水文与水资源工程的认识范文

导语：如何才能写好一篇水文与水资源工程的认识，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：水文与水资源工程专业；人才培养模式；改革措施

水文与水资源工程专业以地球科学基本理论为基础，以水资源为主要研究对象，系统学习水资源的分布、形成、演化等方面的专业知识和技能，兼顾地下水科学、岩土工程和环境工程的基础知识，并将其应用于水信息的采集和处理，水资源的规划与开发、评价与管理，水利工程的勘查、设计、施工，地下水环境和地质环境的监测、评价和治理等。我国现有45所高等院校开设水文与水资源工程专业，但由于中南民族大学开设该专业时间较短，因此在专业结构和人才培养模式上存在许多问题。本文以中南民族大学水文与水资源工程专业为例，在认真分析本科人才培养模式的基础上，总结了教学过程中存在的若干问题，并针对存在问题提出适合于本校实际情况的改革措施，为培养合格且适应社会需求的水文专业人才提供参考。

一、人才培养模式分析

国内各高校水文与水资源工程专业的基础课基本一致，主要为水信息采集与处理、水文学原理、水文统计、水文水利计算、水文预报。但由于各高校根据自身特点和特色，又适当增加了一些其他相关课程，如水资源评价、地下水水文学、水文地质勘查等。中南民族大学水文与水资源工程专业始于2011年开设，起初隶属于化学与材料科学学院环境工程系，随后学校于2015年5月新成立了资源与环境学院，于是该专业演化为隶属于资源与环境学院的水文与水资源工程系，独立招生。由于水文与水资源专业是在化学科学和环境科学背景下孕育而生的，因此该专业所开设的课程覆盖了一些环境和化学类课程，比如水环境化学、水环境监测与分析、水文地球化学、地下水污染与防治、土壤及地下水污染修复等。该专业兼顾地表水、地下水和水环境三方面，培养方案统筹兼顾，培养方式博学潜知，契合本科教学的人才培养模式。但在课程课时分配上仍存在一些瑕疵，尤其在实践教学环节，问题更加突出。

二、人才培养模式中所存在的问题

根据2016年教育部本科教学评估所反馈的信息以及已毕业和在校本科生所提出的意见，当前我校水文与水资源工程专业的人才培养模式存在以下几个问题：1.课程和课时的分配需要调整。专业选修课偏多，而专业必修课偏少，且专业必修课里与水环境和污染相关的课程几乎空白。课程设置在分配上的不均必将导致课程课时的分布不均，比如水文水利计算为64学时，而水文分析与计算部分的课时达48学时，后期水利计算的课时只剩16学时，给深入细致讲解该课程带来一定难度。2.部分课程之间内容交叉太多。例如水环境保护和水资源评价中关于地表水质量评价方法的内容以及水文统计和水文水利计算中关于频率分析与计算的内容重复。3.实验课开设不够。目前中南民族大学水文与水资源工程专业课实验包括水力学实验、水信息采集与处理实验、水环境化学实验、水环境监测与分析实验、自然地理学实验、气象与气候学实验、地下水水文学实验。而类似于必须设置实验课的地下水污染与防治，至今却未开设实验课。4.实验设备不完善，尤其是地表水流测流、测速方面，实验设备尤其不充足。如水信息采集与处理实验中水位和流速测量实验，学生只能在室内简单操作小型模拟实验，无法到野外实际操作ADCP仪器，造成学生动手能力低下，对相关专业知识缺乏深刻理解和熟练掌握。5.与生产实际相关的实践内容较少。许多学生对地下水的相关内容，尤其是对地层和地质的相关知识一知半解，对地下水方面的工作缺乏经验。

三、人才培养模式改进措施

1.优化培养体系，完善课程设置。结合本校实际，考虑到该专业是在环境科学的大背景下建立起来，可从以下四点出发：（1）在设置专业课程时可稍向水环境类课程倾斜，比如可将水文地球化学和地下水污染与防治课程调整为专业必修课，增加学生对地表水和地下水环境方面知识的学习；（2）优化教材选用，比如水资源利用课程，可根据实际情况选用更适合本专业的教材；（3）调整课程开设时间，如水信息采集与处理可调至第四学期，一方面让学生提前了解本专业课程特点，一方面平衡学生学习时间，不至于第四学期课偏少，而第五学期课偏多；（4）优化师资结构，中南民族大学水文与水资源专业目前仅有教师6人，且全部为年轻教师，引进教授及专业相关人才迫在眉睫。2.加强实践教学，提升动手能力。水文与水资源工程专业是一门实验性较强的学科，实践教学环节对教学质量和人才培养起着举足轻重的作用。为构建理论—实践—理论的教育框架，本专业开展了系列专业实习实践课程，包括测量实习、专业认识实习、生产实习和毕业设计。生产实习综合地质地貌和水利等方面，内容丰富，综合性强，能显著提升学生对理论知识的掌握；毕业设计则是学生走向社会，深入到生产单位体验所学理论知识的机会，有利于提升学生的专业技能。但中南民族大学水文与水资源工程专业生产实习时间分配太短，仅15天，无法全面深刻理解本专业教学内容。另外，在实践内容安排上，可适当增加与地层认识、地形地貌观察、水土流失及水污染等水文地质和生态环境相关的内容，丰富学生对本专业知识结构的理解，更加适应社会和市场需求。3.完善实验仪器，开放实验设备。水文与水资源室内实验较少，设备尚缺乏。水信息采集与处理是本专业非常重要的一门专业基础课，实验课时仅为16学时，且由于实验设备和条件的限制，目前只能在室内开展实验，但水位测定、流速测验等实验只有让学生亲身到户外体验仪器操作流程，才能真正快速掌握测验方法和步骤。因此，引进ADCP多普勒流速仪以及建立户外简易水文站并安装水位计显得非常必要。另外，地下水污染与防治和水文地球化学这两门课程可适当增加实验环节，开展土柱实验、三维矩形槽实验、水化学分析实验，让学生动手学习水污染防治与修复的相关技术。

四、结语

水文学发展迅速，历年来各大高校为国家输送了大量水文专业人才，但随着社会经济发展，尤其在知识经济作用下，如何培养出更适应社会需求和市场变化的专业人才，值得每一位从事水文教育工作者的深思。本文以中南民族大学水文与水资源工程专业为例，通过分析该专业人才培养模式所存在的问题，从教学体系、实践环节以及实验开放等方面提出了相应改进措施，以期为建立与社会发展更加紧密契合的水文专业人才培养提供建议。

参考文献：

[1]门宝辉,纪昌明,张尚弘,张成,张验科.华北电力大学水文与水资源工程专业体系建设探索[J].教育教学论坛,2016,290(52):173-175.

[2]郭纯青,周蕊,代俊峰.水文与水资源工程专业应用型人才培养与教学改革———以桂林理工大学水文与水资源工程专业为例[J].当地教育理论与实践,2012,35(11):83-85.

[3]赵华荣.环境学科背景下水文与水资源工程专业教学改革与实践[J].大学教育,2013,20(08):61-62.

[4]史文娟,张建丰,沈冰,宋孝玉.水文与水资源工程专业实践教学的改革与初探[J].教育教学论坛,2014,168(35):35-37.

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关键词：水利信息化；人才培养；课程建设

进入新时代以来，水利工作解决的不再是传统水灾害问题，而是需要统筹兼顾水灾害防治、水资源调配、水生态修复与水污染修复等多个方面[1]。面对新生的复杂性水问题，计算机、网络与数据库技术发挥了重要作用，尤其是物联网、大数据、云计算等先进技术的快速发展，不断推动水利行业转型升级，水利信息化已成为现代水利发展的必然趋势。随着水利信息化全面开展，“数字水利”与“智慧水利”逐渐渗透，高素质、专业化的基层水利人才缺口不断扩大。《水利信息化发展“十三五”规划》（水规计〔2016 〕205 号）明确指出，人才建设要根据水利信息化需要制定人才政策，建立水利信息化专业技术人才机制，充分利用各种教育资源培养形成与水利信息化进程相适应的人才队伍。水利信息化进程改变了人才环境，对高校人才培育工作带来了巨大冲击[2]，如何培养具有创新精神和实践能力的水利信息化人才是水利院校育人工作的关键。为适应信息时代社会发展水利行业需要，在“一流学科”与“新工科”建设推动下，桂林理工大学水文与水资源工程专业不断开展课程教学研究，创新人才培养路径。本文以此为例，从水利信息化人才培养角度入手，分析总结本科教学工作与课程建设成果，以期为地方高校水利类专业人才培养提供参考。

1 课程建设面临的问题

作为实现人才培养目标的重要载体，课程体系是实施教育教学的重要依据，也是保障和提高教育质量的关键要素[3]。桂林理工大学水与水资源工程专业经过20 余年发展，已经形成比较完善的课程体系，包括通识教育课程、专业基础课程、专业核心课程、实践教育课程和素质拓展与创新6 个部分，学生的培养工作主要通过理论教学、课程设计、实验与实习、第二课堂活动等环节完成。但是针对于信息化水利人才的培养，目前的课程设置仍然存在一定问题。

1.1 课程内容滞后于行业发展

面对新的社会经济发展形势，水利人才的服务对象逐渐从农业与水利工程建设拓展至水资源开发管理与生态环境保护等领域，高校水利类专业的课程建设不但需要跨学科交叉，还要与时俱进，紧跟时展。由于本专业教师多为博士毕业后直接从事教学工作，缺乏工程实践经验，对行业动态把握不足，教师在教学活动中不可避免出现重理论轻实践的现象。同时，受学科背景限制，尽管大量现代信息技术在当今的水利工程建设中已经有较为成熟的应用[4]，但教师们未能及时将这些新兴技术手段融入教学过程，造成课程内容滞后于行业发展，不能满足信息化水利人才培养需要。

1.2 信息化课程资源不足

采用信息化课程资源教学不仅可以丰富课堂教学内容，提高教学效率，而且能够帮助学生树立信息化思维方式，锻炼工作中的履职能力。水文与水资源工程专业目前建设有一批数字化的学习资源，包括课件、教案、图书、试题和网络课程，涉及图片、文档、动画、网页、软件与数据库等多种形式。已有数字资源能够满足日常教学工作，但就整个课程体系来讲，信息化课程资源总量仍然不充分。例如，微课与慕课等网络课程资源较为分散，仅作为线下教学补充在使用，未能形成独立的线上教学环节；水文大数据处理、水文信息互联、水文资源信息化管理和虚拟仿真实验教学平台等课程资源尚不成熟。

1.3 课程质量评价机制不完善

课程评价是教学质量监控的基础，也是课程体系持续改进的主要依据，对规范教学过程和实现信息化人才培养目标有着重要作用[5]。水文与水资源工程专业课程评价方法主要包括学生评价、教师自我评价、督导和同行评价三个部分，现有课程评价体系侧重评价教师投入、教学内容、教学方法和考核结果，而对于学生自我学习过程和实践应用能力关注不够。截至目前，对于学生使用线上课程资源自我学习的效果以及学生应用新兴科技信息技术手段解决实际问题的能力缺乏系统的评价标准。

2 信息化水利人才培养目标与要求

水利信息化人才应该是高度复合型人才，具有较强开放性，可以迅速接受新兴信息技术，并将其在实际工程中应用。《工程教育认证标准》（2017 版）要求也强调学生毕业时要具备使用现代工具的能力，即水利信息化人才培养要结合本领域生产建设现状，锻炼学生开发、选择与使用恰当现代工程工具和信息技术工具，对复杂工程问题进行预测和模拟，并能够理解其局限性。桂林理工大学水文与水资源工程专业立足广西，面向西南地区，致力于解决岩溶地区水资源与水环境问题，其对信息化人才培养的定位是“能够使用信息化技术和工具在水利、环保、地矿、城建等领域从事水文、水资源、水环境方面的勘测、评价、规划、设计、预报、管理以及工程应用和科学研究等工作”。就学生执业能力来说，主要包含：1 ）掌握水文与水资源工程专业基础理论，具备完整的工程知识体系，可以推演、分析和解决实际问题；2 ）掌握计算机应用、互联网通讯、水文数据采集、水文数据分析、水文信息管理等软硬件技术；3 ）熟悉水利行业信息化发展动态，坚持终身学习，不断更新自身知识结构，具备开拓创新精神，以适应信息技术的变化。

3 水利信息化课程体系建设

本专业结合《工程教育专业认证》（2017 版）标准，充分考虑人才培养目标、毕业要求与课程体系之间的支撑关系，对现有课程体系进行了有优化调整，使其更能符合信息技术时代的水利人才培养需要。

3.1 设置水利信息化课程教学模块

根据水利大类招生的特点，本专业建立了“通识、专业、综合、创新”4 类课程组成的课程体系，其中计算机知识方面课程有《计算机知识及应用初步》、《C语言程序设计》和《水利工程制图及CAD》，信息处理方面课程有《地理信息系统GIS》和《水利信息化与智慧水利》，技术应用研究方面课程有《流域水模拟》、《水文遥感及其应用》、《复杂性科学与水文大数据》。为了培养学生信息技术应用能力与信息化思维方式，本专业在专业课程中灵活采用“模块化”的方式，突出信息技术的应用与实践教学。例如《水文统计》课程针对水文频率分析设置上机实验环节，锻炼学生对科学计算软件的使用能力；《水文预报》课程针对洪水预报设置虚拟仿真实验教学环节，帮助学生理解流域暴雨洪水过程；《河流动力学》课程针对泥沙运动与河床变形进行可视化教学，在激发学生兴趣的同时培养学生创新思维。信息化课程模块的设置，可以在特定的学分要求内拓展教学内容，从知识理论、实践操作和创新训练等不同角度对毕业要求形成支撑，实现信息化水利人才的培养目标。

3.2 丰富水利信息化课程教学资源

面对信息化课程资源不足的问题，本专业积极推动信息技术与教育教学融合，鼓励教师创建在线课程，丰富信息化教学课程案例。目前《水文学原理》已建设成广西线上线下混合式一流课程，并向社会开放；《水力学》、《水文测验学》与《水土保持工程学》针对实践教学环节积累了一批信息化教学课程案例；正在建设的流域暴雨洪水过程虚拟仿真教学实验，也将极大丰富信息化课程资源。此外，本专业将继续扩大与校外水利相关企事业单位合作，挖掘周边教育教学资源，利用现代网络信息技术，搭建校地、校企水利资源共享平台，利用多媒体教学和网络远程教学优势，推动水利教育产教融合发展。

3.3 建立信息化课程质量评价机制

本专业从自身实际出发，充分发挥大数据处理与信息化技术平台的作用，依托桂林理工大学在线教学平台，进行线上课程资源、线上作业批改、线上交流互动，实时监控学生自我学习动态，并不定期地问卷调查学生使用线上课程资源学习的效果。针对实践教学环节，重点考察学生对于信息科技手段的掌握程度以及应用现代信息技术工具解决实际问题的能力。对于教师教学过程，建立教学业务平台，在自我评价、学生评价、督导和同行评价的基础上，针对课程目标、教学设计、教学内容、教学方法、教学效果细化评价指标，形成教学质量评价与信息反馈机制，持续改进课程教学效果。

4 结束语

提升信息化人才培养质量，必须建立和完善水利信息化教育课程体系。以信息能力与信息化思维为核心的水利课程建设，要在传授计算机应用、水文数据采集与处理、水利信息资源管理等知识理论的同时，充分发挥互联网技术优势，扩大水利信息资源共享与教育服务，改进课程教学质量与学习考核评价机制，推动水利信息化教学。桂林理工大学水文与水资源工程专业积极应对现代水利行业发展对信息化人才的需求，进行课程教学改革，探索新形势下的水利类信息化人才培养模式，可以为地方高校复合型水利信息化人才的培养提供借鉴。

参考文献

[1]王清义.对新时代做好水利教育工作的认识和思考[J].中国水利，2019(12):7-8.

[2]李蔚妍，孙未，耿霞，等.信息化时代高校教学的研究[J].教育进展，2018(04):479-482.

[3]杨永年.基于信息化的中职课程体系的构建与实施[J].职教发展研究，2020(01):86-91.

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关键词：水文科学 机遇 挑战

水文科学的发展要结合我国全面建设小康社会的目标来发展，要基于我国社会经济的发现现状来发展，要借助于我国可持续发展的战略决策来发展。水文科学的研究是为了实现人口、资源、环境的协调发展。由于水是人类赖以生存的的自然资源，是国家经理建设与人民生活中不可或缺的基本资源，由此水资源的重要性可见一斑。水文科学是研究地球上一切与水有关的所有科学领域的学科，关系到社会经济发展与人类的生存发展问题，是一门涉及面广博且具有重要价值的科学性学科。然而水文现象复杂繁多且其在时间尺度与方向上都具有不重复性，有时还会有空间方面的变异性，这些问题使得我国相关部门对水文科学的研究要更加细致与全面。

1.水文科学的概况

1.1水文科学的基本内容

水文科学作为一门研究水的学科，对水的形成、循环、时空分布、化学性质、物理性质进行相关研究。不仅如此，水文科学还要对水资源的开发利用、水资源的保护、水旱灾害的形成等方面予以探索。水文学科的研究领域非常广泛，它不但涉及水量的研究，还还涉及水质的研究。不但涉及当前水情变化规律的研究，还涉及地球上水的生命史及其未来发展的研究。不但涉及生态环境方面的研究，还涉及水利工程方面的研究。

水文学科中最基本的两大基本规律是水文循环与水量平衡。在我们所生存的地球上，各种水体通过水文循环紧密地联系在一起，因而水文循环是水文研究的重要内容。

1.2水文科学的形成过程

水文科学是一门又古老又年轻的学科。其研究可以说从公元前三千多年前就有迹可寻，当时古埃及就在尼罗河畔勘测水位。在我国公元前一千四百年前后， 殷墟甲骨文中早已出现了有关降雨和洪水的相关记载，后来我国古代人民开始采用测雨器来观测雨量，绘制降水量的等值线图。法国文学家在一七七五年发表明渠均匀流公式。德国的水文学家沃尔特曼在一七九零年发明了流速仪。以上取得的成果都表现为水文科学的萌芽阶段。

水文科学的迅速发展时期是十九世纪牛顿力学的古典科学得到快速发展阶段，该科学的发展带动了水文科学的迅猛发展。作为一门涉及面广博的学科，水文科学逐渐形成了自身的一套系统。在二十世纪前半叶，由于生产力的不断发展，人们越发希望能够对洪旱的基本变化规律予以掌握，以此来建造水利工程造福百姓。直到一九五七年爱尔兰的水文学家纳西对瞬时单位线的物理机制进行了深入分析，并且用数学语言描述了流域的汇流过程，这些相关理论的提出使得许多水利工程的管理更加地科学化与合理化，同时也奠定了工程水文学的基本内容。当前很多工程水文学的许多内容就是因为该阶段优秀理论的提出而产生的，正因为这些优秀理论的影响使得许多的措施在工程水利中被普及开来。二十世纪后半叶，各国的经济水平都有了很大的提高，大多数国家对水文科学的重视度大幅度提升。因为计算机领域进行了信息技术的革命，对的现代科学技术飞速发展起到了极大的推动作用，与此同时，水文科学领域也得到了极大的发展。

引人注目的是在1965年启动了国际水文十年，并在十年之后全面实行国际水文计划。目前该计划已经进入了第七阶段，世界各国的水文学家进一步加强了合作，许多新的理论方法不断涌现。然而从学科的发展方向来看，近几十年来，正是因为各国经济社会的发展，与水资源有关的各类水问题不断出现并有加剧趋势，我们的生存环境受到了很大的威胁。针对这些现象的发生，产生了以研究水资源短缺问题为核心的水资源水文学、以研究水环境为核心的环境水文学、以研究生态问题为核心的生态水文学等等相关水文学。由于全球气候变暖，又产生了以研究气候变化对水循环的影响为核心的全球变化水文学，该文学而今已经成为了世界各国水文学界研究的热点。我国相关部门在政府的倡导下也积极参加各种关于水文学的国际项目与活动，在一些突出领域加大了工作量，并对其展开大量的深入研究，因此取得了比较不错的成果。

综合以上的阐述不难看出水文科学研究的领域正在不断扩大，与人类的关系越加亲密，在社会研究领域的地位也越发重要。这些正是印证了水是生命的起源，万物皆由水衍生而来。

1.3水文科学的发展情况

随着信息技术时代的到来和某些新理论及边缘学科的作用，水文科学的研究也在快步前进。尤其是人口问题、水资源短缺问题、水环境恶化问题和气候变化问题的催化作用，使得水文科学的研究问题更加被广泛关注。不但是我国开始重视这一方面内容，世界上的许多国家也在该方面大花心血，国际活动频繁起来，我国的水文学家及相关工作人员或专业人员也积极参与到国际活动的交流与合作中，展开了许多具有深远意义的研究工作，极大地促进了水文科学的变革与发展，进而推动水文科学的现代化进程。关于水文科学当前的发展状况，大致分为以下几点：

（1）国际交流合作越加频繁。

自国际水文计划实施以来，联合国教科文组织与世界气象组织就为此召开了许多水文国际会议。因此国际水文计划是围绕水文科学研究与教育的国际性的全球性计划，对水文学进行国际培训与知识传播，提高各个国家政府及相关人员抑或是人民群众对水文科学的认识。国际水文计划的重心在于应用水文学和水资源的调查评价、开发利用、管路保护及人类活动对水资源的影响，为的是帮助解决水资源问题和与水有关的社会经济问题。

水文科学的研究不仅仅局限于认识水文循环的物理过程，还需要研究对水文循环的生物控制及气候、水文和环境之间的相互作用，进而深化对陆面生态系统的影响，对全球气候变化的影响等，最终实现人类可持续发展的目标。目前生态水文学已经成为了近代水文学发展的一个重要方面，其内容涉及了土壤、大气、植被、河流等许多因素。二十一世纪初，关于水文科学的发展，国际水文科学协会组织并发起了全球范围内针对水文科学发展的大讨论，而后许多国家相继成立了相关研究机构来推进水文科学的研究工作。

（2）水文科学研究的相关领域。

首先，水文循环与生物圈的相互作用。以前的水文研究侧重于考虑水量的自然化，而今的水稳研究要侧重考虑生物圈与人类活动之间的相互作用，注重陆地生态水文环境与空间格局的变化规律的问题。

其次，气候变化与水环境的相互作用。以前的水文科学认为在陆地上整个体系中水文循环的平均值是不会改变的，对于年径流量的涨退现象则视为阶段性的波动。而今的水文科学的研究意识到一个系统中的水文过程并不总是处于平稳状态，是会出现不同程度的变化的，陆地上的生态系统对大范围的水文循环具有很大的反馈协调作用。

最后，人类活动与水环境的相互作用。随着社会经济的发展，土地利用、植被覆盖和碳循环的问题十分突出，水文循环与生态系统之间的联系与作用因为人为因素的干扰而受到了很大影响。因为土地利用变化十分剧烈，城市化进程加快，许多地方的河道遭到了围垦，湖泊也因为经济因素而受到填埋。河道、水域等许多自然生态屋被现代化改造，水文环境一下子就被迫改变。水文循环的过程是复杂交错的，不但与陆地表层的各种自然要素的分布密切联系，还与土地利用等关联密切。自然变化与人为因素双重影响下的水文循环开始变得紊乱无常，许多难以预料的灾害也因此而出现。

2.水文科学研究的趋势与特点

2.1研究领域趋向广泛

结合当前现状，当代水文科学的研究领域将会不断扩大，研究的问题也会越来越复杂，还会遇到来自各方面的确定与不确定因素干扰。研究规避水文循环过程中的基本规律与不可测的突发问题是一项艰巨而具有挑战性的任务，因而在研究的过程中要学会利用其他相关领域的理论知识或规律辅助，来帮助解决水文科学领域的相关疑难。

2.2注重研究的整体性与系统性

由于地球上的不同圈层之间都有着紧密的联系，因而改变其一就会影响到其他所有圈层的动态规律，所以在预测未来的发展情况时，要从水文循环和转化的物理关系上来分析气候变化与生物作用对人类活动的影响。针对水文科学的研究也不能局限于某一技术的应用，而要结合地理信息系统、卫星遥感等技联合起来术对其进行全方位的研究。

2.3与人类活动关系更为紧密

实际上说来，对水文科学进行深入研究的根本就是为人类服务的，是为了解决社会发展过程中的用水问题，是为了解决生存环境中的水循环问题，是为了更好地落实可持续发展的战略决策。

3.水文科学研究的问题与相应措施

水文科学的研究是由于社会需求的存在而产生的，人类的需求决定了其研究方向与进程。社会发展对水文科学的需求主要表现为防洪减灾、水资源的开发利用、生态环境的保护和社会经济可持续发展等方面。目前我国水文科学的研究领域还存在着诸多问题亟待解决，其中比较突出的有水旱灾害的监测与预报技术比较落后，可提供依据的水文研究资料比较稀少，区域性水文研究和关于不同水体的研究不平衡，水文基础研究薄弱，水文基础信息匮乏等等。

3.1水文科学研究中出现的相关问题

3.1.1防洪减灾中的问题

气候变化会造成水旱灾害更为频繁，防洪减灾已经成为了我国政府必须解决的社会环境问题。我国处于东亚季风区，大多数的地形自西向东倾斜，对洪水的形成与汇集具有促进作用。加之植被覆盖率小、水土流失严重等问题，使得我国的洪涝灾害严重而复杂。因为人类盲目追求经济的发展而忽视了环境的反作用，致使流域的水体分布不均、循环受碍。

3.1.2水资源的开发利用问题

水文科学的研究是为了促进水资源合理安排与利用，为了有效保障水资源的安全，进而保障粮食安全和生态环境。为了实现水资源的可持续利用，必须要保证水资源的开发利用的总量不得超过水资源的再生能力，相关部门必须要展开水资源形成与演化的研究。我国因为干旱而造成的农业方面的损失不容小觑，这些问题对于我国的可持续发展有着严重的威胁影响。虽然我国在干旱发生发展机理研究方面做了许多工作，但是却没有从根本上解决问题。因为我国将旱涝规律研究大多着眼于水文气象变化规律的研究方向上，难以解释干旱形成的物理机制，因而在针对干旱问题上还保留了大量的疑难残余。

3.1.3水资源的可持续利用问题

水资源的地区分布不平衡导致区域性水资源短缺，在水文科学研究的过程中，水资源合理配置与科学调度中的许多关键性问题至今仍未解决，我国当前还没有形成跨流域调水的规范技术体系。

3.1.4生态系统问题

我国的生态系统因为城市化进程的影响而遭受了很大的打击，各种生态问题因为难以得到良好而及时的解决而变得越发严重。人类活动促使水的分布及运动更加不合理与不规律，甚至导致了水土流失、土地荒漠化等。

3.1.5江河治理问题

针对江河治理的过程中，我国相关部门只是采取非常片面的手段，将目光局限于经济与工程上，专注于局部河段的治理，因此未能取得非常良好的效果。江河治理的地学基础是江河治理过程中人与江河互相作用的地学，包含了地质面貌、水文气候和流域自然地理等因素。人类根据自身意愿通过不同方式和不同程度作用给河流，这种影响渐渐将河流的相关特性改变。

3.1.6工程规划问题

社会发展的进程中，因为人类活动的不顾后果，使得水文系统严重受损，给水利工程方面数据采集带来极大难度。

3.2针对水文科学研究问题的解决方法

3.2.1为防洪减灾提供支撑

防洪减灾问题需要水文信息与知识的支撑。从理论的角度上讲，理应加深对洪水形成规律的研究。从技术的角度上讲，理应强化水文信息的采集、传输、预报、调度与决策。从实践的角度上讲，理应加大非工程措施的水文依据的研究。

3.2.2为水资源的可持续利用提供基础

水资源的可持续利用是推进社会发展的动力，是人民正常稳定生活的保障。从理论的角度上讲，理应加强水资源形成与演化机理的研究，加强全球变暖条件下对水资源的影响的研究。从实践的角度上讲，理应加强水资源评价与水资源开发利用的研究。

3.2.3为生态环境保护提供服务

生态安全与环境的保护需要提供相关水文知识的服务。从理论的角度上讲，理应揭示水对生态安全与环境保护的影响。从实践的角度上讲，理应根据自然条件下采用不同的研究方法。

3.2.4为江河治理提供依据

江河的治理过程需要提供具体的水文依据。从理论的角度上讲，理应揭示河流发育演变的地学基础。从实践的角度上讲，理应充分考虑江河的实际情况，制定合理可行的改进措施。

3.2.5为人类活动提供警告

根据人类活动给水文系统造成的剧烈影响，应当加强人类活动对水文条件的影响，加强水文分析计算途径与方法研究。

4.水文科学研究的机遇与挑战

水文科学对我国社会的可持续发展与人民安居乐业有着十分重要的作用，我国相关部门重视水文科学的研究与发展，在其中投入许多人力物力财力，并且引进先进的理论方法来支持水文研究。

从开始到现在，我国的水文科研已经与国际接轨，而且还适当地融入到教育事业中去，使得两相领域相辅相成共同发展。除此之外更重要的是，我国的水文科学发展将要在社会发展的进程中面临许多不可预测的事情。这些不可预测对于我国来说既是机遇又是挑战，因此我国应该及时抓住机遇，勇于面对挑战。

4.1充分利用国家相关资源

根据我国当前的水文科学研究现状，要充分发挥与利用我国先进的相关资源。我国已经设立了部级水文资源重点实验室，而且还实行了“211”工程建设。我国政府应当充分抓住该机遇，启用相关高技术人才，联合国际相关机构并结合我国发展的实际需要来开展水文科学规划的科学研究。重点对水文基础研究、水文应用基础研究和水文科学人才等教育与培养方面进行大规模的操作与规划，实行具有我国特色的水文科学研究。

4.2结合国家发展需求

我国制定了水文科学研究的发展规划，在该规划的引领下，结合我国“十五”的发展需要，利用全国水文研究机构共同协作，开展国家级重点基础项目研究。通过这些方式来促进我国水文研究人才的沟通交流，进而推动水文科研的进步。

4.3鼓励成果共享

从长远的角度来看，我国应当积极鼓励水文人才与水文成果的国际化交流，将我国研究出来的先进理念同世界上的其他国家进行交流合作，积极参与各国的合作性水文项目，促进我国水文学科基础与应用研究的发展。

4.4培养高技术人才

为了我国水文科研的进步与发展，要从相关研究人员的综合素质抓起，重视水文科研高层次人才的培养。

5.总结

社会科学技术的不断进步，生产实践的日益深化，水文科研涉及的领域已向多元化发展。在接下来的研究发展中，水文科研将在应用层面加大研究力度。健康可持续的水文循环是支撑社会不断前进的保障，是人类幸福生活的坚实基础。

参考文献：

[1]徐宗学. 水文科学在北京师范大学：回顾、机会与挑战[J]. 北京师范大学学报（自然科学版），2009，Z1：463-468.

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关键词：生态水利工程；可持续；生态环境

中图分类号：S891文献标识码： A

1 水利工程对生态环境的影响

1．1 对局部气候的影响

水利工程可改变所在地区降水、空气湿度、温度、风向等气候因子。当水库工程建成蓄水后，库区形成水面，使该区域的水热交换方式以及强度发生改变，进而导致当地气温发生变化，一般会提高库区平均气温。另外，库区蓄水、水域面积增大，也使水库及其周边蒸发量、降雨量及湿度增加，使当地降水时空分布特征发生一定程度变化。

1．2 对水文情势和水温的影响

水利工程的建设不但会改变工程河段的水文情势，也会影响到整个流域。筑坝使河流非连续化，库区由原河流生态系统变成了湖泊生态系统，其水流速度、水域深度、水温和水流边界条件都发生了极大变化，蓄水也多会导致库区地下水位升高；坝下河道内径流量、径流过程、水温及流态明显改变，坝下河道减脱水多导致沿岸地下水位下降。通常径流调节能力强的水库上述变化幅度很高，径流式水库变化就相对没那么明显。

1．3 对地质环境的影响

水利工程建成后，库区岩土结构、地下水水位、水压等一系列物理因素的改变，可能导致地震、山体滑坡、塌岸等地质灾害的发生。水库蓄水导致地壳应力增大，易引发地震。库区地下水位上升，易引发滑坡、坍塌等事故。

1．4 对水质的影响

水利工程建成后，库区水流速度变缓，水中的溶解性矿物质减少，溶解氧量下降，水体富营养化可能性增大。进入库区水体的建设垃圾和工农业废水，其含污染物种类多、成分相对复杂、难降解，而库区流态又不利于水中污染物扩散，导致库区水体水质的污染。

2 生态水利工程建设必要性与其设计工作发展现状

2．1 建设生态水利工程实现可持续发展

水资源是基础性及战略性的自然资源。在世界各国水资源开发与环境保护都日益受到关注，人们已经意识到只有更加科学地、综合地利用水资源、减少对生态环境的影响，才能实现社会经济的可持续发展。而生态水利工程是一种兼顾水利工程功能及对环境资源可持续利用的新兴水利工程，它从生态环境的全局着手，把科学规划、河流综合管理以及污染防治技术等有机结合，在开发利用水资源、满足社会经济需求的同时，兼顾生态环境的保护。生态水利工程不仅高效开发利用水资源，同时，也妥善保护环境资源，维护社会经济发展与环境保护关系的和谐统一。

生态水利与传统的水资源利用存在着本质的不同。传统的水资源开发利用是粗放型经济增长模式下的产物，其特点是只顾及眼下，不考虑长远，只注重经济效益，不看重生态价值，为追求经济发展，不惜牺牲生态环境质量。由此，造成了当今日益加剧的生态环境问题，严重威胁人类生存与发展。这种“涸泽而渔，焚林而猎”的资源利用方式，必然代之以协调有序的、可持续利用方式。而生态水利正是这样一种可持续的资源利用模式，它通过对流域水文系统综合整治与管理，充分发挥水系的资源功能、生态功能、环境功能，使全流域安全保障性、生态适宜性都得以维持或不断改善，支持流域内社会经济的可持续发展。

2．2 生态水利工程设计原则

2．2．1 安全可靠与经济合理原则

从安全角度出发，生态水利工程建设、施工须符合水文学、工程力学相关规定，确保设施的规范性；河流纵、横断面规划设计时，要全面考虑河流泥沙输运、河床侵蚀冲刷特性及河势变化趋势，以确保河流修复改造工程的安全稳固性和持久性。从工程的经济因素考虑，应本着投入小、风险小、收益大的原则进行设计。

2．2．2 维持或恢复河流形态空间异质性原则

生态系统群落多样性与生境多样性呈正相关关系，而一个区域的非生物环境空间异质性越强则往往其生境多样性越大。传统的河道治理工程使天然河道渠道化，致使河流生境单一化，导致河流生态系统退化。生态水利工程的根本目的之一，即在于保护和恢复河流乃至流域的生物多样性。因此，在生态水利工程设计时应首先对河流演变历史和现状进行调查评估，确定河流生态修复目标，明确保护目标制约因素，对保护物种关键生态因子进行分类和评估，并确定生物对生态因子适宜范围，必要时利用数理模型对不同情境下的非生物环境要素进行模拟。

2．2．3 利用生态系统自组织能力进行设计

生态系统有自组织功能，生态学用以解释生态系统动态平衡特征，也可用来解释生物群落的动态演替过程。生态工程设计是一种“引导性”或者说是一种“触发性”的设计，生态工程主要依靠生态系统的自组织功能，而设计工作，旨在为生态系统的这种内秉功能建设或恢复适宜的条件，包括演替初期一定的群落组成及水文特征、水质、土壤、地貌等生态因子。

2．3 当前生态水利工程设计工作存在的主要问题

2．3．1 缺少针对性的设计方法及评价标准

每一个生态水利工程的具体服务目标都会因时因地不同，这就要求生态水利工程设计要因时因地而异。当前，尚缺乏具体的、有针对性的生态水利工程功能评价方法与标准，缺少足够的技术标准与规范，使得生态水利工程建设目标不够明确、针对性不足。

2．3．2 水利工程设计者与生态科技人员缺乏合作

水利工程设计必须要遵循生态学原理、遵循流域生态需水规律，但是在具体设计工作中，水利工程设计者与生态科技人员尚缺乏真正意义的合作，部分设计人员对工程生态服务功能考虑不足，对工程设计方案生态可行性研究较少，对设计方案生态影响评价工作重视程度不够，导致许多水利工程的生态效益不明显，甚至是产生很多的不利影响。

2．3．3 缺乏生态水文测验资料

生态水文测验资料是生态水利工程设计的重要基础数据之一，能够帮助分析评价生态过程受水文过程的影响情况。缺乏水文资料，生态水利工程设计工作就难以有效的设计理论、方法与技术参数进行。目前，我国的水文测验工作相对仍不完善，生态水利工程设计人员不能获得足够的水文基础资料，是致使生态水利工程设计工作未能很好地进行的主要原因之一。

2．4 改善生态水利工程设计现状的主要措施

(1)依靠工程水文学与生态水文学进行生态水利工程设计，加强水利工作者与生态科技人员间的合作。生态水利工程设计要有机的将工程水文学与生态水文学相结合，科学制定水利工程生态功能目标。在设计中，既要重视对水利工程社会经济服务目标，又要保障生态目标对水资源的需求，才能提高设计的科学性，从而实现水利工程社会经济服务功能与生态保护功能的和谐统一。生态水文学与工程水文学是生态水利工程设计的重要理论基础，基于对生态水文知识一定认识高度基础上的设计，才可能使水利工程建设对生态的不利影响因素得到更加全面、有效地控制，进而才可能实现水利工程的生态服务功能目标。生态水利工程设计工作具有鲜明的跨学科特性，水利科学与生态科学在该项工作中的地位均举足轻重。水利工程设计人员与生态科技人员在设计中的全过程交流反馈，是科学设计、实现生态水利工程价值的基础。

(2)明确生态敏感目标，丰富设计基础资料，科学进行生态水利工程设计。生态水利工程设计首先要明确设计的内容和目标，设计过程中要清楚地认识到工程直接或间接影响的生态目标，在工程规划设计阶段充分考虑到对生态目标各方面的不利影响，在实际设计工作中有针对性的调整、优化设计方案，以避免或减缓工程的不利生态影响，使不利生态影响最小化；同时水利工程设计方案须符合水利建设的实际，保证水利工程的正常进行。设计中基础资料的充分搜集十分重要，应尽可能的搜集已有水文、生态等基础观测资料及研究成果，相关专业科技人员应注重沟通与资料的共享。

(3)生态水利工程结合环境工程设计。生态水利工程设计要吸收环境科学理论与技术，对水量与水质进行同步科学配置，尽量将生态水利工程与水污染防治工程相结合。可依具体工程建设区域及水量变化过程进行设计，具体工程实施方案应考虑水量季节变化，使生态水利工程能够更好的建设、运用。同时，应设计以水资源高效利用与净化水质为目的的生态水利工程，如以减小土壤盐渍化风险为目的适度开采地下水进行水稻种植，以实现水质净化为目的的人工湿地工程等，实现水利工程生态服务功能与水污染控制功能的兼备。

3结束语：

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第十届中国水论坛组委会主席、湖北省副省长郭生练教授主持了大会开幕式，武汉大学党委书记李健教授、长江水利委员会水文局局长王俊教授级高工、国家自然科学基金委员会工程与材料科学部水利学科主任李万红教授致辞，中国水论坛主席、中国自然资源学会水资源专业委员会主任夏军教授致感谢辞。水利部长江水利委员会主任蔡其华、挪威科学院Lars Gottschalk院士、华中科技大学张勇传院士、南京水利科学研究院张建云院士等出席了开幕式。

长江水利委员会主任蔡其华、中国南京水利科学研究院院长张建云院士、武汉大学夏军教授、挪威科学院Lars Gottschalk院士、湖北省副省长郭生练教授、香港中文大学陈永勤教授分别作了题为《三峡水库科学调度的几个关键问题》、《关于我国北方水资源问题的再认识》、《水系统科学与流域水环境治理的水质—水量联合调控技术》、Consistent “mapping” of statistical streamflow descriptors、《受梯级水库影响的设计洪水计算方法研究》、《广东省半个世纪以来的洪水、干旱与台风灾害演变特征研究》大会特邀报告。长江水利委员会水文局王俊局长、北京师范大学段青云教授、挪威奥斯陆大学许崇育教授、成都勘测设计研究院王仁坤研究员、北京师范大学徐宗学教授、中山大学陈晓宏教授、长江水利委员会长江科学院陈进院长、华中科技大学周建中教授、河海大学陈喜教授、武汉大学杨金忠作了主题报告。114位专家在分会场作了学术交流。

水资源问题已经成为制约经济社会可持续发展的战略性问题，本届中国水论坛围绕“变化环境下水问题与对策”，设立了5个分会场，重点探讨变化环境下水文演变规律、变化环境下水资源优化配置与可持续发展、水能资源开发与水库群优化调度、洪旱灾害演变与对策等4个专题。论坛结合南方洪涝灾害频繁的地域特点，科学解释变化环境对水科学的影响，展望未来水科学发展，从多学科交叉、多学科视野探讨解决水资源短缺、发展经济和保护生态环境的对策与措施，为经济、社会、环境科学发展过程中的水支撑研究提供科学依据，为解决我国及全球水问题做出贡献。

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综合我局第一阶段的学习调研情况及局领导班子分析检查专题民主生活会的情况，现将我局领导班子分析检查报告如下：

一、继续认真学习科学发展观理论，进一步深化思想认识

在开展学习实践活动中，我局着重用科学发展观武装领导干部与党员、职工，认真解决我局贯彻落实科学发展观要求不适应、不符合的问题，建设善于领导我局科学发展的领导班子和党员队伍。在局分析检查专题民主生活会上，领导班子成员谈了自己在学习实践科学发展观中对本局一些重大问题、现实问题的认识和体会。

1、进一步巩固了学习调研阶段的三点共识

（1）必须始终坚持把加快发展作为局的第一要务。以创新管理机制、加强基础研究、提高科技能力、以拓展服务领域、服务地域来加快局的发展。要在__委“建设绿色__，争创实践科学发展观的流域典范”的进程中，水源局（水文局）要在“支撑”上取得新的突破。

（2）必须实行以人为中心的文化管理。科学发展观的核心是以人为本，以人为本的管理关键在于局领导实行有效的组织和领导，解决职工的全面发展与局的发展之间这个主要矛盾，建立以人为本的理念支持系统、制度支持系统和物质支持系统，推动局的全面发展。

（3）必须运用科学统筹的方法，处理好本局的“五个关系”。即局机关与下属单位的关系；水资源保护与水文的关系；参照公务员管理与事业单位管理的关系；基础研究与生产项目的关系；纵向项目与横向项目的关系。

2、增加了两点新的共识

（1）既要正视我局存在的突出问题，又不能产生悲观情绪。今年国家审计署对我局审计出来的问题，值得我们认真总结吸取教训，我们既要有深刻的认识，也不能因此背上包袱，要振作精 神，努力改进工作，抓好管理促发展。

（2）水源局、水文局的合并，是管理机制创新的尝试。两局合并磨合过程中出现的矛盾和问题，不能都归结到合并的机制中，要从我们自身的管理中查找原因。

基于上述共识，提出我们局学习实践科学发展观的主题是：努力推进流域水文与水资源保护的科学发展，支撑建设绿色__。

二、认识水源局（水文局）的有利条件，查找我局存在的突出问题，吸取经验教训

1、认识水源局（水文局）的有利条件

（1）有一支技术过硬的水资源保护科研、监测队伍及水文勘测队伍。目前我局已有180人，从学历构成来说有博士研究生6人，硕士研究生32人；从专业技术职务来说有教授级高工8人，高级工程师37人，并拥有国家环保总局颁发的环境影响评价甲级证书、水利部颁发的水资源论证证书、水资源调查评价证书、水环境监测的国家计量认证证书、水资源调查评价证书等，有水资源质和量统一管理的机制，这是别人没有的，正是我们最大的有利条件。

（2）具有先进的水环境监测、水文监测仪器设备、实验条件的优势。我局拥有水环境监测上干万元的仪器设备，其中大型的有icp-ms质谱仪、色质联用仪、流动注射仪等，还建立了流动实验室、自动监测站。水文部分引进adcp多普勒流速仪、gps全球卫星定位系统等先进仪器，以适应市场发展的需要。现在的目标是航模、遥测自动化，准备在现在的44个巡测断面、19个水文水位站实现数据自动传输。

（3）已经建立了较好的工作基础。水资源保护方面建立了跨省（自治区）水资源保护与水污染防治协作机制，依法提出了__流域限制

排污总量意见，树立流域机构水资源保护行政管理的权威；水文方面，水情预测预报、台风警报成为__流域防汛抗旱、水资源统一调度的重要技术支撑，流域站网共建共管、水文基础设施建设有较大发展，近五年来的基本建设投入就达亿元，是过去20年的总和。尤其是南沙基地的建设将为我局发展奠定更好的基础；在科研、监测方面，对__三角洲咸潮入侵及数学模型研究卓有成效，中法合作项目—__流域水质生物监测方法研究取得了圆满成功。 （4）几年来职工得实惠，收入得到较大的提高。局科研所的合同额20__年只有几百万，20__年增加到20__多万元。勘测中心近几年来也有较大的发展，尤其是解决了职工的收入有较大的提高，凝聚了人心，稳定了队伍。

这些有利条件表明了水资源保护、水文事业是在不断发展。然而，当前我们正经历着由传统水利向现代水利、可持续发展水利转化的战略转型期，尤其与__委其他单位比起来，还有一定的差距，我们局发展慢，积累少、底子薄、基础差的问题仍然存在，仍然面临着职责任务繁重与人员编制不足与人员经费缺口大三重矛盾的困扰。我们必须认真查找影响和制约局发展的存在问题，找到问题的症结。

2、查找影响和制约局的发展的突出的问题

（1）思想政治工作薄弱。

（2）干部作风不够深入。

（3）未发挥两局的优势。

（4）对外业务单一。

（5）基础工作薄弱。

（6）市场竞争不足。

（7）管理机制没创新。

（8）制度不完善。

（9）人力资源配置不合理。

（10）缺乏激励机制。

（11）经济基础较差。

3、认真思考和分析以上存在问题的原因

（1）解放思想不够，没能扎扎实实理顺两局合并后的各种关系，建立起新的适合两局情况的管理机制，只停留在敷衍应付，处在得过且过的状态。

（2）领导、组织、研究局发展的各项工作及采取的有效措施不够，没能发挥领导班子集体领导的核心作用，群策群力不够，领导的积极性调动不够。

（3）在管理中没能真正贯彻以人为本的理念。忽略了干部职工的思想政治工作。存在“只要马儿跑，不要马吃草”的现象，没能有效发挥广大干部职工的积极性。

（4）管理不到位，制度不完善，制度执行不力。

（5）领导作风不够深入，落实工作不够。虚心听取意见不够，凝聚合力不够，没能调动人主动想干事、干好事。

三、振作精神，切实改进工作，促进我局又好又快发展

1、进一步解放思想，完善我局科学发展的思路

我局存在的许多问题，都是因为发展不够、发展不好引起的，我局必须切实加强领导班子建设，以思想解放为先，统一认识，认真履行职责，站在“建设绿色__，争创实践科学发展观的流域典范”的新起点上，努力推进__流域的水文和水资源保护的科学发展，闯出一条适应我局实际的创新之路。我们发展的思路是夯实基础，建立完善三个体系，支撑绿色__。

（1）加强流域水文、水质站网建设，夯实流域水文、水资源保护基础。

（2）构建__流域水资源保护管理体系。

（3）完善__流域水文的测报体系。

（4）建设完善河流水质生物监测与评价体系。

2、抓住重点，采取措施，着力解决目前存在的突出问题

学习实践贯彻科学发展观，关键是要解决制约发展、影响发展的突出问题。通过对查摆的问题进行梳理，我们将重点解决以下几个问题。

（1）以拓展业务为抓手，解决发展的问题。

（2）以加强领导班子建设为重点，解决领导力和组织力的问题。

（3）以加强内部管理为突破口，解决管理混乱问题。

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关键词：气候变化；水文水资源；影响

中图分类号：P467文献标识码： A

前言：气候变化导致降水量、温度、日照等在区域的变化，会对区域的径流量、生活生产用水供给量等产生影响。所以我们要保护环境，保护水资源，这样才能有利于人类社会的长期发展。

1、气候的变化对全世界的水文水资源产生的影响

众所周知，温室效应诱发了全球性的气候变暖，进一步促使海平面增高。近年来，气温升高相应的导致了南极和北极积雪和冰川逐渐融化。IPCC最新的统计数据表明，在过去的五十年中，全世界的温度基本上十年增加0.13℃。这个数据是过去一百年平均增长速度的两倍以上。而且，近年来，气候变暖的问题越来越严峻，统计数据显示，1978年后北冰洋范围内的冰雪面积减少速度约为2.7%每十年。而且，陆地冰川的大量减少，相应的产生了海洋平面增高的结果。此外，海洋水也会因为温度的增加，出现水面的扩张问题，而海水的扩张在很大程度上也造成了海洋平面的增高。此外，当前全世界的气候变暖状况，也导致了降水量的变化。这主要是因为：全世界气候的变暖，造成了大气环境水循环形态的加剧和活跃，相应的造成了大气中水含量的增加，因此就在很大程度上造成局部范围大暴雨等灾害的发生，而其他地区则相应的就会产生干旱的状况。

2、气候变化对水文水资源径流的影响

水文水资源径流不仅受地理环境和降水分布的影响，还受气候变化的影响，尽管不同地区的水源径流量有着不同的特性，但气候变化，会严重影响各地水资源的正常径流量。

2．1对径流分配区域的影响

我国的国土面积幅员广阔，主要有亚热带季风气候与温带大陆性气候，由于各地气候的差异性，各地区的水资源径流量的分配表现出明显的差异性。径流量增减幅度最大的时期为每年温度显著增高和降水量逐渐减少的时期，降水量增多时的径流量是减少时的4倍，每年径流量最大的时期为7、8、9月，此时，各地区均进入汛期。所以，在我国气候比较湿润的地区，气候变化对径流量的影响不大，但在干旱和半干旱的地区，气候因素是决定径流量的主要因素，所以，气候变化对水文水资源径流量的分配上会产生影响。

2．2对年径流量变化的影响

在我国，水文水资源主要分为七个流域，随着气候变化的影响，南北方的径流量会随之发生改变，一般情况下，南方径流量的增加与减少与北方径流量的增加与减少交替进行，但是，整体趋势还是以减少为主。针对我国的气候条件，气候变化对水文水资源径流量影响最大的是淮北地区，径流量的增幅最大的是辽河一带，在黄河地区，其径流量本来就小，在气候变化的影响下，降水量将减少，那么，其水文水资源的年径流量势必随着减少。

2．3对西北山川径流量的影响

在我国，西北地区地形高且地势复杂，其河流的的水源主要来自冰川消融水源的补给，随着气候的变化，在全球气温不断变暖的趋势下，冰川的消融速度加快，在夏季，流域的径流量会急剧增加，而到枯水季，河流的变干速度也在加快，这对靠水源迁徙生存的动物是极其不利的。在气候变化的影响下，我国的水文水资源流域都发生显著的变化，加大了水文水资源的敏感性。

2．4对径流系数的影响

水文水资源的径流量对区域的湿润与干旱情况有着重要的影响因素，由于各地不同的气候环境，以及气候的不断变化，水文水资源径流系数也会随之不断发生相应的变化。若某一地区的径流系数提高，那么该地区的气候湿润指数也随之增加，则该地的水文状况将会更加湿润。反之，如果某地的径流系数降低时，那么该地区的干旱指数将会增大，水文情况则会偏干。所以，在气候的变化下，水文水资源的径流系数也随之改变。

3、气候逐渐变暖对水文水资源系统的影响

随着二氧化碳排放量的逐渐增多以及相关气体的排放，使得全球气候变暖，气候变暖对生态环境造成了一些列的影响，同时对水文水资源系统也产生了严重的影响。

3．1对水文水资源质量的影响

环境问题与人们的生产生活息息相关，越来越获得人们的普遍关注，在全球气候变暖的情况下，全球气温普遍升高，研究表明，干旱、半干旱会增加降水量，增加了空气湿润度，也提高了农业的产量，但对我国大部分地区来说，会使我国旱涝灾害的发生率大大提高，同时，全球气候变暖，空气温度随之提高，大大的降低了河水对污染物的分解能力，降低了水文水资源的质量，为人们的生产生活带来不利的影响。气候变暖对人们生产生活的影响是方方面面，因此，要加强对环境的保护，恢复原有的生态系统。

3．2对用水供求的影响

在全球气候变化的影响下，大气环流也发生了显著的变化，这样，会对区域的降水量产生严重的影响。在经济发达的地区，农业、工业都对水资源具有极大的需求量，在全球气候变暖的情况下，区域降水量不平衡且相对减少，同时，水资源的蒸发量也提高，大大减少了水资源的供给量，这样，水资源的减少不仅对人们正常的生活带来不利的影响，同时，对经济的发展产生了严重的阻碍作用。在降水量本身较少的地区，这种情况的发生将会更严重。由此可见，气候变化对用水供给的影响在一定程度上大于对降水的影响，所以，在经济快速发展的同时，我们要注意环境的保护，走可持续发展的道路，保护人类赖以生存的环境。

3．3对区域敏感性的影响

气候变化不仅对水文水资源的径流量产生影响，同时，对各区域的干湿程度也会造成影响，在湿润地区，径流量对气候变化具有较强的敏感性，在干旱地区，敏感性较弱。在全球气温变暖的情况下，我国七个流域的径流量发生变化，其敏感性也会发生影响。

4、气候变化背景下的水文水资源工作

在全球气候不断变化的背景下,我国水文水资源工作首先应当对我国水文水资源的实际情况作出正确的认识。从水资源对气候变化的适应能力来看,在面对洪涝、干旱以及水资源短缺等问题的适应能力都很低,所以在水文水资源工作与管理中应当认识到我国水资源对气候变化的脆弱性这一事实。其次要认识到改变水资源对气候变化脆弱性的努力方向包括当前的水利工程建设、水资源管理机制建设、经济发展因素以及科技水平因素。要加强水资源对气候变化的适应性首先应当加强对水文水资源的认识人手,认识到当前水文水资源正在气候的变化下产生着哪些变化,从而有依据、有目的的开展水文水资源工作,这就需要加大水文水资源研究力度,通过理论的突破与技术的突破来使评价机制和预测机制更加成熟；再次在工程建设方面,工程系统建设的过程中需要应对的问题包括极端气候的出现以及破坏性防治,提高水库、分蓄洪区等水利工程的防洪标准,增加供水能力。最后要加大对水文水资源工作的科研投人力度,提高水资源的利用效率,减少水资源浪费,从而缓解气候变化对水文水资源工作带来的挑战。

5、结语

气候变化对我国的水文水资源通过水循环系统产生影响，所以，要积极保护我国的生态环境，让气候的变化遵循自然的规律，不能人为的改变气候环境，这会对人类的生产生活造成难以改变的破坏。

参考文献：

[1]黄荣辉、韦至刚、李锁锁．黄河上游和源区气候、水文的年代季变化及其对华北水文资源的影响[J]．气候与环境研究．2009(3).

[2]杨帆．区域气候背景下流域极端气候与水文事件的关系研究[D]．郑州大学．2011.

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【关键词】生态水利工程；水利工程设计

1 生态水利工程学的内涵

1.1 传统意义的水利工程学

传统意义上的水利工程可以简单理解为人类为实现水资源的再分配和水资源的利用而采取的工程措施或行为。水自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。

1.2 生态水利工程学的概念

水利工程学的一个新的分支——生态水利工程学， 不仅是一门研究水域生态系统健康与可持续性需求的原理和技术方法的工程学，也是一门为了满足人类社会需求的水利工程学。生态水利是按照生态学原理，遵循生态平衡的法则和要求，从生态的角度出发进行水利工程建设，建立满足良性循环和可持续利用的水利体系，从而达到可持续发展以及人与自然和谐相处。因此，生态水利是把人和水体作为整个生态系统的要素来考虑，照顾到人和自然对水利的共同需求，通过建立有利于促进生态水利工程规划、设计、施工和维护的运作机制，达到水生态系统改善优化、人与自然和谐、水资源可持续利用、社会可持续发展的目的。

2 生态水利工程设计面临的主要问题

我们知道水利工程对水量与水质的影响肯定会很大，尤其是对水量与水质的时空变化过程产生干扰，而生态水利工程就是要解决这个问题的最好方法。从自然生态的角度来看，天然的水文过程对于一个河流来说是最好的维持其流域的生态过程。水利工程就是充分把握了生态自然规律，在开发、设计、施工过程中试图将对生态的影响降到最低。但由于现实条件以及技术上的一些限制，当前生态水利工程建设还面临着诸多的问题。我们将所面临的问题归纳总结为以下四点：

2.1 地域性的差异导致生态水利工程设计方法与评价标准不够明确

对于水利工程来说，不同的地区的工程存在特定的地域性，而我国边疆辽阔，地域性差异很大，造成了在设计不同地区的水利工程时要根据不同地区的地域差异性来因地制宜做出适宜的调整。按每个河流地貌、地理区域进行构建设计时，就要考虑到实践的可操作性，以及标准性。现在经过许多专家的研究对生态水利工程也总结了一些理论评价指标和评价方法，但是当我们面临一个具体的生态水利工程时，由于一些科学研究工作实践经验的溃乏，当前生态水利工程的理论实践成果经验积累并不是非常完善。我们对其缺少可操作性的评价方法与标准。

2.2 水利工程设计人员与生态科技工作者缺少合作的机会与机制

以流域生态需水规律来进行设计、将生态服务目标作为常规设计来进行设计这两方面意识，对于大多数水利工程设计人员是非常缺乏的。环境影响评价工作在水利工程可行性研究阶段介入的往往比较晚，很多情况下环境影响评价在水利工程可行性研究方案确认后才进行评价。再加上目前情况下我们国家不完善、不规范的环境评价管理制度与环境影响评价咨询市场，使许多水利工程的生态效益不明显，产生很多负面影响。

2.3 生态水利工程与原有水利工程设施协调运作不充分

在我们生活中会常常出现在同一条河域内，在原有的水利工程上来进行新的生态水利工程，即在原有工程基础上进行改造和优化设计。对原来水利工程设施的服务对象与功能来说，新的生态水利工程的介入必然会对其产生一定的影响，如发电效能、防洪排水标准等，更有的甚至会给原有水利工程的安全运行带来一些风险。考虑到服务目标与功能是原有水利工程与生态水利工程最为显著的差异，所以我们在原有的水利工程上开发新的生态水利工程时要对原有水利工程的服务目标与功能进行适度调整，以其来适应我们新的生态水利工程的目标。

2.4 生态水利工程设计施工缺少对维系生态环境的认识

我国的环境评价管理体系目前算不得完善，经验积累成果相对较少等客观性因素，都导致了水利工程构建工作不能有效地落实与生态技术人员相对交流实施具体方案的探究，生态水利工程的进一步开发与实践设计相对滞后。我们要想做到基于生态系统的自组织规律来寻求生态水利工程的设计理论、方法与技术参数，必须要做到从水文测验站的观测资料去分析水文过程对生态过程的正负影响机理。但针对目前我国生态水利工程的环境影响操作介入的较晚，导致生态环境科技人员与水利工程构建人员合作的机会相对较少。

3 生态水利工程设计基本理论和方法

随着生态学的发展，在最近的二十年来，人们开始认识到在发展了生态工程技术和理论方面，既要考虑到满足人类社会的需求，还要做到对河流的治理，做到河流维护生物多样性的需求。基于这样的要求，我们在生态水利工程设计时应遵循如下三个方面的理论与技术路线。

3.1 以生态水文与工程水文为基础进行水文过程的分析与计算

在以前来看将生态水文学应用于工程设计还是比较少见的，在未来生态水利工程的设计的发展中我们应当加强对生态水文学与工程水文学的结合应用，为其提供基础。由于生态水利工程的服务对象涉及的比较广，所以我们要弄清楚生态目标对水资源的时空要求规律， 才能使生态水利工程的设计建立在科学的基础上。

3.2 要做到对工程可能影响到的生态目标的提前认知

在设计工程时，应首先考察工程所在地的生态植被，对可能受到工程直接或间接影响的生态目标我们应该做到提前识别，给予足够的重视，在设计施工时应做好保护措施。这个问题在当前大多水利工程设计中都没有受到足够的重视，没有考虑到原有生态的保护，使其原有湿地减少，水资源退化。

3.3 生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合

生态水利工程的设计要考虑到水利工程的水量一般较大，而且水利工程具有明显的季节性变化，这些因素会给设计与实施造成相当大的阻力与挑战。所以我们为了做到水质与水量的配置能更加科学化，就应该在生态水利工程的设计的过程中充分应用环境科学与工程的理论与技术，做到生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合。例如，我们如果想要在缺水地区开采地下水稻种植区时，考虑到环境工程设计中水污染的自然稳定塘处理理论与工艺这一思路，在生态水利工程设计过程中我们应该做到以水量高效利用与水质净化为目的。

4 结束语

生态水利工程的规划设计主要是模仿成熟的河流生态的结构，力求最终形成一个健康可持续的河流生态系统，这种理念越来越成为行业的追求和发展。这项工程技术的规划设计，以致未来合理完善运用，需要我们在实践中进一步探索。

参考文献：

[1]顾庆晓.生态水利工程设计的初步探讨[J].水利科技与经济，2009（04）.

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【关键词】水文化 高校 教育

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0020-02

一、引言

水不仅是繁衍万物的生命之源，也是孕育人类智慧和文明的天然摇篮。水作为一种具有丰富文化内涵的生命要素[1]，贯穿人类社会历史发展进程的始终[2]，并将其内在涵育的文化潜移默化地渗透到人类的思想意识中[3]，锤炼民族性格，呼唤情感共鸣，凝聚共同记忆，形成一个观照全人类的水文化图腾。从某种程度上讲，人类文明史也可以视为一部水文化的发展史。

中华民族文化历史悠久、源远流长，其中与水有关的文化内容更是丰富多彩。比如，黄河被称为中华民族的“母亲河”，孕育了博大精深的中原文化，长江作为亚洲第一、世界第三大河流，成就了绚丽缤纷的楚国文化。因此，水文化是中国文化的典型代表和重要来源之一。

一般来说，我们可以从两个方面来认识水文化，即物质层面和精神层面。从物质层面的角度来说，水文化主要记录了人类对于水的认识与改造，属于人类活动实践范畴。但是随着人类社会的发展，以及对大自然的不断认知与探索，对水文化的认识也由物质的表层提升到一种更高的精神意境，即水文化的精神层面，它主要包含了人类对水及其变化的认知，以及由此而形成的一种哲学思辨和审美意识[2]。

在古代汉族的神话传说故事中，就流传着大禹治水的传说，记录了大禹率领民众，与洪水斗争，最终战胜洪水的故事，其治水的精神也受到后人的颂扬。可以说，大禹治水在中华民族文明史上有着至关重要的作用，由此而形成的“公而忘私”、“民族至上”、“民为邦本”、“科学创新”等为内涵的大禹治水精神，是中华民族传统美德的标志与象征。另一方面，中国自古以来就是一个农业大国，在中国两千多年的封建文明历史发展进程中，农业生产一直起着至关重要的作用，而水又对农业生产有着十分重要的影响。农业灌溉需要水，而洪旱灾害的频繁发生又会给农业生产带来极大的影响。因此，中华民族的文明史也可以看作是一部兴水利、除水害的历史。中华民族在长期的治水实践中，形成了十分丰富的水文化，包括与水相关的科学、人文等方面的精神与物质水文化遗产，从一定意义上讲，水文化已成为中华历史文化的重要组成部分[4]。

当今社会，水问题仍然十分突出，水资源与社会经济发展之间的矛盾愈发尖锐。频繁发生的洪涝灾害仍是心腹大患（即“水多”的问题），水资源短缺仍然是社会经济发展的制约因素（即“水少”的问题），日益恶化的水环境仍未得到有效的控制（即“水脏”的问题），水土流失和生态退化等问题仍然没有得到根本性的改变（即“水浑”的问题）。2006年，联合国确定第14个“世界水日”的主题为“水与文化”，试图引导各成员国认识到提高水文化知识、开展水文化教育等在解决当前水资源问题与危机中的重要性。然而，水文化在解决当前面临的水问题方面还没有受到足够的重视。深入探索和研究水文化与社会发展、经济发展等的内在关系，探讨水文化教育的有效途径，为解决我国目前日益突出的水问题寻求文化的支撑，这方面的工作已经越来越受到学界和业界的关注和重视。而高等院校，尤其是为水利改革和发展提供支撑的水利院校，作为水利学科发展的重镇和该领域人才培养的主阵地，开展专门针对水文化的宣传和教育更是显得十分迫切和必要。

二、水文化教育的内容

水文化作为一个文化体系，涵盖物质文化、精神文化和制度文化等诸多方面[1]。因地域、气候、环境等区位因素和自然禀赋的差异，世界各地所具有的水文化特征也不尽相同。因此，在我国开展水文化教育时，必须紧密结合我国的水情、国情和中华民族文明的历史发展进程，综合考虑水的社会经济属性、哲学属性、政治属性、民俗属性、艺术属性等要素[5]，深入挖掘水文化在水利改革和建设、社会经济发展、文明进程演化等方面的影响和意义，寻找水文化在社会发展各要素间的内在联系和外部延展，这不仅能够使得民众可以接触水文化、熟悉水文化、理解水文化，进而可以传承水文化，最终能够“以点带面”，使得全社会逐渐认识并重视水文化在当前水利工程开发建设、生态文明建设等方面的重要性。

关于“水文化”的定义，学界观点不一，因此对于“水文化”内容也没有明确界定。但百变不离其宗，都是围绕“人”、“水”和“自然”关系的探讨。总体来讲，笔者认为，我国的水文化教育可以从以下几个方面来考虑：

（1）水文化包含着丰富的哲学意味和人生启迪。自古以来，就有很多关于水的传说与故事。既有广为流传的“大禹治水”，也有家喻户晓的“李冰治水”，这些传说故事得以延续，不仅因为他们对水的治理有功，更归功于他们孜孜不倦的探索精神。

在我国古代从春秋战国到唐宋元明清各个时期的一些诗词歌赋中，也充斥着诸多关于水的元素，其中也可以折射和反映出水文化的发展和演化。比如，《管子：水地篇》中的“是以水者，万物之准也，诸生之谈也。”“水，万物莫不以生”，均将水当做万物的本源。老子的《道德经》中说：“上善若水，水善利万物而不争，处众人之所恶，故几于道。”在道家学说里，水为至善至柔，有滋养万物的德行，它使万物得到它的利益，而不与万物发生矛盾、冲突。《荀子・劝学》说：“不积细流，无以成江海。”《诗经・关雎》中的“关关雎鸠，在河之洲。窈窕淑女，君子好逑。”“问渠哪得清如许？为有源头活水来”，“远看山有色，近听水无声。”“自信人生二百年，会当水击三千里”等等。这其中，既有水之治理、水之道、水之德、也有水之哲学、水之精神。

大学阶段是学生人生观、价值观、世界观形成的重要阶段。因此，加强思想教育和成长引领是大学教育不可回避的议题之一。思想教育的方式多种多样，结合实际事物的讲授方式，才最深入人心。在这方面，水文化教育具有天然的优势。

（2）近代以来，随着社会经济的持续发展和科技文明的不断进步，我国对于水文化有了更加科学、合理和全面的认识，无论是从水文化的概念与内涵的角度，还是水文化与社会、经济等的关系，都提升到了一个新的水平和高度。这其中涉及到的内容，包括对水资源的认识、水法规、节水知识、水生态、水利科技等相关的诸多方面。水是人类生存发展过程中不可或缺的资源之一。值得注意的是，它和其它自然资源一样，并不是“取之不尽，用之不竭”的，也同样具有资源的“不可逆”性。尤其是支撑人类大部分生活用水的淡水资源，正呈现出一种骤减的态势。在“节约用水”的全球呼声中，人类开始审视自己的行为，开始反思人与自然的关系。在上世纪70年代，提出了“可持续发展”（sustainable development）的理念。

（3）水文化产品。这个方面可以说是以上两类水文化内容的具体形式，包括的内容比较广，既涵盖了以水文化为主题，开发的文学、艺术、纪念品等新的文化产业内容[5]，也有在不同地区和风景区的开发中融入和结合水文化内涵，例如在诸如城市景观设计、居民区景观设计、码头改造与设计当中重视和体现水的特色，围绕水文化，设计一些水文景点等等，提升水工程的文化品位和艺术格调。另外，在我国古代的一些音乐、绘画与古典园林中，也有与水文化相关的知识可供研究与宣传，对于学生人文素养的熏陶大有裨益。

三、水文化教育的形式

水文化的教育涉及到学校、社会和水利行业3个层面的教育[6]，然而，综合来看，目前关于水文化的教育相对滞后。因此，需要整体布局、综合考虑、统筹规划，立足于前文提到的水文化教育的内容，从多个渠道、多个角度、多个方位发展水文化教育的形式，这其中既包括坚持既有的传统的水文化教育方式，也要适应当前形势，开发与发展一些新的水文化教育方法和手段。具体来说，水文化教育的形式主要有以下几个方面需要重点考虑：

（1）编撰“水文化教育”教材，开发“水文化教育”特色课程。目前，专门针对“水文化教育”的教材，尤其是专门针对高等院校学生的教材尚不是很多，需要加强对于这类教材的编撰。在全国水利专业高等院校需要开设专门介绍水文化的公共选修课程甚至是必修课程，如“水利史”课程、“水文化”课程等。除此之外，在所有的其它高等院校也应该开设此类课程。高等院校中也应该专门设置一些针对“水文化”的大学生创新课题，通过课题项目的带动和引领，用以激励学生自主的学习水文化、认识水文化、弘扬水文化等。

（2）开展“水文化教育”特色实践活动。只有将水文化教育与实践活动结合起来，才能真正将水文化根植到每个人的心中。目前，在水利高等院校中，水利实习已经比较普及，在其它非水利高等院校中，也应该逐步的开展和推广与水文化教育相关的特色实践活动，比如参观一些著名的水利工程（如都江堰水利工程、三峡大坝工程等）、水利景观等等，或者利用“世界水日”和“中国水周”等事件，组织开展水文化主题活动，以此为契机，深化人们对水的认识。在高等院校中，也可以定期开展一些与水文化相关的主题活动，吸引全体师生参与，营造水文化教育的氛围。

（3）打造特色“水文化教育”的新媒体平台。要充分利用报纸杂志、广播影视、网络电信等大众传媒资源，注重宣传的针对性、广泛性、多样性，使先进的水文化进城市、进农村、进学校、进企业、进社区[7]。当前，随着网络技术和数字技术的不断发展与进步，新兴媒体得到了快速的发展。较之“单向直线式”的传统传播路径，新媒体“点对点”式的网状传播方式，体现出超强交互力、广泛传播力和形象表现力。这一技术特性使新媒体能够成为一个很好的教学工具。因此，水文化教育除了传统的教学方式外，还可以融入一些新媒体教学手段。

例如，可以专门建设水文化网站，开发特色水文化教学平台；搭建水文化教育的微信公共平台，专门负责维护，不定时推送与传播有趣的水文化知识；播放关于水文化的影音视频，引导学生思考，从而给他们留下直观、深刻的学习印象；让学生自己创办“水文化”电子杂志、微视频等，让他们主动思考、主动学习。

值得注意的是，我们不能一味追求新媒体的“短”、“平”、“快”，而忽视了传统媒体的经典和深刻。可以适当引导学生阅读水文化相关的书籍和报刊。例如，曾经风靡一时的《水知道答案》，通过水不同的结晶形状，感化人向上向善。尽管这本书的科学性备受诟病，但不可否认，它确为水文化教育带来了新的思路。

（4）推动和实施“走出去”战略。不仅要学习和熟悉中国的水文化，也要了解国外的水文化，如水政策、水法规、水治理等方面的信息，紧跟时事、与时俱进。另一方面，鼓励老师和学生积极参与国际活动，进一步扩大国际交流，借鉴国外水文化传播的形式和手段，同时增强中国水文化的国际影响力[7]。

四、总结

总的来看，水文化教育影响重大，意义深远。构建水文化教育体系，是一个庞大的系统工程，必须动员全社会的力量，在观念、体制、方式等多方面有创新和突破。高等学校、科研院所更是应该要在水文化教育中发挥主动作用和带头作用，营造良好的氛围，推动建立水文化教育，实现水文化教育的发展繁荣，提高水文化在全民族思想道德建设中的地位和作用，培养人们亲水、爱水、节水、护水的意识，共同助力“中国梦”的早日实现。

参考文献：

[1]艾菊红.傣族水文化研究[D].中央民族大学，2004.

[2]王海波.水文化视角下洪湖体育旅游开发与推广的研究[D].湖北大学，2014.

[3]王娟.城市居住区景观水文化研究[D].南昌大学，2014.

[4]罗湘萍，王伟英.水文化传播教育新媒体平台的构建[J].浙江水利水电学院学报，2014，26（4）：9-12.

[5]古兰.生态美学视域下的水文化建设[J].成都：四川师范大学，2010.

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关键词：综合设计性实验 本科教学 水文与水资源工程

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0147-01

实验教学是教学过程的重要组成部分，同时又有其独立的组成体系。相对理论教学，它具有直观性、实践性、综合性、探索性和启发性，对于培养学生的综合素质和团队精神有着不可替代的作用[1-2]。在以往的教学工作中，实验教学的教学目标一直是为了加深学生对课堂所学的理论知识的理解和掌握，因此对于实验的设备认识以及实验技术的使用都是以验证理论为目的，内容与过程也是为了实现验证[3]。这种实验教学虽具有直观、验证、加深理解和巩固知识的功能，也有培养实验技能的作用，但单纯的技能操作模式不符合教学规律，教学模式陈旧，缺乏学科交叉性，已不能满足21世纪本科实验教学的需要。这些是造成目前学生综合素质差的一个重要原因。因此，如何优化实验教学内容，开设综合性设计性实验已成为本科教学实验改革的必然趋势。

综合实验之所以要有设计性是因为要将实验的准备工作与设计方案工作交到学生手中让他们做设计的主人，在做好这些前提性工作以后让他们学着自己去确定所需的设备规格，实验材料，使用合适的实验技术，最后完成实验报告并总结实验成果及存在问题。在水文与水资源工程专业本科教学中开展综合设计性实验更能增强学生对所学专业的兴趣，对知识体系的掌握具有事半功倍的作用。

1 综合设计性实验的实施方案

1.1 实验内容的选择

选题合适与否直接关系到整个实验过程最后会起到什么样的作用，提高实验教学的整体效果。所以说这种模式的实验一开始的主题确定是最关键的一项工作。选题必须要紧扣教学目标的实现，同时还要体现出与时俱进的精神，以学生已掌握的专业知识为基础。对于实验层次的要求可适当高于所学专业知识，有利于学生将已学过的知识系统化和实用化，启发学生探究学科理论。

由于综合性实验是由多种实验技术、实验手段和多层次实验内容组成的，所以优选实验内容，选择理论与实际结合紧密的课题是实验改革的关键。另外，学生可根据水文与水资源工程专业特点选择一些自己感兴趣的问题，寻找典型区，通过特征指标的水样和土样测试，对实验结果进行分析，总结归纳实验方法，研究这些问题的发生、发展过程及产生机理。

1.2 查阅文献

学生选好课题后，由老师提出相关要求，通过图书馆藏书及网络进行有目的的文献查阅工作，并安排实验指导教师与学生及时沟通，以保证在实验过程中遇到问题能及时作出调整，并最终保证设计实验的顺利进行，更好地完成实验设计。

1.3 设计实验方案及操作

这一阶段要求学生对所查阅的文献资料进行归纳总结，制定出集中实验方案并比较各种实验方案后确定最佳方案，列出实验药品和仪器清单。学生根据自己提出的实验方案，准备好仪器和药品，独立进行实验操作，在实验中遇到的反常现象和问题，由老师指导，学生独立思考并提出解决方法。通过这一过程使学生对整个实验过程更加明确，目的性更强。

1.4 实验总结

这一阶段学生已完成了实验操作过程，有了相应的实验结果，通过整理原始数据，分析实验结果，总结实验过程，讨论影响实验的关键因素，按照要求和格式编写完整的实验报告，并上交给老师审查。

2 实例―― 不同介质对伊通河水净化的试验研究

在本科野外认识实习过程中，学生发现伊通河不同区段水质存在较大的差异，伊通河水体污染对周边地下水水质产生影响。首先，通过调研区域水文地质条件，测量河水及井水水量水质各项相关指标，分析判断污染源对区域水量及水质的影响范围及程度;然后通过土柱模拟实验分别测定土的干容重、渗透系数（达西定律）、给水度（原柱）、颗粒分析、给水度（原柱）及水化学实验进行水样分析，测定水样的pH、电导率、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-、NO3-、NO2-、NH4+、Fe3+、Mn2+、F-等，了解河水的水化学成分，得到不同介质对污水的过滤净化能力的范围，运用多种方法进行水质评价，更全面的了解伊通河污染现状及不同介质对伊通河水的净化能力。最后，应用实验数据通过计算机软件模拟水质变化过程并进行长时间序列的预测分析。

3 实施效果

近年来，许多院校引进国外先进教学经验，开展启发式、讨论式等教学方法，收到了良好效果。但是，部分院校在实践教学中始终沿袭以教师为中心的单纯的技能操作模式。综合设计性实验通过多种手段研究，学生们一方面对各门专业课程特点之间融会贯通，对研究问题的方法有所了解，另一方面与生产实际相结合，直接解决生产中的一些问题。这种新型的教学模式主要有以下优点。

（1）有利于增强主动学习意识。在实验项目的设计、实施、评价、考核等过程中，提高了学生的学习兴趣，充分发挥其潜在的发现问题、解决问题、总结问题的能力，改变以往被动简单执行常规操作的局限性。

（2）培养学生的创新意识与能力。该文提到的实验模式，使学生发现理论学习中的问题，培养学生发现问题解决问题的能力，增强学生实验研究的兴趣。打破常规思维的束缚，最终实现创新能力的提高。

（3）提高学生的团体合作意识。在这种类型的实验模式中，学生需要共同合作，设计实验方案、互相配合搜索资料、互相帮助落实实验策略、实验备品及及仪器等环节中密切合作、高效快速解决实验问题、取得好成绩而共同努力。学生间、师生间沟通具体充分，可发挥学生的交流潜能。

参考文献

[1] 蔡莉莉，胡德志，彭涛.综合设计性实验对学生创新能力的培养[J].华北科技学院学报，2009，6（3）：91-93.