）实现目标：通过水资源适应性利用，实现水资源可持续利用，达到人水和谐的目标。
（3）驱动因子：人类活动、气候变化、陆面变化。针对具体的区域或流域，其驱动因子也比较具体，这是促进水资源适应性利用的源动力，也是进行科学调控的主要因子。
（4）辩证关系：水资源开发与保护并存，水资源利用带来的影响正面与负面并存，水系统供给侧与需求侧并存。水资源开发利用存在复杂的辩证关系，需要引用辩证唯物主义哲学思想来分析其中蕴藏的错综复杂的关系。
（5）顺应规律：在水资源开发利用过程中，必须遵循自然规律和社会发展规律。
（6）演变过程：正确认识人水关系的平衡转移，从一种平衡转移到另一种平衡，可能是进步的转移，也可能是倒退的转移。水资源适应性利用需要考虑人水关系的平衡转移。
（7）和谐调控：通过一系列调控手段，实现适应环境变化的和谐平衡转移，朝向人水和谐方向发展。
（8）理论方法：指应用于水资源适应性利用的已有理论方法，包括指导性理论方法、基础性理论方法。其中，指导性理论有：人水和谐理论、水资源可持续利用理论；基础性理论方法有：水循环理论、水量平衡原理、水系统模拟方法、优化技术方法、和谐平衡理论、和谐调控方法等。
2.2 基本理念
（1）客观面对因环境变化带来的水系统变化，辩证分析水资源开发与保护、影响正面与负面、供给侧（各种水源）与需求侧（生活生产生态用水）的关系，正确认识人水关系的平衡转移，水资源利用应适应水系统变化和人水关系的平衡转移。
（2）在水资源开发利用过程中，必须遵循自然规律和社会发展规律，辨识主要驱动因子，通过一系列调控手段，实现适应环境变化的和谐平衡转移，朝向人水和谐方向发展。
（3）综合运用已有的理论方法，实现水资源利用综合效益最大化，研究和谐平衡状态的水资源利用方案。在没有达到人水和谐状态的情况下可以运用和谐调控方法，选择较优的水资源利用方案。
（4）水资源适应性利用是一个巨大的复杂工程，需要有一定的科技支撑、政策支撑。科技支撑包括创新供水、用水、排水、治污、回用水等技术以及水文学、水资源、水环境、水生态、系统分析等科学方法，政策支撑包括健全政策法规、管理体制、监控管理制度等。
（5）水资源适应性利用理论是一个实践性很强的理论，在实践中产生，又用以指导实践。在我国治水实践中，蕴含着水资源适应性利用理论的思想，但距水资源适应性利用理论要求还存在较大差距，该理论可进一步指导治水实践。
2.3 关键内容
（1）人水关系分析及关键因子识别。
水资源适应性利用理论的研究对象―人水系统，通常情况下是一个十分复杂的系统，需要针对具体问题进行深入的分析。可以引用系统分析方法、数学方法、辨识方法等手段，分析人水关系的内在联系和关键阈值（具有变化特征），识别关键因子及指标。这是进行水资源适应性利用的重要基础和关键内容之一。
（2）人水关系演变过程分析与定量模拟。
在环境发生变化的条件下，水系统不断变化，人水关系也处于演变之中，需要对这一复杂的演变过程进行分析，特别是需要依据水循环理论、水量平衡原理、水系统模拟方法，构建人水关系演变模拟模型。这是进行水资源适应性利用优化方案选择的重要基础模型。
（3）水资源适应性利用方案优选。
水资源适应性利用的目标是，通过一系列措施，实现水资源可持续利用，达到人水和谐。因此，在水资源适应性利用方案优选中，首先要用到人水和谐理论、水资源可持续利用理论；其次基于人水关系演变模拟模型，依据和谐平衡理论[13]，建立和谐调控模型；再采用优化技术方法，优选水资源适应性利用方案。这是优选水资源适应性利用方案的重要基础，目前缺少这方面的深入研究。
（4）水资源适应性利用支撑体系。
包括科技支撑和政策支撑两大组成部分。一方面，通过科技创新，提高供水效率，降低用水成本，节约用水，减少排污，增加水回用率，提高水环境质量，改善生态环境等。另一方面，通过制度建设、政策支持，依法管水、严格管水、科学管水，保障水资源高效利用、节约利用、可持续利用。其支撑体系建设是水资源适应性利用重要保障和关键内容之一。
3 我国治水实践及存在的问题和解决途径
尽管水资源适应性利用理论刚被提出，但在治水实践中，很多地方已经表现出该理论的思想，或者说与该理论不谋而合。为了说明水资源适应性利用理论的应用前景，下文将选择我国目前4种主要的治水实践，阐述其蕴含的水资源适应性利用理论，分析其与水资源适应性利用理论要求存在的差距，并进一步说明运用该理论的可能解决途径。
篇10
目前,我们国家在水文与气象的分支学科上,与世界先进水平差距不大,但是水文气象学这个边缘学科却是一个十分薄弱的环节。不仅在理论研究上做的不多,而且在应用方面也很落后。为了迎合社会发展的需要,如何使应用气象学专业本科生与时俱进了解水文气象学的发展趋势,既掌握水文气象学的基本理论知识,又能够运用气象学知识解决实际水文学问题,提高应用气象学专业学生解决实际问题的能力,使本专业学生毕业后可以从事一些水文方面的工作,打破传统上,气象类专业学生就业只找气象局的局面,拓宽学生就业范围,是“水文气象学”课程建设及改革所面临的迫切需求。
1“水文气象学”研究现状
在大气—陆地—海洋—大气这一水汽大循环中,水文学是研究水在陆地以及地—气和海—陆两个界面之间的发生、存在、运动和转化规律的科学,水文学的一些问题和气象学紧密相关,由此产生了水文气象学这一交叉学科。水文气象学是一门年轻的应用学科,它的产生和发展,与人类社会对干旱、洪涝等极端自然灾害的认知水平、抗御灾害的能力等密切相关。20世纪30年代,美国天气局成立水文气象处,从气象资料推算可能最大降水和可能最大洪水,以满足防洪建筑设计的需要,这是水文和气象相结合的开始[1]。随着气象雷达、气象卫星等探测技术的发展,降水监测的水平有了很大提高,为降水短时预报与洪水预报的结合创造了条件,使水文气象学得到了新的发展[2]。
在欧洲和美国,目前在行政管理和学术研究中,水文和气象科学是结合在一起的(例如,日本、俄罗斯、乌克兰和英国都设有水文气象研究中心或研究院所,美国的国家海洋大气管理总署设有水文气象设计研究中心)[3];但是在学生的培养过程中,水文专业的学生仅学一点基本的气象知识(诸如普通气象学,天气学等),而气象类专业的学生是几乎不学水文的。水文和气象分离的现状阻碍了水文气象科学的发展。美国国家海洋大气管理总署(NationalOce-anicandAtmosphericAdministration,简称NOAA)的有识之士,近年来一直在呼吁成立水文气象专业。在国内一些高等院校中,水文气象学课程是气象类本科专业的选修课程,但现有教学方法使一些学生学过这门课却不知道为什么学,所学知识也远落后于科学研究的发展,并且只有极少数的学生毕业后能够胜任水文气象方面的工作。然而,随着水文气象学的内涵和覆盖的领域不断地深化和发展,水文学的一些问题必须结合气象学的方法来解决。实际中,气象学专业的学生虽具有丰富的气象学知识却无法用其解决水文问题。这种现状对水文气象学的教学是一个亟待解决的重要问题。水文气象学主要为水资源以及与水资源密切相关的极端水文气象事件服务,随着气候变化与人类活动的加剧导致水资源日益短缺,极端水文气象事件越来越频发导致水资源在时间和空间的分布上变化加剧。可以预料,水文气象学科必将受到整个社会越来越高的重视。
2“水文气象学”课程体系研究
目前,水文气象学方面的研究受到高度重视。在本科教学中,通过改革教学内容和教学方法,抓住水文气象学的重点,使应用气象学学生尽可能掌握水文学的基本理论知识,培养学生运用气象学方法和水文学方法相结合去解决实际生产问题的能力。
2.1明确定位“水文气象学”,确定课程内容
“水文气象学”作为应用气象学专业本科生专业选修课,其课程体系的基本定位是多学科交叉,不求在基本理论及基础知识上精益求精,而是直接面向实际问题,深入到水文气象方面的具体问题,以问题带动教学,以兴趣带动知识学习,以案例引发思索,在一个个具体的水文气象问题中提升学生。在明确定位的基础上,将此课程内容按照水文气象学的基本定义和内容,基本的水文气象预报、预警方法和技术,建成课程教学体系。
2.2采用科研驱动式教学,建设主动、启发式学习的教学方法
应用气象学专业学生没有水文学知识的基础,所以需要有一套适合本课程并卓有成效的教学方法。在基础知识方面要补充水文学的知识,水文学是比较抽象的,比如地下水储存及运动形式,可以借助网络技术、多媒体技术为辅助手段,增强感性认识,提高教学质量,这就要求做好协调传统教学手段和现代教育技术的应用,并做好与课程的整合。在基本理论和技能层面不应拘泥于课本知识,从主讲教师参加的专题研究项目和社会比较关注的水文气象事件增加前沿信息,并通过分析和关键问题的延展式探讨,启发学生思索和了解水文气象问题的实质及其发展方向,让学生了解为什么气象和水文相结合往往有助于更好地解决一些工程建设和实际生产课题,启发学生如何运用气象学方法更好的解决水文学问题,使学生摆脱教材的束缚,积极主动地查阅文献,刺激学生的求知欲与探索欲,达到训练思维的目的,培养学生初步的科研能力。
2.3开展综合能力训练
课程教学既要强调基本理论、基本知识的传授,同时更应注重学生的实践能力的培养。“水文气象学”的课程性质要求本课程要开展综合能力训练,强调水文与气象直接的结合。目前,将气象预报与水文预报相结合是延长洪水预报预见期,提高预报精度的技术手段之一。陈金荣等[4]从长江流域防洪的丰富实践中对水文气象预报进行了精辟而深刻的论述,指出气象预报同水文预报结合的必要性,是水文预报发展的必然趋势。国内外一些水文气象预报方面的研究[5]也表明水文气象预报具有很大的发展空间和广泛的应用潜力。针对这种情况,对学生进行水文气象预报方面的训练。
这一阶段主要是结合“水文气象因素分析”、“水循环分析”、“水流河道演算”等本课程的基础知识,同时结合主讲教师专题项目培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。针对这种情况,在本课程的中后期安排两次训练:一是让学生以报告形式讲述他们所理解的水文气象学,他们所关注的水文气象学问题,及如何将气象学方法、理念引入水文工作等;二是结合专题项目,如:在2007级“水文气象学”教学中,本人结合“淮河流域水文气象耦合方法洪水预报研究”将训练过程分为三部分:(1)用水文气象学方法对洪水进行预报需要收集哪些资料,进行洪水预报必须要哪些参数,这些参数与哪些因素有关,如何计算;(2)目前有哪些模型进行洪水预报,各有哪些优缺点;(3)分析淮河流域特点,哪个模型比较适合,并进行成果计算,进行讨论并写总结报告。通过这些训练可以巩固学生的基本知识,引导学生提出解决水文气象问题的有效方案和建议,提高解决问题的能力。
