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篇1

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）06（c）-0133-03

Curriculum System Construction of Hydrology and Water Resources Engineering

Zhang Yongbo Zhang Zhixiang Yang Junyao Zhao Zhihuai Zhao Xuehua

（College of Water Resources Science and Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan Shanxi，030024，China）

Abstract：In order to meet the social requirements of engineering innovative talents，it is necessary to construct the hydrology and water resources engineering professional curriculum system of Taiyuan University of Technology，and it has great significance in cultivating students innovation capability.Based on the analysis of existing problems in hydrology and water resources engineering curriculum system in the College of Water Resources Science and Engineering of Taiyuan University of Technology，hydrology and water resources engineering professional curriculum system construction under the conditions of new situation is proposed，including new curriculum，setting up a reasonable curriculum order，curriculum content reform，selection of reasonable teaching materials，increasing the experimental teaching and scientific research transformation teaching，to lay the foundation for the further improvement of quality of undergraduate teaching and the cultivation of innovative talents of hydrology and water resources engineering.

Key Words：Curriculum system；Teaching reform；Hydrology and water resources engineering；Innovation capability

水文與水資源工程是太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院的主要專業(yè)之一，其前身是原“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”專業(yè)，1975年第一屆招生，1997年國家專業(yè)調(diào)整時(shí)取消，2004年水文與水資源工程專業(yè)獲山西省教育廳批準(zhǔn)，2005年恢復(fù)招生。作為目前山西省高校中惟一一個(gè)水資源類本科專業(yè)，堅(jiān)持立足山西、面向全國的發(fā)展方向，針對(duì)山西山丘區(qū)多、干旱缺水、污染嚴(yán)重、礦山開采誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害及水循環(huán)系統(tǒng)嚴(yán)重破壞等自然地理和經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)，制訂培養(yǎng)計(jì)劃，開設(shè)的課程涉及地表水和地下水兩個(gè)方面，并且有機(jī)地將地表水和地下水結(jié)合起來培養(yǎng)專門人才。近年來，我校水文與水資源工程專業(yè)取得了較大成績，畢業(yè)生的就業(yè)形勢(shì)良好，但面對(duì)新形勢(shì)條件下我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)創(chuàng)新人才的要求，還存在一定的差距和不足，特別是教學(xué)環(huán)節(jié)中的課程體系存在一些問題，已直接影響到課堂教學(xué)效果和學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。為了適應(yīng)水文與水資源工程專業(yè)目錄調(diào)整的需要以及滿足工程領(lǐng)域發(fā)展迅速、知識(shí)更新快、工程創(chuàng)新人才需求緊迫的要求，有必要對(duì)我校水文與水資源工程專業(yè)課程體系進(jìn)行構(gòu)建，對(duì)提高教學(xué)效果及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。盡管已有學(xué)者針對(duì)水文與水資源工程專業(yè)進(jìn)行了諸如課程體系、實(shí)踐等教學(xué)改革[1-8]，但是從總體上看，目前全國關(guān)于水文與水資源工程專業(yè)教學(xué)改革的理論研究成果仍然較少，而山西省在這方面的研究還屬于空白。從水利工程高等教育發(fā)展角度來說，必須進(jìn)一步加強(qiáng)我校水文與水資源工程專業(yè)課程體系構(gòu)建，才能為我省水利工程高等教育提供參考和理論支持。

1 課程體系存在的問題

我校水文與水資源工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)，主要是通過課堂理論教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)來完成的，培養(yǎng)具有水文與水資 源、水與地質(zhì)環(huán)境等方面的專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)理論，能從事水文與水資源、水與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和防治方面的勘察、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、管理、技術(shù)開發(fā)、科學(xué)研究等的高級(jí)工程技術(shù)和管理人才。通過近年來對(duì)我校水文與水資源工程專業(yè)畢業(yè)生、本科生及授課教師的調(diào)查和訪問，水文與水資源工程專業(yè)課程體系存在如下問題。

1.1 課程設(shè)置不合理

我校水文與水資源工程專業(yè)的課程有綜合基礎(chǔ)課、公共選修課、學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課，在學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課中開設(shè)有必修課和選修課，一般先開綜合基礎(chǔ)課、公共選修課，后開學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課。從總體上講，這種課程設(shè)置仍存在一些不合理現(xiàn)象：（1）同期開課或課程順序顛倒，造成一些學(xué)科基礎(chǔ)課與專業(yè)課次序不清，不能很好地體現(xiàn)課程之間的相互遞進(jìn)關(guān)系；（2）有的課程無法體現(xiàn)本專業(yè)的特點(diǎn)，使學(xué)生感到學(xué)的有些雜亂。如《土力學(xué)》和《地基基礎(chǔ)與基礎(chǔ)工程》，前者屬于學(xué)科基礎(chǔ)課，后者屬于專業(yè)課，兩課程之間本應(yīng)該有很好的遞進(jìn)關(guān)系，卻都安排在第五學(xué)期。再如《水利工程經(jīng)濟(jì)學(xué)》和《水利工程概論》，前者屬于學(xué)科基礎(chǔ)課，而后者屬于專業(yè)課，卻把課程順序顛倒了，將前者安排在第六學(xué)期，后者安排在第五學(xué)期。另外，對(duì)于所開設(shè)的《環(huán)境影響評(píng)價(jià)理論與方法》，屬于環(huán)境工程的專業(yè)課，對(duì)于水文與水資源工程專業(yè)的學(xué)生來說，由于沒有前期《環(huán)境學(xué)》等基礎(chǔ)課做鋪墊，學(xué)生總體上感到該課程偏離本專業(yè)，對(duì)課程內(nèi)容不能很好地理解。

1.2 課程之間的銜接性差

課程之間的銜接性好壞直接影響著學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握和鞏固。我校水文與水資源工程專業(yè)課程之間的銜接性總體上比較符合教學(xué)規(guī)定，但也有個(gè)別課程之間的銜接性差，以至于學(xué)生們感到課程安排有點(diǎn)零亂。如同樣為專業(yè)課的《水資源工程勘察》《水資源開發(fā)利用》《礦床水文地質(zhì)學(xué)》，分別由三位主講教師進(jìn)行授課，但由于課程之間的銜接性考慮不夠，將《礦床水文地質(zhì)學(xué)》被安排在第六學(xué)期開課，而《水資源開發(fā)利用》《水資源工程勘察》被安排在第七學(xué)期開課，這就造成學(xué)生在學(xué)習(xí)《礦床水文地質(zhì)學(xué)》之前還沒有掌握《水資源工程勘察》的專業(yè)知識(shí)，在學(xué)習(xí)《水資源開發(fā)利用》之前還沒有掌握《水資源工程勘察》的專業(yè)知識(shí)。由于前期《水資源工程勘察》專業(yè)知識(shí)的缺乏，學(xué)生普遍反映在學(xué)習(xí)過程中對(duì)《礦床水文地質(zhì)學(xué)》《水資源開發(fā)利用》的部分內(nèi)容不好理解。這種課程之間的銜接性差的狀況，已阻礙了學(xué)生對(duì)地下水專業(yè)知識(shí)的鞏固，導(dǎo)致課堂學(xué)習(xí)效果相對(duì)較差。

1.3 課程內(nèi)容交叉重復(fù)

課程內(nèi)容安排是否合理對(duì)課堂教學(xué)效果的影響也很大。我校水文與水資源工程專業(yè)課程內(nèi)容存在的問題是部分課程內(nèi)容交叉重復(fù)，加上授課教師之間沒有做好溝通，對(duì)課程內(nèi)容交叉重復(fù)的部分沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)和刪減，造成部分課程內(nèi)容已由某一位老師前期在課堂上進(jìn)行了講解，另一位老師后期又在課堂上進(jìn)行重復(fù)講解。如《水文分析與水利計(jì)算》《水資源工程勘察》這兩門課，課程內(nèi)容交叉重復(fù)的是地表水勘察這一部分，包括水文測(cè)驗(yàn)、水文調(diào)查和水文實(shí)驗(yàn)等。再如《水文與工程物探》《水資源工程勘察》這兩門課，課程內(nèi)容交叉重復(fù)的是水文地質(zhì)物探這一部分。課程內(nèi)容交叉重復(fù)不僅浪費(fèi)學(xué)生的寶貴時(shí)間，而且降低了學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

1.4 教學(xué)內(nèi)容重理論輕實(shí)踐

理論與實(shí)踐密不可分，二者緊密結(jié)合才能促進(jìn)教學(xué)效果的鞏固和提高。多年來，由于我校水文與水資源工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的限制，部分學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課無法開展正常的實(shí)驗(yàn)，不能滿足實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的要求，致使一些課程的教學(xué)內(nèi)容重理論輕實(shí)踐，無法取得良好的教學(xué)效果。如《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》，學(xué)生對(duì)基本概念與原理容易理解，但深入掌握并靈活運(yùn)用就困難，這是因?yàn)閷W(xué)生無法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行達(dá)西滲流實(shí)驗(yàn)、潛水模擬演示實(shí)驗(yàn)、承壓水模擬演示實(shí)驗(yàn)、地下水流動(dòng)系統(tǒng)模擬演示等實(shí)驗(yàn)，對(duì)地下水缺乏感性認(rèn)識(shí)。再如《地下水動(dòng)力學(xué)》，由于學(xué)生沒有在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過裘布依潛水穩(wěn)定流井流實(shí)驗(yàn)、壩基滲流水電比擬實(shí)驗(yàn)、非飽和帶水運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)，影響學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的鞏固及實(shí)踐技能水平的提高。還有《水文分析與水利計(jì)算》，學(xué)生雖然學(xué)了許多水文方面的理論知識(shí)，但卻沒有機(jī)會(huì)進(jìn)行水文測(cè)驗(yàn)和水文實(shí)驗(yàn)。教學(xué)內(nèi)容重理論輕實(shí)踐造成學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本能力無法得到有效訓(xùn)練，降低了學(xué)生畢業(yè)后在社會(huì)上的競爭力或進(jìn)一步深造的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力。

2 課程體系的構(gòu)建

根據(jù)我校水文與水資源工程專業(yè)課程體系存在的問題，我們認(rèn)為，必須嚴(yán)格從人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，按照專業(yè)發(fā)展需求，以促進(jìn)校企合作、產(chǎn)學(xué)研共同培養(yǎng)學(xué)生工程創(chuàng)新能力及就業(yè)等為前提，科學(xué)優(yōu)化和重組課程體系，篩選符合當(dāng)前教育現(xiàn)狀及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所需的課程，為學(xué)生專業(yè)水平的提高及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，結(jié)合水文與水資源工程專業(yè)即包含地表水又兼顧地下水的特點(diǎn)，提出新形勢(shì)條件下我校水文與水資源工程專業(yè)課程體系構(gòu)建。

2.1 新增課程

在確保我校水文與水資源工程專業(yè)本科培養(yǎng)計(jì)劃中所設(shè)課程總門數(shù)不變的情況下，根據(jù)本學(xué)科發(fā)展的需要，考慮到《水文分析與水利計(jì)算》《水資源工程勘察》兩門課程在地表水勘察內(nèi)容上的交叉重復(fù)，可刪除《水資源工程勘察》，新增《水文地質(zhì)勘察》，既避免課程內(nèi)容的重復(fù)，又使學(xué)生能較好地掌握水資源工程勘察的方法及最新的技術(shù)。考慮到目前地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)在我國建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)占有越來越重要的地位及環(huán)境保護(hù)部《環(huán)境影響評(píng)價(jià)導(dǎo)則――地下水環(huán)境》（HJ610-2011年）的出版，結(jié)合我校水文與水資源工程專業(yè)特點(diǎn)、地下水環(huán)評(píng)人才短缺以及環(huán)評(píng)單位對(duì)地下水環(huán)評(píng)人員的迫切需求，可刪除《環(huán)境影響評(píng)價(jià)理論與方法》，新增《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)》，并把《環(huán)境影響評(píng)價(jià)理論與方法》作為教學(xué)參考書，使學(xué)生掌握地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)的理論方法，為其就業(yè)創(chuàng)造良好條件?？紤]到《水文地質(zhì)勘察》與《水文與工程物探》內(nèi)容的重復(fù)以及同位素技術(shù)在地下水研究中的廣闊應(yīng)用前景，可刪除《水文與工程物探》，新增《環(huán)境同位素水文地質(zhì)》，使學(xué)生多掌握一項(xiàng)水文地質(zhì)新技術(shù)，增強(qiáng)其未來應(yīng)用同位素技術(shù)從事水文地質(zhì)勘察的能力。

2.2 設(shè)置合理課程次序

為了體現(xiàn)課程內(nèi)容之間的相互遞進(jìn)關(guān)系，必須對(duì)不合理的課程次序進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，理順課程開設(shè)的前后順序，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中達(dá)到循序漸進(jìn)，真正所學(xué)課程專業(yè)知識(shí)的積累。為此，把《土力學(xué)》安排在第五學(xué)期，《地基基礎(chǔ)與基礎(chǔ)工程》安排在第六學(xué)期，確保學(xué)生在充分掌握《土力學(xué)》的基礎(chǔ)理論知識(shí)后，對(duì)《地基基礎(chǔ)與基礎(chǔ)工程》相關(guān)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)有更深入的理解和鞏固。把《水利工程經(jīng)濟(jì)學(xué)》安排在第五學(xué)期，《水利工程概論》安排在第六學(xué)期，確保學(xué)生在充分了解水利工程經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)各項(xiàng)水利工程專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)有更深層次的掌握。把《水文地質(zhì)勘察》安排在第六學(xué)期，《水資源開發(fā)利用》《礦床水文地質(zhì)學(xué)》安排在第七學(xué)期，確保學(xué)生在前期掌握了《水文地質(zhì)勘察》的技術(shù)方法和手段后，能更好地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)理解和掌握《水資源開發(fā)利用》的理論與方法以及《礦床水文地質(zhì)學(xué)》的調(diào)查評(píng)價(jià)方法。

2.3 課程內(nèi)容改革

在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天，水文與水資源工程專業(yè)知識(shí)更新較快，但課程教材更新卻相對(duì)較慢，其中的一些知識(shí)已經(jīng)無法滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求。因此，在課程專業(yè)知識(shí)的教學(xué)過程中，教師必須與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行合理改革，刪除一些課程中內(nèi)容陳舊、理論與實(shí)際脫節(jié)的內(nèi)容，對(duì)課程內(nèi)容要突出其科學(xué)性和先進(jìn)性，深入淺出，能夠反映新理論、新技術(shù)、新方法及前沿性的新視點(diǎn)，把原來分散的課程內(nèi)容聯(lián)成一個(gè)有機(jī)的整體。如在《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容改革中，可增加區(qū)域尺度非均質(zhì)性、斷裂帶滲透性、海洋―陸地界面處的地下水等內(nèi)容，與學(xué)生分析和探討這些因素對(duì)地下水資源的分布、循環(huán)、水質(zhì)和可持續(xù)性利用的影響。在《水環(huán)境化學(xué)》課程內(nèi)容改革中，可增加水文、化學(xué)、生物過程的耦合及水文和地球化學(xué)過程的計(jì)算機(jī)模擬等內(nèi)容，使學(xué)生了解目前水文地球化學(xué)研究的熱點(diǎn)和方向。在《水污染控制與修復(fù)理論》課程內(nèi)容改革中，可增加有機(jī)污染物的野外最有效的降解路徑及強(qiáng)放射性廢料的地質(zhì)處置等內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生在水污染控制與修復(fù)中的自我創(chuàng)新能力。

2.4 選用合理教材

合理的教材對(duì)促進(jìn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)起著非常重要的作用。為此，嚴(yán)格要求本專業(yè)教師對(duì)所授課程選用合理教材，必須是國家規(guī)劃教材和專業(yè)規(guī)范核心課程教材，且教材名稱與所開設(shè)課程的名稱一致或接近，對(duì)于未納入國家教材計(jì)劃的非正規(guī)教材或正規(guī)出版的書籍，嚴(yán)禁用做教材給學(xué)生使用，可作為課程參考書使用。通過選用合理教材，不僅避免課程知識(shí)交叉重復(fù)，而且能反映新理論、新技術(shù)、新方法，可使學(xué)生比較系統(tǒng)的接受學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。同時(shí)結(jié)合山西省礦山開采對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞的實(shí)際，加強(qiáng)我校水文與水資源工程專業(yè)教材建設(shè)，通過申請(qǐng)水文與水資源工程專業(yè)委員會(huì)下達(dá)的教材指標(biāo)，組織主要骨干教師編寫出理論聯(lián)系實(shí)際、基礎(chǔ)知識(shí)與技術(shù)知識(shí)兼容的《礦床水文地質(zhì)學(xué)》《水文水利計(jì)算》等專業(yè)教材，為學(xué)生課堂的學(xué)習(xí)提供更符合實(shí)際的教材，達(dá)到進(jìn)一步提高學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

2.5 增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)環(huán)節(jié)中非常重要，實(shí)踐性很強(qiáng)。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可進(jìn)一步鞏固學(xué)生所學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。為此，我校水文與水資源工程專業(yè)在中央財(cái)政支持地方高校發(fā)展專項(xiàng)資金及山西省財(cái)政專項(xiàng)資金的支持下，對(duì)整體水平落后的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了改造，共建設(shè)有6個(gè)實(shí)驗(yàn)室，包括氣候氣象實(shí)驗(yàn)室、飽和與非飽和帶水實(shí)驗(yàn)室、水文工程勘察實(shí)驗(yàn)室、水文實(shí)驗(yàn)室、水環(huán)境污染與修復(fù)實(shí)驗(yàn)室、礦山水文地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室，并制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，使實(shí)驗(yàn)室能開設(shè)出符合教學(xué)大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，如人工模擬降雨實(shí)驗(yàn)、土壤入滲性能測(cè)量實(shí)驗(yàn)、淺層水流流速測(cè)量實(shí)驗(yàn)、達(dá)西滲流實(shí)驗(yàn)、潛水模擬實(shí)驗(yàn)、承壓水模擬實(shí)驗(yàn)、裘布依潛水穩(wěn)定流井流實(shí)驗(yàn)、壩基滲流水電比擬實(shí)驗(yàn)、地表水溶質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)等。同時(shí)為了確保實(shí)驗(yàn)的順利開展，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)，提高實(shí)驗(yàn)教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)，為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.6 科研轉(zhuǎn)化教學(xué)

太原理工大學(xué)作為教學(xué)研究型大學(xué)，對(duì)教學(xué)和科研非常重視。從辯證的角度來看，教學(xué)和科研是相輔相成的，缺一不可。我校水文與水資源工程專業(yè)授課教師都從事有關(guān)科研項(xiàng)目的研究，如國家自然科學(xué)基金、山西省自然科學(xué)基金、?；稹⑿袠I(yè)基金及其他橫向科研項(xiàng)目等，在國內(nèi)外核心期刊上或國際會(huì)議論文集上發(fā)表了諸如水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、徑流趨勢(shì)預(yù)測(cè)、水資源、水環(huán)境、水污染、土壤、水土保持等不同方向的專業(yè)學(xué)術(shù)論文，并有多篇論文被EI、SCI收錄及他人參考引用。針對(duì)水文與水資源教師在科研上的優(yōu)勢(shì)，提倡各位授課教師以科研促進(jìn)教學(xué)，鼓勵(lì)教師積極將科研成果轉(zhuǎn)化到教學(xué)中。通過科研轉(zhuǎn)化教學(xué)，不僅使學(xué)生了解各位教師的主要研究方向，從教師的科研成果中學(xué)到最新的理論知識(shí)，而且能激發(fā)學(xué)生的科研興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提高及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 結(jié)語

課程體系對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，必須給予高度重視。太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院水文與水資源工程專業(yè)課程體系存在的問題主要是課程設(shè)置不合理、課程之間的銜接性差、課程內(nèi)容交叉重復(fù)、教學(xué)內(nèi)容重理論輕實(shí)踐。水文與水資源工程專業(yè)課程體系構(gòu)建主要包括新增課程、設(shè)置合理課程次序、課程內(nèi)容改革、選用合理教材、增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科研轉(zhuǎn)化教學(xué)。通過課程體系構(gòu)建，為進(jìn)一步提高本科教學(xué)質(zhì)量及水文與水資源工程專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

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說到水文，這是一個(gè)古老的學(xué)科，因?yàn)槿祟愔嗡呀?jīng)有數(shù)千年歷史。可以說，一部人類文明史就是一部人與水打交道的歷史。李冰的都江堰，讓原本蠻荒的四川盆地變成了千萬畝良田；舉世聞名的京杭大運(yùn)河更是便利了南北交通并鞏固中央政權(quán)在全國的統(tǒng)治。水文學(xué)科的核心是討論水如何循環(huán)的問題。而其派生出的水資源工程學(xué)科，它的出發(fā)點(diǎn)是遵循水文循環(huán)的原理，并以此來為實(shí)際工程中的水資源合理配置提供技術(shù)支持。水文及水資源工程專業(yè)就是這兩門學(xué)科共同組成的。

課程充實(shí)，重視實(shí)踐

用科目繁多形容水文與水資源工程專業(yè)的課程，一點(diǎn)不為過。但這種繁多并不是混亂地堆砌在一起，而是注重課程與課程之間一環(huán)套一環(huán)的銜接，構(gòu)建起立體的知識(shí)體系。

高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、大學(xué)物理、VB編程設(shè)計(jì)等是基礎(chǔ)課。高等數(shù)學(xué)的思想方法將滲透在日后的每門專業(yè)課中，比如微積分，雖然很簡單，卻是探究科學(xué)世界最有力的工具，水力學(xué)中的靜水壓力、三維流體運(yùn)動(dòng)，氣象學(xué)的壓高公式、風(fēng)的運(yùn)動(dòng)，水文學(xué)中的土壤下滲公式、匯流卷積公式等等都與此密不可分。概率統(tǒng)計(jì)在匯流理論、洪水頻率計(jì)算中是不可或缺的理論工具。另外是計(jì)算機(jī)編程，水文專業(yè)非常需要計(jì)算機(jī)建模的能力，學(xué)到蓄滿產(chǎn)流模型、單位線方法、馬斯京根法演算這幾個(gè)模型方法時(shí)，如果可以自己編程運(yùn)算，不僅提高效率，而且可以得到巨大的成就感。

說到專業(yè)課，不得不提到其中最精彩的部分――課程設(shè)計(jì)。老師會(huì)下發(fā)一個(gè)任務(wù)書，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的原理，自己編程計(jì)算，并分析結(jié)果，給出論證。通常，上專業(yè)課更多的是對(duì)眾多知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行識(shí)記，而如何靈活運(yùn)用這門課所教的理論去解決實(shí)際問題，則在課程設(shè)計(jì)中體現(xiàn)。一門課程設(shè)計(jì)通常需要花費(fèi)一周甚至更多的時(shí)間，每到這時(shí)，你會(huì)看到自習(xí)室里擺滿了筆記本，大家都在加班加點(diǎn)地編程或者調(diào)試程序。然后，筆耕不輟地寫上幾大頁紙，等到一份完整的課設(shè)報(bào)告出爐后，才能舒一口氣。其實(shí)在以后工作中，常常需要做一個(gè)項(xiàng)目的算稿，要給出工程所用到的具體計(jì)算方法和詳細(xì)計(jì)算結(jié)果，當(dāng)結(jié)果通過總工程師的審查后，才能將其寫在最終報(bào)告上。而這種算稿，和大學(xué)時(shí)期做的課程設(shè)計(jì)相類似，因此現(xiàn)在的課程設(shè)計(jì)是為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。

另外，水文屬于自然科學(xué)和工程科學(xué)，因此這門學(xué)科的學(xué)習(xí)中少不了野外實(shí)習(xí)。以我所在的學(xué)校為例，我們需要進(jìn)行自然地理實(shí)習(xí)、氣象實(shí)習(xí)、水利工程實(shí)習(xí)、水文綜合實(shí)習(xí)、水文測(cè)驗(yàn)實(shí)習(xí)，實(shí)地參觀大壩、抽水站、水文站、污水處理廠等，并與專家進(jìn)行交流。實(shí)習(xí)的魅力之一就在于它將書本上的理論鮮活地展示在眼前。自然地理實(shí)習(xí)在宜興的丘陵，大家就著書本認(rèn)識(shí)了各種巖石、植被形態(tài)、河谷地貌；氣象學(xué)實(shí)習(xí)在北極閣的江蘇省氣象臺(tái)預(yù)報(bào)中心，在那里我們了解了天氣預(yù)報(bào)制作的全過程；水利工程實(shí)習(xí)，參觀了江都水利樞紐，在水電站機(jī)組的轟鳴聲中，感受著南水北調(diào)這一宏大工程的脈動(dòng)；水文綜合實(shí)習(xí)，在污水處理廠，我們使黑臭的污水變成了涓涓清流。最有意思的水文測(cè)驗(yàn)實(shí)習(xí)，泛舟于宣州水陽江上，同學(xué)們通過各種方法對(duì)江水的流速和流量等進(jìn)行分析。然后回到水文站里進(jìn)行資料整編和制圖，在實(shí)習(xí)老師的指導(dǎo)下，以前上課提到的幾個(gè)理論問題全都在這里得到了解決。就是這樣，帶著好奇帶著疑問，在領(lǐng)略一路風(fēng)景之余，既系統(tǒng)復(fù)習(xí)了課堂上的知識(shí)又學(xué)到了很多課堂以外的內(nèi)容，真是收獲頗豐！

就業(yè)或深造，我走我的路

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一、煤炭院校水文與水資源工程專業(yè)工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)存在的問題

（一）課程內(nèi)容多，授課學(xué)時(shí)少

根據(jù)國家高等教育對(duì)人才培養(yǎng)的要求，近些年來，多數(shù)院校在培養(yǎng)方案的制定上存在著向公共課傾斜的現(xiàn)象，這使得專業(yè)課學(xué)時(shí)被不斷壓縮。主要表現(xiàn)在課程學(xué)時(shí)少，尤其是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。過去動(dòng)輒幾十學(xué)時(shí)乃至上百學(xué)時(shí)的課程，現(xiàn)在多為32～48學(xué)時(shí)。在多數(shù)煤炭院校中，水文與水資源工程專業(yè)開設(shè)有基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)、礦物巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等課程，具有一定的地學(xué)背景。即便如此，工程地質(zhì)學(xué)課程仍涉及工程巖土學(xué)、工程動(dòng)力地質(zhì)作用、巖土工程勘察等方面的內(nèi)容，這使得該課程教學(xué)內(nèi)容繁雜，教師上課難度增大。在此情況下，如不進(jìn)行課程教學(xué)改革，教師就無法很好地完成相關(guān)內(nèi)容的講授；同時(shí)學(xué)生對(duì)專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)的學(xué)習(xí)也將停留在較淺的感性認(rèn)知階段，不能理解機(jī)理性的問題，更不能深刻地認(rèn)識(shí)該課程在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用，這勢(shì)必對(duì)學(xué)生未來就業(yè)產(chǎn)生不利的影響。

（二）教學(xué)方法單調(diào)

工程地質(zhì)學(xué)課程基本概念和基本原理較多，同時(shí)該課程又具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，因此，單一的多媒體或板書授課模式很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。加之個(gè)別教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，存在照本宣科的現(xiàn)象；而個(gè)別教師授課又完全脫離指定教材，這些都容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)心理。此外，課程中涉及的一些教學(xué)內(nèi)容，諸如崩塌、滑坡等災(zāi)害的形成機(jī)理及演化過程等比較抽象，單純?cè)赑PT中以圖片形式展示，不能很好地呈現(xiàn)，學(xué)生缺少感性的認(rèn)識(shí)，這在一定程度上挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱

近些年來，隨著高校的不斷擴(kuò)張，教學(xué)資源的投入問題已經(jīng)成為高校普遍面臨的問題。具體到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)兩個(gè)方面：一方面野外實(shí)踐場(chǎng)地或基地功能缺失，滿足不了野外實(shí)踐教學(xué)的需求；另一方面學(xué)生人數(shù)與設(shè)備臺(tái)套數(shù)不成比例，同時(shí)也存在部分試驗(yàn)儀器無場(chǎng)地安放的尷尬局面，導(dǎo)致部分試驗(yàn)無法開出，學(xué)生動(dòng)手能力得不到培養(yǎng)。此外，還存在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式和時(shí)間不靈活等問題。目前多數(shù)院校的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)都是教師準(zhǔn)備好試驗(yàn)后，學(xué)生在制定的條件下按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行，學(xué)生真正思考的較少，部分學(xué)生既不動(dòng)腦也不動(dòng)手，而是依靠同組其他同學(xué)來完成實(shí)驗(yàn)，這不利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，容易導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐能力不足或喪失。

（四）考核方式單一

考核成績比例分配不合理，多數(shù)院校該課程考核成績都是由期末考試成績（約占70%～80%）和平時(shí)成績（占20%～30%）組成，而平時(shí)成績又多以上課出勤率、課外作業(yè)以及實(shí)踐環(huán)節(jié)表現(xiàn)等形式存在，其中上課出勤率占主導(dǎo)地位。這樣難免會(huì)存在一些學(xué)生到課不聽課，考前突擊且考分很高的現(xiàn)象。此外，考核的內(nèi)容也不夠全面，多側(cè)重于理論知識(shí)，往往忽視學(xué)生動(dòng)手能力的考核，最終導(dǎo)致校內(nèi)所學(xué)知識(shí)與實(shí)際工作脫節(jié)，不利于綜合人才的培養(yǎng)。

二、課程教學(xué)改革探索

針對(duì)當(dāng)前教學(xué)過程中存在的問題，結(jié)合近年來的教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)環(huán)節(jié)等幾方面對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行改革。

（一）合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改專業(yè)通識(shí)教學(xué)為行業(yè)特色教學(xué)

在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，要突出院校的特色優(yōu)勢(shì)。針對(duì)煤炭院校水文與水資源工程專業(yè)具有地學(xué)背景這一特點(diǎn)，工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)可主要講解三部分的內(nèi)容，即巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)研究、工程動(dòng)力地質(zhì)作用研究以及工程地質(zhì)勘察等。巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)研究是該課程的基礎(chǔ)，該部分主要講授土的物質(zhì)組成、物理力學(xué)性質(zhì)以及巖土體的工程地質(zhì)特性；工程動(dòng)力地質(zhì)作用研究是該課程的核心內(nèi)容，講授學(xué)時(shí)應(yīng)占總學(xué)時(shí)的一半以上。該部分主要講授活斷層和地震、斜坡、巖溶、泥石流及地下硐室的工程地質(zhì)研究；工程地質(zhì)勘察部分主要講授工程地質(zhì)測(cè)繪、勘探、試驗(yàn)以及長期觀測(cè)等幾種工程地質(zhì)勘察方法。課程教學(xué)要確保在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)突出重點(diǎn)，同時(shí)也要注意前后所學(xué)課程內(nèi)容上的銜接，避免重復(fù)。

（二）豐富教學(xué)方法和手段，改單一的滿堂灌為交互式教學(xué)

工程地質(zhì)學(xué)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，其教學(xué)目標(biāo)是要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于工程地質(zhì)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)、判斷能力和工程地質(zhì)問題的分析、處理能力，這需要在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，緊扣學(xué)科的發(fā)展前沿和熱點(diǎn)問題，豐富教學(xué)方法和手段，靈活組織課堂教學(xué)。

傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式使學(xué)生獲取的知識(shí)較多地局限在抽象的經(jīng)驗(yàn)上，而現(xiàn)代化的教學(xué)手段不僅可以使學(xué)生獲取抽象的理論知識(shí)，還可以提供豐富的觀察經(jīng)驗(yàn)，在一定程度上將理論與實(shí)踐相結(jié)合，因此要充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段。如在講授滑坡、泥石流等內(nèi)容時(shí)可采用flash動(dòng)畫或影像資料展示災(zāi)害的形成過程、危害以及其防治措施；在講授地震的工程地質(zhì)研究內(nèi)容時(shí)可結(jié)合典型的地震（512汶川大地震），講解地震發(fā)生的機(jī)理及預(yù)警預(yù)防措施；在講解地下硐室位置的工程地質(zhì)論證時(shí)，可借助物理模型來分析地形、地質(zhì)構(gòu)造、巖性特征等對(duì)硐室位置的影響等等。這些方法和手段的引入不僅可增強(qiáng)教學(xué)的直觀性、主動(dòng)性，同時(shí)也可節(jié)省一定的時(shí)間，擴(kuò)大課堂教學(xué)的信息量，提高教學(xué)效果。

鑒于該課程內(nèi)容多，課時(shí)少，可采取學(xué)生自學(xué)、教師課堂講解和課外輔導(dǎo)答疑相結(jié)合的教學(xué)方法，以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。還可就工程地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題，設(shè)置課堂辯論。通過教師布置論題學(xué)生收集資料學(xué)生課堂辯論教師講解剖析的教學(xué)過程，改過去教學(xué)單行道（教師到學(xué)生）為雙行道（教師到學(xué)生，學(xué)生到教師），引導(dǎo)學(xué)生分析問題和解決問題。例如，針對(duì)近期發(fā)生的崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，可設(shè)置地質(zhì)災(zāi)害的主要誘因？人類活動(dòng)or自然條件的論題，讓學(xué)生通過查閱與崩塌、滑坡、泥石流等災(zāi)害相關(guān)的資料，展開討論與辯論，從而達(dá)到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相關(guān)知識(shí)的目的。此外，還可增加一些工程實(shí)例課，讓學(xué)生嘗試用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題。例如利用最新發(fā)生的地震、滑坡及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的工程實(shí)例，探討這些災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理及防治措施，從而鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的能力。

（三）加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)，改被動(dòng)式接受為主動(dòng)式探索

在實(shí)施實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)時(shí)，要強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教師的引導(dǎo)作用。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，指導(dǎo)教師可提出實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)，并給出參考意見，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，將原來的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。盡量創(chuàng)造條件讓學(xué)生開拓思維，發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，提高洞察力，培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

野外實(shí)踐應(yīng)有效地將理論與實(shí)際相結(jié)合。因此，在進(jìn)行野外實(shí)踐教學(xué)時(shí)地點(diǎn)應(yīng)盡可能選擇工程地質(zhì)現(xiàn)象豐富的地方。對(duì)河南理工大學(xué)而言，可在市區(qū)北部的縫山針公園進(jìn)行為期半天的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。結(jié)合園區(qū)內(nèi)原有采石場(chǎng)開挖形成的人工邊坡講解邊坡的應(yīng)力分布狀態(tài)及變化特征，邊坡變形破壞類型及穩(wěn)定性的影響因素，同時(shí)還可結(jié)合該園區(qū)的生態(tài)恢復(fù)治理工程講解邊坡變形破壞的防治原則和措施。此外，可結(jié)合水文與水資源工程專業(yè)學(xué)生未來就業(yè)意愿和方向，在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）環(huán)節(jié)安排一些與工程地質(zhì)有關(guān)的實(shí)踐內(nèi)容，例如巖土工程勘察設(shè)計(jì)或巖土工程分析與評(píng)價(jià)、邊坡穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)以及煤矸石堆積體穩(wěn)定性分析等。在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程中要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生多動(dòng)手、多動(dòng)腦，多方位培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力。

（四）完善考核內(nèi)容與方式，改重視理論考核為突出實(shí)踐性考核

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流域水文循環(huán)機(jī)理研究

可以說，流域水文循環(huán)機(jī)理研究是當(dāng)今水文學(xué)最具希望的前沿領(lǐng)域。針對(duì)現(xiàn)有的水文分析方法，清華大學(xué)水文水資源研究所利用地面觀測(cè)與衛(wèi)星遙感相結(jié)合、流域宏觀規(guī)律與微觀機(jī)理相結(jié)合的方法積極探討和建立這一新的水文學(xué)理論。

2004年起，他們開始在山東省位山引黃灌區(qū)籌建生態(tài)水文綜合試驗(yàn)站，并于2005年3月正式開始觀測(cè)。該試驗(yàn)站采用了國際水一能量觀測(cè)計(jì)劃(GEWEX)中的通量觀測(cè)設(shè)備和觀測(cè)項(xiàng)目，同時(shí)還增設(shè)了土壤物理、作物生理、地下水監(jiān)測(cè)。另外，還定期和不定期對(duì)土壤水分、地下水水質(zhì)、作物長勢(shì)等進(jìn)行強(qiáng)化觀測(cè)。通過田間直接觀測(cè)研究地下水一土壤一作物一大氣耦合系統(tǒng)中的水熱循環(huán)機(jī)理及田間蒸散發(fā)規(guī)律；結(jié)合田間觀測(cè)、衛(wèi)星遙感建立灌溉條件下區(qū)域分布式水文模擬模型，分析和評(píng)價(jià)我國北方大型灌區(qū)水資源消耗的時(shí)空變化規(guī)律。在長期觀察的基礎(chǔ)上，他們參考我國其他干旱半干旱地區(qū)的實(shí)地觀測(cè)與試驗(yàn)，將水文數(shù)據(jù)分析方法和水動(dòng)力學(xué)理論相結(jié)合，在水文學(xué)的基礎(chǔ)理論方面進(jìn)行了探討，從水能量(熱)耦合平衡概念出發(fā)，統(tǒng)一了關(guān)于蒸發(fā)的三個(gè)假設(shè)即Penman假設(shè)、Bouchet假設(shè)和Budyko假設(shè)，一經(jīng)刊出即獲得國際學(xué)界的高度評(píng)價(jià)。此外，他們還重新推導(dǎo)了流域的水熱耦合平衡方程，并建立了基于水熱耦合平衡假設(shè)的流域蒸散發(fā)模型，為預(yù)測(cè)氣候變化的區(qū)域水循環(huán)響應(yīng)提供了理論依據(jù)。

水熱循環(huán)基礎(chǔ)理論研究之外，水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室還是國內(nèi)較早開始流域分布式水文模型研究的單位之一，甚至多位成員早在上世紀(jì)90年代于國外留學(xué)期間就開始對(duì)其進(jìn)行研究。近年來，又陸續(xù)推出了GBHM模型、基于代表性單元的分布式水文模型以及散耗性分布式水文模型。

其中，基于地貌特征的分布式水文模型《GBHM》充分考慮了流域的地形地貌特征，以Gls為工具，利用分形理論對(duì)分布在不同氣候條件的流域進(jìn)行了地形地貌特征分析。在此基礎(chǔ)上，獨(dú)立提出了一套有別于常用的方形網(wǎng)格和三角形網(wǎng)格的離散單元?jiǎng)澐址椒?，將流域宏觀水文特性與水動(dòng)力學(xué)過程結(jié)合描述流域水文過程，既提高了計(jì)算效率又保證了精度，從而有效地解決了特大流域分布式水文模擬的瓶頸問題。在GBHM模型的基礎(chǔ)上，耦合了土壤侵蝕和泥沙輸移，污染物的地表徑流沖刷及在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化等過程，構(gòu)建了分布式的流域水量水質(zhì)耦合模型。

他們提出的“基于代表性單元的分布式水文模型”，不僅總結(jié)了流域水文本構(gòu)關(guān)系建立的方法，提出了具有較強(qiáng)適應(yīng)性的基于蒙特卡羅模擬的數(shù)值法，構(gòu)建了適用于一般流域水文模擬的完整的本構(gòu)關(guān)系，與基本方程一起構(gòu)成的閉合常微分方程組，還采用先進(jìn)的數(shù)值計(jì)算方法，大大提高了模型求解的計(jì)算效率、穩(wěn)定性和魯棒性，已在中國和美國的近10個(gè)不同類型的流域進(jìn)行應(yīng)用和模型結(jié)構(gòu)與參數(shù)的診斷研究。

同樣地，“干旱區(qū)散耗型水文模型”的提出也是他們不斷積累與創(chuàng)新的結(jié)果。在對(duì)干旱區(qū)綠洲水文過程的長期研究之上，他們突破傳統(tǒng)的流域概念，根據(jù)干旱區(qū)綠洲的水文過程以徑流的散耗為主的特點(diǎn)，提出了水文模型。該模型描述了干旱區(qū)完整的水文過程，包括出山口以上的徑流產(chǎn)匯和出山口以下的徑流散耗，將流域相應(yīng)地可劃分為徑流產(chǎn)匯區(qū)和徑流散耗區(qū)，對(duì)干旱區(qū)綠洲內(nèi)水分轉(zhuǎn)化過程建立各種計(jì)算方程和轉(zhuǎn)化關(guān)系，從而可對(duì)整個(gè)綠洲的水資源的轉(zhuǎn)化和消耗進(jìn)行計(jì)算和分析，并可為其他地區(qū)的水文模擬提供新的思路。四水轉(zhuǎn)化與水資源高效利用機(jī)理

“四水”是指大氣水、地表水，土壤水和地下水，其轉(zhuǎn)化規(guī)律及水熱耦合遷移和轉(zhuǎn)化機(jī)理是SPAC(土壤植物一大氣連續(xù)體)研究中的重點(diǎn)，是農(nóng)田水循環(huán)研究的基礎(chǔ)。

上世紀(jì)80年代初，當(dāng)時(shí)的水文教研組就開始了土壤水領(lǐng)域的研究，在土壤水分運(yùn)動(dòng)機(jī)理、土壤水分運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)定，植被蒸發(fā)蒸騰原理、降雨入滲機(jī)制等方面取得了一系列研究成果，他們編著出版的《土壤水動(dòng)力學(xué)》已是國內(nèi)該領(lǐng)域的權(quán)威著作。建立新疆葉爾羌灌區(qū)地下水和土壤水，鹽觀測(cè)基地在國內(nèi)較早地開展了SPAC相關(guān)研究，形成了SPAC機(jī)理、模型與應(yīng)用的一系列成果。微觀機(jī)理方面，包括陸面蒸發(fā)和騰發(fā)的機(jī)理、飽和一非飽和土壤中的水分運(yùn)動(dòng)機(jī)理、田間土壤一植物一大氣系統(tǒng)中水熱的耦合運(yùn)移機(jī)理、伴隨水循環(huán)的作物生態(tài)過程機(jī)理。宏觀區(qū)域水循環(huán)方面，他們又應(yīng)用“3S”技術(shù)將微觀(田間)水循環(huán)機(jī)理應(yīng)用到灌區(qū)或區(qū)域，用以研究區(qū)域水資源消耗，特別是蒸散發(fā)的時(shí)空變化規(guī)律并評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力。

由于長期在新疆塔里木河流域開展四水轉(zhuǎn)化與水資源高效利用研究，他們提出干旱區(qū)綠洲四水轉(zhuǎn)化模型，并進(jìn)一步提出了以耗水平衡為基礎(chǔ)的干旱半干旱地區(qū)水資源高效利用理論，為新疆葉爾羌、山東位山、寧夏青銅峽等大型灌區(qū)的節(jié)水改造及水資源的合理高效利用提供支撐，為干旱區(qū)水土資源的可持續(xù)利用提供了理論支撐。此外，結(jié)合遙感技術(shù)的發(fā)展，他們還開發(fā)了遙感騰發(fā)模型PT-VITT，為大尺度非均勻區(qū)域的騰發(fā)研究提供了新途徑。

水資源規(guī)劃理論與實(shí)踐

在不斷的探索中，他們逐漸尋找出水資源研究的突破口，將研究重點(diǎn)從水資源系統(tǒng)本身的規(guī)律，擴(kuò)展到對(duì)水資源系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)及生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合問題的研究，研究尺度也從單個(gè)水利工程向覆蓋全流域和相關(guān)區(qū)域的范圍發(fā)展，研究成果主要集中在流域尺度的宏觀經(jīng)濟(jì)水資源理論，面向生態(tài)環(huán)境的宏觀經(jīng)濟(jì)水資源合理配置理論與方法上。

針對(duì)流域生態(tài)用水管理與調(diào)度評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)，他們結(jié)合塔里木河流域生態(tài)用水問題，建立了干流地表水、地下水、土壤水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，取得了系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)資料建立了干流上中游，干流下游水均衡模型，測(cè)算了不同根系深度、不同地下水埋深對(duì)應(yīng)的潛水蒸發(fā)量，確定了自然植被的年耗水量，計(jì)算了塔里木河干流生態(tài)需水量。一系列成果在干流下游水資源配置和工程規(guī)劃以及應(yīng)急輸水的效果評(píng)估等工作中發(fā)揮了重要價(jià)值。

針對(duì)水權(quán)理論框架和實(shí)施關(guān)鍵技術(shù)，以及基于水權(quán)的水資源管理理論與方法的研究，他們?cè)谌珖Y源綜合規(guī)劃，石羊河流域近期綜合治理、中澳水權(quán)項(xiàng)目、中日水權(quán)項(xiàng)目中

得到體現(xiàn)，提出了我國初始水權(quán)分配的理論、原則和模型方法。相關(guān)成果已成功應(yīng)用于石羊河流域綜合治理規(guī)劃中，該規(guī)劃于2007年12月國務(wù)院正式批準(zhǔn)實(shí)施。

針對(duì)流域人與自然用水沖突協(xié)調(diào)關(guān)鍵技術(shù)，他們又提出了以耗水為中心的，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然生態(tài)保護(hù)相協(xié)調(diào)的，干旱區(qū)綠洲水資源配置規(guī)劃的思路和方法，應(yīng)用于葉爾羌河流域規(guī)劃修編及水資源合理配置研究，提出干旱區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水比例，適宜灌溉面積，合理地下水位，自然生活耗水量等指標(biāo)，為干旱半干旱區(qū)水資源高效利用以及人與自然用水沖突協(xié)調(diào)提供了理論支撐。

而針對(duì)干旱半干旱地區(qū)的地面地下水聯(lián)合調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)，他們?cè)诖蟊壤咚牡刭|(zhì)條件勘查、流域地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、大型水均衡試驗(yàn)場(chǎng)等試驗(yàn)觀測(cè)的基礎(chǔ)上，建立了基于Gls平臺(tái)的灌區(qū)地表水一土壤水一地下水，溶質(zhì)垂向運(yùn)移與二維水平擴(kuò)散耦合的模型體系，運(yùn)用數(shù)量化理論進(jìn)行了區(qū)域水文地質(zhì)參數(shù)的評(píng)估，應(yīng)用于疏勒河流域的水土資源綜合規(guī)劃，對(duì)世行項(xiàng)目規(guī)劃的移民方案提出了重要的修正意見并得到采納。

流域水量統(tǒng)一調(diào)度

不唯如此，在水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)上，他們整合水文水資源的研究成果并應(yīng)用于流域水量統(tǒng)一調(diào)度。以黃河流域和塔里木河流域水量統(tǒng)一調(diào)度工作為背景，他們提出了系統(tǒng)流域水量調(diào)控的理論方法和模型體系，建立適用于流域水量統(tǒng)一調(diào)度的管理系統(tǒng)和情景模擬平臺(tái)，應(yīng)用于兩個(gè)流域的水量統(tǒng)一調(diào)度實(shí)際工作中，對(duì)防止河道斷流和提高水量統(tǒng)一調(diào)度的科學(xué)性具有重要作用。在理論方法層面，提出了水量統(tǒng)一調(diào)度的兩個(gè)理論基礎(chǔ)，即水流演進(jìn)與水量調(diào)控機(jī)理和水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合作用機(jī)理；在模型層面，提出了流域水量調(diào)控的自適應(yīng)模型和基于復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的整體優(yōu)化模型；在應(yīng)用層面，更是開發(fā)了黃河流域水量調(diào)度決策支持系統(tǒng)和塔里木河流域水量調(diào)度決策支持系統(tǒng)，并投入使用。

理論方法與模型暫且不論，僅是應(yīng)用層面的工作就大大值得稱道。經(jīng)過反復(fù)的實(shí)踐，他們將現(xiàn)行水量調(diào)度方法方案編制由原來的人工計(jì)算變?yōu)橛?jì)算機(jī)控制，而且應(yīng)用自適應(yīng)理論和基于復(fù)雜適應(yīng)理論的水資源優(yōu)化配置理論，建立了水量自適應(yīng)分配模型和優(yōu)化調(diào)度模型，克服了以往調(diào)度中存在的多項(xiàng)缺點(diǎn)，不僅能根據(jù)國務(wù)院分水指標(biāo)，實(shí)時(shí)跟蹤動(dòng)態(tài)目標(biāo)，快速精確地將水量分配給各用水單位，也能對(duì)全流域年水量調(diào)度分配指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，并通過三維仿真對(duì)調(diào)度方案進(jìn)行模擬仿真。應(yīng)用實(shí)踐表明，所建立的模型系統(tǒng)，克服了實(shí)際調(diào)度中存在的關(guān)鍵技術(shù)難題，增強(qiáng)了水量統(tǒng)一調(diào)度的科學(xué)性和預(yù)見性，提高方案編制的效率和調(diào)度精度，為黃河和塔里木河流域水量統(tǒng)一，科學(xué)調(diào)度提供了操作平臺(tái)和決策環(huán)境。兩個(gè)流域水量調(diào)度系統(tǒng)的建立，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

篇5

2001年7月在世界知名海岸水利工程建設(shè)的荷蘭王國連續(xù)舉辦了兩個(gè)直接與水科學(xué)有關(guān)的大型國際科學(xué)大會(huì)。一個(gè)是7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹（Amsterdam）由國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）、國際人文計(jì)劃（IHDP）和世界氣候研究計(jì)劃（WCRP）聯(lián)合舉辦的“全球變化科學(xué)大會(huì)(GlobalChangeOpenScienceConference)”。國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）是國際著名的全球變化科學(xué)研究計(jì)劃，受到國際地球科學(xué)屆廣泛的關(guān)注和參與。在跨入2000后的IGBP首次重要國際學(xué)術(shù)活動(dòng)-“全球變化科學(xué)大會(huì)”云集來自國際的100多個(gè)國家的全球變化研究的專家學(xué)者、管理者約1600多人。大會(huì)主題是：一個(gè)變化的地球的挑戰(zhàn)（ChallengesofaChangingEarth）。中國派出以科學(xué)院為主體的約60多人的代表團(tuán)，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和討論，其中除了碳循環(huán)和土地覆被變化是大會(huì)主要議題外，水循環(huán)及水資源是大會(huì)重要內(nèi)容之一。

另一個(gè)是7月18-27日在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行的第6屆國際水文科學(xué)大會(huì)。(The6thScientificAssemblyoftheInternationalAssociationofHydrologicalScience)。這是一次專門針對(duì)國際水文科學(xué)進(jìn)展的回顧和研討大會(huì)，來自國際60多個(gè)國家的500名代表出席了大會(huì)。第6屆國際水文科學(xué)大會(huì)的主題是：一個(gè)干旱地球新的水文學(xué)（ANewHydrologyforaThirstyPlanet）。

受國家自然科學(xué)基金委員會(huì)地球科學(xué)部的部分資助，筆者應(yīng)邀參加這兩個(gè)大會(huì)，并擔(dān)任第6屆國際水文科學(xué)大會(huì)第二學(xué)術(shù)研討會(huì)的分會(huì)主席。本文是對(duì)這兩個(gè)國際會(huì)議中關(guān)于水科學(xué)研究進(jìn)展的綜述，希望介紹水科學(xué)方面一些新的進(jìn)展，提出我國對(duì)國際水科學(xué)的貢獻(xiàn)和存在的問題與挑戰(zhàn)。

二.全球變化與水文科學(xué)問題

全球環(huán)境變化（簡稱全球變化）是目前和未來人類和社會(huì)發(fā)展面臨的共同問題。全球變化既包涵全球氣候變化又包括了人類活動(dòng)造成環(huán)境變化的影響。了解自然變化和人類活動(dòng)的影響是國際地球科學(xué)發(fā)展最為關(guān)系的問題。

7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹舉辦的“全球變化科學(xué)大會(huì)”，內(nèi)容十分豐富。但都圍繞有兩大主專題，即：（1）一個(gè)不斷變化的地球的挑戰(zhàn)：對(duì)全球變化的科學(xué)理解。（2）展望未來：地球系統(tǒng)科學(xué)與全球可持續(xù)性。大會(huì)邀請(qǐng)若干專家學(xué)者做報(bào)告，在大會(huì)研討中設(shè)立一系列專題研討會(huì)和招貼展示論文。

大會(huì)專題報(bào)告內(nèi)容有：

·一個(gè)不斷變化的地球的挑戰(zhàn)：對(duì)全球變化的科學(xué)理解（BerrienMoore）

·土地變化的集中性與復(fù)雜性：虛構(gòu)與現(xiàn)實(shí)（B.L.Turner）

·氣候變化與海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)：可持續(xù)資源利用的內(nèi)涵（MichaelJ.Fogarty）

·21世紀(jì)中的糧食：全球氣候的差異性（MachendraShah）

·人類時(shí)期的大氣化學(xué)（PaulJ.Crutzen）

·火與薄霧：東南亞空氣質(zhì)量的社會(huì)與政治因素上的不均性（SimonS.C.）

·海洋和陸地碳動(dòng)力學(xué)（IanR.Noble）

·碳與科學(xué)政策的聯(lián)系：京都的挑戰(zhàn)（RobertT.Watson）

·對(duì)CO2挑戰(zhàn)的工業(yè)響應(yīng)（CharlesNicholson）

2．水與全球變化的關(guān)聯(lián)：世紀(jì)資源的挑戰(zhàn)？（LeenaSrivaatava）。

·我們會(huì)有足夠的高質(zhì)量的水嗎？（HartmutGrassl）

·水會(huì)滿足人們的需要嗎？（PeterD.Tyson）

·大壩對(duì)漁業(yè)的影響：三峽大壩實(shí)例研究。Chen-TungArthurChen教授，臺(tái)灣，國家SunYat-Sen大學(xué)，海洋地理和化學(xué)學(xué)院。

·澳大利亞大陸上的水，碳和氮：氣候和土地利用變化的影響（MichaelRaupach）

3．全球生物地球化學(xué)：星球新陳代謝系統(tǒng)的理解（PamelaMatson）

·海洋生物地球化學(xué)：變化的海洋（DavidM.Karl）

·陸地上碳的過去、現(xiàn)在和未來（RobertJ）

·大氣酸雨、臭氧損耗和氣候變化的案例分析（OranR.Young）

4．陸地—海洋的交互作用：區(qū)域與全球的聯(lián)系。（RogerHarris）

·生物地球化學(xué)的交互作用與反饋（TimJickells）

·沿海地區(qū)的全球變化：東南亞的實(shí)例研究（LianaTalaue-McManus）

5．氣候系統(tǒng)：預(yù)報(bào)、變化和可變性

·以前和以后的氣候變化：我們究竟去何處（ThomasF.Pedersen）

·氣候變化的1000年（RaymondS.Bradley）

·正在變化的寒區(qū)：高緯區(qū)全球變暖的影響（OlegAnisimov）

·耦合氣候系統(tǒng)：可變性和可預(yù)測(cè)性（AntonioJ.Busalacchi）

6．土地利用變化的熱點(diǎn)地區(qū)和地球系統(tǒng)：區(qū)域和全球的聯(lián)系

·陸地表面與氣候有聯(lián)系嗎？北非：撒哈拉沙漠；

·東南亞1：理解變化的亞洲季風(fēng)系統(tǒng)：大規(guī)模植被和土地利用在水循環(huán)和氣候中的作用

·東南亞2：人類引導(dǎo)的陸地覆蓋的變化能對(duì)亞洲季風(fēng)有多大的改變？

·亞馬遜河流域和土地利用的變化：未來能平衡嗎？

·陸地表面與氣候有聯(lián)系嗎？一種綜合。

7．模擬和觀測(cè)地球系統(tǒng)（DavidCarson）

·處理地球系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性（H.J.Schellnhuber）

·監(jiān)視地球系統(tǒng)的短期不穩(wěn)定性和長期的趨勢(shì)：一個(gè)空間的挑戰(zhàn)（JoseAchache）

·虛擬現(xiàn)實(shí)的過去、現(xiàn)在和未來（JohnMitchell）

8．地球系統(tǒng)需要生物多樣性嗎？（AnneLarigauderie）

·為什么地球系統(tǒng)科學(xué)需要海洋生物多樣性？（KatherineRichardson）

·生物多樣性是如何影響陸地生態(tài)系統(tǒng)的過程與功能（SandraDiaz）

9．科技能夠補(bǔ)償星球嗎？（MikeBrklacich）

·自然的回歸：為什么和怎樣進(jìn)行（JesseH.Ausubel）

·工業(yè)變革：生產(chǎn)與消費(fèi)中的探測(cè)系統(tǒng)變化（PierVellinga）

10．面向全球可持續(xù)性（HansOpschoor）

·區(qū)域和全球可持續(xù)性的挑戰(zhàn)和障礙（JuliaCarabias）

·轉(zhuǎn)向可持續(xù)性的研究系統(tǒng)（WilliamC.Clark）

·可持續(xù)性科學(xué)起源討論：什么是可持續(xù)性科學(xué)？為什么要可持續(xù)性科學(xué)？（JaneLubcheno）

·可持續(xù)科學(xué)和氣候變化（BertBolin）

·重新概念化自然-社會(huì)的交互作用：將環(huán)境和發(fā)展結(jié)合起來理解（RobertW.Kates）

·雅基盆地資源的可利用性、脆弱性和持續(xù)性：環(huán)境與社會(huì)交互作用中不可持續(xù)的發(fā)展趨勢(shì)（P.A.Matson）

·人與環(huán)境相互作用的脆弱性：尤卡坦南部事例（B.L.Turner）

·各學(xué)科間的可持續(xù)性科學(xué)（RobertW.Corell）

大會(huì)專題討論內(nèi)容十分豐富，有：A1-全球碳循環(huán)；A2-大城市與全球變化；A3-南厄爾尼諾的擺動(dòng)同過去、未來氣候變化的聯(lián)系；A4-地球系統(tǒng)的演化；A5-生物多樣性的全球變化；A6-全球變化與火；A7-海岸區(qū)人類活動(dòng)；B1-食品生產(chǎn)和環(huán)境間的平衡；B2-理解土地利用的變化，以致重建、描述或預(yù)測(cè)土壤覆蓋度；B3-冰雪層和全球變化：制度和指標(biāo)；B4-地球系統(tǒng)分析；B5-陸地生物圈與全球變化；B6-社會(huì)轉(zhuǎn)化過程；B7-海洋與氣候變化；C1-水資源對(duì)環(huán)境變化的脆弱性：一種系統(tǒng)方法；C2-把人放入地球系統(tǒng)中：受害者或是破壞者，擾亂者或是解決者?C3-大氣和全球變化;C4-全球變化非線性變化和驚訝;C5-生態(tài)系統(tǒng)管理可持續(xù)發(fā)展的展望;C6-科學(xué)和政策過程：IPCC;C7-全球變化與山地區(qū)。

大會(huì)報(bào)告集中在水科學(xué)問題的主題有：全球變化中的水問題-21世紀(jì)資源的挑戰(zhàn)，尤其值得提到的是7月12日下午，大會(huì)專門針對(duì)水循環(huán)水資源問題，舉行了“環(huán)境變化的水資源脆弱性系統(tǒng)分析”學(xué)術(shù)研討會(huì)。WCRP/GEWEX北美主席、美國地理學(xué)會(huì)水文專業(yè)委員會(huì)主席、亞利桑那大學(xué)水文水資源系的SorooshSorooshian教授介紹“WCRP/GEWEX和SAHRA計(jì)劃中水問題的研究：半干旱區(qū)流域水文循環(huán)與可持續(xù)性”。德國的CharlesVorosmarty教授報(bào)告了“地球系統(tǒng)科學(xué)對(duì)全球水評(píng)估的貢獻(xiàn)”。WolframMauser教授研討歐洲GLOWA項(xiàng)目的核心“完整的流域管理”經(jīng)驗(yàn)。JosephAlcamo教授指出全球“水危機(jī)區(qū)與脆弱性”。JimWallace教授強(qiáng)調(diào)“防洪安全與水資源問題”。ClaudiaPahl-Wostl教授研討“面向社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性：水管理部門職能的轉(zhuǎn)變過程挑戰(zhàn)”。

三.水文科學(xué)與水資源安全

7月18-27日第6屆國際水文科學(xué)大會(huì)在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行。大會(huì)對(duì)過去水文水資源研究進(jìn)行總結(jié)，對(duì)未來水文科學(xué)的發(fā)展進(jìn)行展望。會(huì)議由4個(gè)專題學(xué)術(shù)大會(huì)（Symposium，簡寫為S）和6個(gè)學(xué)術(shù)研討會(huì)(Workshop，簡寫為W)組成。會(huì)議主要集中在水文科學(xué)基礎(chǔ)研究和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源研究兩個(gè)方面：

1.水文學(xué)基礎(chǔ)研究

S4.土壤-植被-大氣轉(zhuǎn)化方式和大尺度水文模擬

WS4.高山地區(qū)水文過程與冰圈作用

WS2.水文長期變化與氣候影響

S3.人類活動(dòng)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的影響

WS6.海岸濕地水文的演化

2.社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源研究

S1.社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水危機(jī)

S2.區(qū)域水資源管理

WS1.全球變化與洪水預(yù)報(bào)

WS3.信息技術(shù)在可持續(xù)水管理的作用

WS5.GIS&RS在土壤侵蝕和水質(zhì)變化的應(yīng)用

特別需要指出，由于全球變化、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水資源問題愈來愈突出，給水文科學(xué)研究提出新的課題，即變化環(huán)境下的水資源形成與演化規(guī)律問題。IAHS會(huì)議的S1-S2，主要研討這些國際國家和區(qū)域尺度急迫的問題。關(guān)于S1和S2的研討內(nèi)容題目摘錄如下：

S1：水脅迫下的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（E.Servat）

水源豐富，資金缺乏，水工業(yè)能否繼續(xù)生存尚未可知。

·健康部門希望從水文學(xué)家那兒得到什么?

·河流生態(tài)系統(tǒng)的研究和管理中對(duì)水文數(shù)據(jù)的需求。

·多學(xué)科綜合研究—對(duì)水危機(jī)的響應(yīng)。

·食物保障中的水資源及管理。

·洪水控制與城市排水系統(tǒng)管理。

·全球水協(xié)作計(jì)劃

S2區(qū)域水資源管理

S2-1過去水管理的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)（A.SchumannM.C.Acreman，M.Marino）：

·可持續(xù)發(fā)展的度量及其在實(shí)際水管理計(jì)劃中的實(shí)現(xiàn)。

·可持續(xù)水庫發(fā)展—津巴布韋實(shí)例研究。

·Yamuna河流域的可持續(xù)區(qū)域水管理：Delhi區(qū)域的實(shí)例研究。

·Limpopo河：逐步走向可持續(xù)發(fā)展和一體化的水資源管理。

·中國新疆博斯騰湖流域的水資源可持續(xù)性發(fā)展管理經(jīng)驗(yàn)的啟示。

·印度干旱地區(qū)過去管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

·水壩功能新探——一個(gè)不應(yīng)忽略的問題。

·Dehli區(qū)域水資源管理的一體化進(jìn)程：問題與展望。

·北尼日利亞半干旱區(qū)域的Hadejia河上建壩的影響：對(duì)未來管理的建議。

·可持續(xù)發(fā)展的特征及供水管理模型。

·澳大利亞富營養(yǎng)化進(jìn)程的現(xiàn)階段研究。

·城市水計(jì)劃書——印度班加羅爾的實(shí)例研究。

·水資源系統(tǒng)中相對(duì)可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)的框架。

S2-2可持續(xù)發(fā)展與水資源管理（夏軍，D.Rosbjerg，G.Schultz)

·為保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)的整合水質(zhì)與水量的數(shù)學(xué)生態(tài)模型的發(fā)展。

·歐洲地下水可持續(xù)發(fā)展管理的指導(dǎo)方針。

·清除河岸異生植被是否為一種有效的水資源管理策略。

·地表水和地下水的聯(lián)合管理。

·河流管理可視化中的變換系統(tǒng)邊界。

·改善環(huán)境中被忽視的因子——監(jiān)控。

·加入風(fēng)險(xiǎn)基金平衡流域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境壓力之間的沖突。

·使用風(fēng)險(xiǎn)分析提高水資源系統(tǒng)模型的效率和精度。

·整合水資源管理中的角色分配。

·Volta流域的水資源競爭。

·復(fù)雜水環(huán)境管理中的空間適應(yīng)方法。

S2-3水資源管理的方法（R.Davis，S.Walker）

·流域水平上的水資源管理整合模型。

·提高以決策支持系統(tǒng)為基礎(chǔ)的模型的精度——水管理中的一種好的建模實(shí)踐。

·持續(xù)性水系統(tǒng)的水力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

·人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的河流洪水預(yù)報(bào)。

·氣候變化影響評(píng)估中的不確定因子的概率特征。

·研究城市化對(duì)區(qū)域水資源影響的一種流域水文模型。

·水、氮循環(huán)的一種大尺度評(píng)估模型——在Elbe河流域的基礎(chǔ)研究。

·基于地形學(xué)和土壤水文學(xué)的濕地重建計(jì)劃方法的發(fā)展。

·英格蘭西南部Dartmour地區(qū)放牧對(duì)水文的影響。

四.21世紀(jì)水文科學(xué)的發(fā)展機(jī)遇與展望

傳統(tǒng)的水文學(xué)研究只考慮水量的自然變化，現(xiàn)代水文循環(huán)需要考慮地球生物圈、全球變化以及人類活動(dòng)等方面的影響。國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）代表國際地球?qū)W科發(fā)展前沿，水文循環(huán)的生物圈方面(BiosphereAspectsofHydrologicalCycle，簡稱BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陸面生態(tài)-水文過程與空間格局的變化規(guī)律和受人類活動(dòng)影響的關(guān)鍵問題，以科學(xué)地解釋：植被是如何與水文循環(huán)的物理過程相互作用的？改變陸面生態(tài)過程的直接原因是什么？是大尺度人類活動(dòng)改變了陸面覆蓋？還是大氣中二氧化碳濃度增加的緣故？這些影響變化的水文后果如何？通過這些研究，為認(rèn)識(shí)自然變化和人類活動(dòng)影響下的土地利用/土地覆被變化與陸地表層生命物質(zhì)過程，評(píng)估人類對(duì)生物圈的影響，保護(hù)環(huán)境和資源可持續(xù)利用提供科學(xué)的基礎(chǔ)依據(jù)。

通過7月在荷蘭舉行的IGBP和IAHS國際學(xué)術(shù)大會(huì)可以清楚看出，變化環(huán)境（即全球變化與人類活動(dòng)影響）下的水文循環(huán)研究成為21世紀(jì)水科學(xué)研究的熱點(diǎn)。根據(jù)二十一世紀(jì)IGBP發(fā)展方向，國際上的BAHC研究重點(diǎn)也相應(yīng)地進(jìn)行了調(diào)整，主要有以下8個(gè)方面：

·小尺度水、熱、碳通量研究；

·地下過程作用的評(píng)價(jià)；

·陸地-大氣相互作用的參數(shù)化；

·區(qū)域尺度土地利用與氣候的相互作用；

·全球尺度植被與氣候的相互作用；

·氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)流域系統(tǒng)穩(wěn)定與傳輸?shù)挠绊懀?/p>

·山區(qū)水文學(xué)與生態(tài)學(xué)；

·開發(fā)全球數(shù)據(jù)集；

此外，還有兩個(gè)交叉研究問題：

·設(shè)計(jì)、優(yōu)選和實(shí)施綜合的陸地系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；

·情景發(fā)展與風(fēng)險(xiǎn)/脆弱性分析。

變化環(huán)境下的水文循環(huán)及其時(shí)空演化規(guī)律研究，是國際國內(nèi)地學(xué)領(lǐng)域積極鼓勵(lì)的創(chuàng)新研究課題。結(jié)合土地利用/土地覆被變化與陸地碳循環(huán)過程的水循環(huán)研究，是一個(gè)新的交叉方向。研究的熱點(diǎn)問題有：

問題1：全球變化與水文循環(huán)問題

它需要研究回答：全球變化對(duì)區(qū)域水循環(huán)規(guī)律？過去對(duì)氣圈-水圈-生物圈的相互聯(lián)系/作用是如何認(rèn)識(shí)？現(xiàn)在又是如何認(rèn)識(shí)水資源的演變？其規(guī)律是什么？

值得指出的是，過去在氣候系統(tǒng)與陸地水文循環(huán)之間存在一個(gè)誤區(qū)，即長期以來,水文學(xué)者把氣候看作是靜態(tài):一個(gè)地區(qū)的氣候是指某種統(tǒng)計(jì)的平衡,WMO規(guī)定系列30年的平均作為準(zhǔn)平均,用極差/標(biāo)準(zhǔn)差描述氣候變異。對(duì)陸地水文過程研究方面，認(rèn)為長序列水文均值是穩(wěn)定不變的，年徑流出現(xiàn)的豐、枯現(xiàn)象，被看作圍繞均值的周期變化。水利（水資源）工程設(shè)計(jì)：要求的水文計(jì)算都是以幾十年-幾百年時(shí)間尺度的水文過程穩(wěn)定不變?yōu)榍疤?。未來被看作是過去的重復(fù)或外延。例如，水資源的保證率有W75%，W50%等；設(shè)計(jì)洪水有千年設(shè)計(jì)和萬年校核等。另一方面，在氣候/天氣過程研究中，長期以來氣候?qū)W者把陸地水文看作是靜態(tài)，氣候/天氣過程研究僅僅到降水為止，較少研究流域水文循環(huán)動(dòng)力機(jī)制與反饋?zhàn)饔?。例如，天氣模式研究中僅設(shè)置若干參數(shù)代替水文過程變化和空間分布，認(rèn)為陸面水文-生態(tài)的作用也是穩(wěn)定不變的。例如，許多GCMs對(duì)水文循環(huán)作用過程考慮相當(dāng)粗糙,平面無徑流聯(lián)系與循環(huán)過程。但是，現(xiàn)在人們業(yè)已認(rèn)識(shí)：一個(gè)地區(qū)的氣候/水文循環(huán)過程并不處在統(tǒng)計(jì)的平衡狀態(tài)，而是以不同尺度變化（年際、十年際、百年際-千/萬年際變化）。決定氣候變化因子不僅僅是大氣內(nèi)部的過程，還有大氣上邊界（太陽行星系統(tǒng)）和下邊界（陸地水文-生態(tài)、海洋系統(tǒng)）的各種物理化學(xué)過程。20世紀(jì)科學(xué)研究與進(jìn)展顯示：陸面生態(tài)系統(tǒng)對(duì)大尺度水文循環(huán)有十分重要的反饋?zhàn)饔?。因此，全球變化?duì)水文水資源的影響是21世紀(jì)水文科學(xué)研究的前沿問題之一。因此，特別需要大力加強(qiáng)水文學(xué)家與大氣物理學(xué)家的聯(lián)系與合作，積極開展“全球-陸地-區(qū)域-流域尺度水文循環(huán)”科學(xué)基礎(chǔ)的研究。

問題2人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)水資源的影響

人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)及水資源有那些主要影響？人類活動(dòng)如何對(duì)水的變化規(guī)律產(chǎn)生影響？有什么地區(qū)、區(qū)域特征規(guī)律？如何量化人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)水資源的變化及影響？這是近代水科學(xué)面臨的主要科學(xué)問題。在IGBP科學(xué)大會(huì)上，特別強(qiáng)調(diào)土地利用/覆被變化與水循環(huán)、碳循環(huán)的關(guān)系。需要研究從“點(diǎn)”-“典型流域“的水循環(huán)機(jī)理、水文循環(huán)與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用、地表水與地下水交換的相互作用，“大氣-土壤-植被”界面過程中的物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化規(guī)律；開拓流域水文循環(huán)過程中的非線性機(jī)制研究；創(chuàng)新“分布式流域水文循環(huán)模型”，量化區(qū)域水文循環(huán)演化與土地利用/土地覆被影響關(guān)系，為認(rèn)識(shí)陸地表層生命物質(zhì)過程的提供重要的基礎(chǔ)科學(xué)支撐。

結(jié)合中國的實(shí)際背景，人類活動(dòng)影響是驚人的。例如，在中國南方的長江流域，建國后洞庭湖圍墾1700余平方公里；鄱陽湖圍墾1400余平方公里；荊北所有通江湖泊被堵閉，減少調(diào)蓄長江洪水面積約5700余平方公里。建國后，長江中下游地區(qū)約有1/3以上湖泊面積被墾殖；損失湖泊面積13000余平方公里，相當(dāng)于五大淡水湖泊面積總和的1.3倍；損失湖泊容積500億立方米左右，相當(dāng)于三峽水庫調(diào)蓄庫容的5.8倍，淮河年徑流1.1倍。建國后，中游長江干流河道內(nèi)的江洲河灘幾乎全部被圍墾。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，圍墾面積約1213平方公里；城陵磯至螺山江段河床變遷劇烈，泥沙淤積問題嚴(yán)重。98洪水后，國家提出治理長江32字方針：“封山育林、退耕還林、移民建鎮(zhèn)、以工代賑、退田還湖、平垸行洪、加固干堤、疏浚河道”。但是，如何退田還湖？如何平垸行洪？認(rèn)識(shí)人類活動(dòng)（湖區(qū)開發(fā)、三峽工程）對(duì)水循環(huán)關(guān)系影響水科學(xué)基礎(chǔ)問題，都是十分重要又十分現(xiàn)實(shí)的問題。

在中國北方，人類活動(dòng)劇烈。例如，在華北地區(qū)，水文循環(huán)機(jī)理比較復(fù)雜，它不僅與陸地表層系統(tǒng)中各種自然地理要素時(shí)空分布密切相關(guān)，而且與農(nóng)業(yè)開發(fā)、都市化等土地利用/土地覆被直接相聯(lián)。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類活動(dòng)改變了水循環(huán)自然變化的空間格局和過程，加劇了水資源形成與變化的復(fù)雜性。過去有關(guān)部門在華北水資源方面做了相當(dāng)?shù)墓ぷ?。但是，在華北地區(qū)究竟缺多少水等基礎(chǔ)方面仍分歧較大。有人認(rèn)為在華北通過自身的節(jié)水和提高用水效率可以解決水資源的需求問題；有人認(rèn)為即使南水北調(diào)也不能從根本上解決北方缺水問題。爭論問題的科學(xué)問題焦點(diǎn)是：在自然變化和人類活動(dòng)的綜合影響下華北地區(qū)水循環(huán)演化規(guī)律是什么？如何科學(xué)測(cè)算華北地區(qū)可供水資源量？華北地區(qū)節(jié)水的潛力究竟有多大？如何保障華北地區(qū)的水資源安全？爭論的原因是：自然變化和人類活動(dòng)加劇情況下的華北地區(qū)水循環(huán)演變格局與過程機(jī)理，有待重新認(rèn)識(shí)；受人類活動(dòng)影響等變化環(huán)境下的華北地區(qū)水資源可利用量的測(cè)算科學(xué)依據(jù)不很充分；水資源安全與生態(tài)需水、節(jié)水潛力、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的量化關(guān)系需要研究。因此，開展自然變化和人類活動(dòng)影響下的水循環(huán)及水資源安全研究，具有十分重要的科學(xué)意義和研究價(jià)值。

總之，21世紀(jì)水科學(xué)的挑戰(zhàn)問題是：迫切需要回答的科學(xué)問題是陸地水循環(huán)演化格局、過程與機(jī)理，即：

·如何對(duì)水、碳和能量在土壤~植被~大氣界面交換中的變化進(jìn)行認(rèn)識(shí)？

·變化環(huán)境下的水文循環(huán)時(shí)空演化有哪些特征規(guī)律？如何識(shí)別和量化？

·水循環(huán)物理過程在不同尺度（宏觀/中觀/微觀）是如何聯(lián)系、影響與作用的？

·如何評(píng)價(jià)那些由于土地利用及土地覆被變化而導(dǎo)致的陸面性質(zhì)的改變，這些變化又影響陸地水循環(huán)過程變化和空間格局的變化？

回答上述問題，迫切需要建立認(rèn)識(shí)陸地水循環(huán)演化格局的空間信息支撐系統(tǒng)、陸地水循環(huán)過程變化的實(shí)驗(yàn)研究支撐系統(tǒng)和可定量描述自然變化/人類活動(dòng)影響的分布式水循環(huán)模型等。這需要在充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，開展國家水平/國際間的水文科學(xué)實(shí)驗(yàn)、變化環(huán)境下的水文水資源理論創(chuàng)新研究。這是21世紀(jì)水科學(xué)發(fā)展面臨的新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)！

致謝：本文系國家自然科學(xué)基金委資助項(xiàng)目（49971017）和科學(xué)院2000年“百人計(jì)劃”中有關(guān)的國際前沿研究與展望研究內(nèi)容，得到國家自然科學(xué)基金委員會(huì)和科學(xué)院地理科學(xué)與資源所的資助，對(duì)此表示衷心的感謝！

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篇6

2001年7月在世界知名海岸水利工程建設(shè)的荷蘭王國連續(xù)舉辦了兩個(gè)直接與水科學(xué)有關(guān)的大型國際科學(xué)大會(huì)。一個(gè)是7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹（Amsterdam）由國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）、國際人文計(jì)劃（IHDP）和世界氣候研究計(jì)劃（WCRP）聯(lián)合舉辦的“全球變化科學(xué)大會(huì)(GlobalChangeOpenScienceConference)”。國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）是國際著名的全球變化科學(xué)研究計(jì)劃，受到國際地球科學(xué)屆廣泛的關(guān)注和參與。在跨入2000后的IGBP首次重要國際學(xué)術(shù)活動(dòng)-“全球變化科學(xué)大會(huì)”云集來自國際的100多個(gè)國家的全球變化研究的專家學(xué)者、管理者約1600多人。大會(huì)主題是：一個(gè)變化的地球的挑戰(zhàn)（ChallengesofaChangingEarth）。中國派出以科學(xué)院為主體的約60多人的代表團(tuán)，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和討論，其中除了碳循環(huán)和土地覆被變化是大會(huì)主要議題外，水循環(huán)及水資源是大會(huì)重要內(nèi)容之一。

另一個(gè)是7月18-27日在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行的第6屆國際水文科學(xué)大會(huì)。(The6thScientificAssemblyoftheInternationalAssociationofHydrologicalScience)。這是一次專門針對(duì)國際水文科學(xué)進(jìn)展的回顧和研討大會(huì)，來自國際60多個(gè)國家的500名代表出席了大會(huì)。第6屆國際水文科學(xué)大會(huì)的主題是：一個(gè)干旱地球新的水文學(xué)（ANewHydrologyforaThirstyPlanet）。

受國家自然科學(xué)基金委員會(huì)地球科學(xué)部的部分資助，筆者應(yīng)邀參加這兩個(gè)大會(huì)，并擔(dān)任第6屆國際水文科學(xué)大會(huì)第二學(xué)術(shù)研討會(huì)的分會(huì)主席。本文是對(duì)這兩個(gè)國際會(huì)議中關(guān)于水科學(xué)研究進(jìn)展的綜述，希望介紹水科學(xué)方面一些新的進(jìn)展，提出我國對(duì)國際水科學(xué)的貢獻(xiàn)和存在的問題與挑戰(zhàn)。

二.全球變化與水文科學(xué)問題

全球環(huán)境變化（簡稱全球變化）是目前和未來人類和社會(huì)發(fā)展面臨的共同問題。全球變化既包涵全球氣候變化又包括了人類活動(dòng)造成環(huán)境變化的影響。了解自然變化和人類活動(dòng)的影響是國際地球科學(xué)發(fā)展最為關(guān)系的問題。

7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹舉辦的“全球變化科學(xué)大會(huì)”，內(nèi)容十分豐富。但都圍繞有兩大主專題，即：（1）一個(gè)不斷變化的地球的挑戰(zhàn)：對(duì)全球變化的科學(xué)理解。（2）展望未來：地球系統(tǒng)科學(xué)與全球可持續(xù)性。大會(huì)邀請(qǐng)若干專家學(xué)者做報(bào)告，在大會(huì)研討中設(shè)立一系列專題研討會(huì)和招貼展示論文。

大會(huì)專題報(bào)告內(nèi)容有：

·一個(gè)不斷變化的地球的挑戰(zhàn)：對(duì)全球變化的科學(xué)理解（BerrienMoore）

·土地變化的集中性與復(fù)雜性：虛構(gòu)與現(xiàn)實(shí)（B.L.Turner）

·氣候變化與海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)：可持續(xù)資源利用的內(nèi)涵（MichaelJ.Fogarty）

·21世紀(jì)中的糧食：全球氣候的差異性（MachendraShah）

·人類時(shí)期的大氣化學(xué)（PaulJ.Crutzen）

·火與薄霧：東南亞空氣質(zhì)量的社會(huì)與政治因素上的不均性（SimonS.C.）

·海洋和陸地碳動(dòng)力學(xué)（IanR.Noble）

·碳與科學(xué)政策的聯(lián)系：京都的挑戰(zhàn)（RobertT.Watson）

·對(duì)CO2挑戰(zhàn)的工業(yè)響應(yīng)（CharlesNicholson）

2．水與全球變化的關(guān)聯(lián)：世紀(jì)資源的挑戰(zhàn)？（LeenaSrivaatava）。

·我們會(huì)有足夠的高質(zhì)量的水嗎？（HartmutGrassl）

·水會(huì)滿足人們的需要嗎？（PeterD.Tyson）

·大壩對(duì)漁業(yè)的影響：三峽大壩實(shí)例研究。Chen-TungArthurChen教授，臺(tái)灣，國家SunYat-Sen大學(xué)，海洋地理和化學(xué)學(xué)院。

·澳大利亞大陸上的水，碳和氮：氣候和土地利用變化的影響（MichaelRaupach）

3．全球生物地球化學(xué)：星球新陳代謝系統(tǒng)的理解（PamelaMatson）

·海洋生物地球化學(xué)：變化的海洋（DavidM.Karl）

·陸地上碳的過去、現(xiàn)在和未來（RobertJ）

·大氣酸雨、臭氧損耗和氣候變化的案例分析（OranR.Young）

4．陸地—海洋的交互作用：區(qū)域與全球的聯(lián)系。（RogerHarris）

·生物地球化學(xué)的交互作用與反饋（TimJickells）

·沿海地區(qū)的全球變化：東南亞的實(shí)例研究（LianaTalaue-McManus）

5．氣候系統(tǒng)：預(yù)報(bào)、變化和可變性

·以前和以后的氣候變化：我們究竟去何處（ThomasF.Pedersen）

·氣候變化的1000年（RaymondS.Bradley）

·正在變化的寒區(qū)：高緯區(qū)全球變暖的影響（OlegAnisimov）

·耦合氣候系統(tǒng)：可變性和可預(yù)測(cè)性（AntonioJ.Busalacchi）

6．土地利用變化的熱點(diǎn)地區(qū)和地球系統(tǒng)：區(qū)域和全球的聯(lián)系

·陸地表面與氣候有聯(lián)系嗎？北非：撒哈拉沙漠；

·東南亞1：理解變化的亞洲季風(fēng)系統(tǒng)：大規(guī)模植被和土地利用在水循環(huán)和氣候中的作用

·東南亞2：人類引導(dǎo)的陸地覆蓋的變化能對(duì)亞洲季風(fēng)有多大的改變？

·亞馬遜河流域和土地利用的變化：未來能平衡嗎？

·陸地表面與氣候有聯(lián)系嗎？一種綜合。

7．模擬和觀測(cè)地球系統(tǒng)（DavidCarson）

·處理地球系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性（H.J.Schellnhuber）

·監(jiān)視地球系統(tǒng)的短期不穩(wěn)定性和長期的趨勢(shì)：一個(gè)空間的挑戰(zhàn)（JoseAchache）

·虛擬現(xiàn)實(shí)的過去、現(xiàn)在和未來（JohnMitchell）

8．地球系統(tǒng)需要生物多樣性嗎？（AnneLarigauderie）

·為什么地球系統(tǒng)科學(xué)需要海洋生物多樣性？（KatherineRichardson）

·生物多樣性是如何影響陸地生態(tài)系統(tǒng)的過程與功能（SandraDiaz）

9．科技能夠補(bǔ)償星球嗎？（MikeBrklacich）

·自然的回歸：為什么和怎樣進(jìn)行（JesseH.Ausubel）

·工業(yè)變革：生產(chǎn)與消費(fèi)中的探測(cè)系統(tǒng)變化（PierVellinga）

10．面向全球可持續(xù)性（HansOpschoor）

·區(qū)域和全球可持續(xù)性的挑戰(zhàn)和障礙（JuliaCarabias）

·轉(zhuǎn)向可持續(xù)性的研究系統(tǒng)（WilliamC.Clark）

·可持續(xù)性科學(xué)起源討論：什么是可持續(xù)性科學(xué)？為什么要可持續(xù)性科學(xué)？（JaneLubcheno）

·可持續(xù)科學(xué)和氣候變化（BertBolin）

·重新概念化自然-社會(huì)的交互作用：將環(huán)境和發(fā)展結(jié)合起來理解（RobertW.Kates）

·雅基盆地資源的可利用性、脆弱性和持續(xù)性：環(huán)境與社會(huì)交互作用中不可持續(xù)的發(fā)展趨勢(shì)（P.A.Matson）

·人與環(huán)境相互作用的脆弱性：尤卡坦南部事例（B.L.Turner）

·各學(xué)科間的可持續(xù)性科學(xué)（RobertW.Corell）

大會(huì)專題討論內(nèi)容十分豐富，有：A1-全球碳循環(huán)；A2-大城市與全球變化；A3-南厄爾尼諾的擺動(dòng)同過去、未來氣候變化的聯(lián)系；A4-地球系統(tǒng)的演化；A5-生物多樣性的全球變化；A6-全球變化與火；A7-海岸區(qū)人類活動(dòng)；B1-食品生產(chǎn)和環(huán)境間的平衡；B2-理解土地利用的變化，以致重建、描述或預(yù)測(cè)土壤覆蓋度；B3-冰雪層和全球變化：制度和指標(biāo)；B4-地球系統(tǒng)分析；B5-陸地生物圈與全球變化；B6-社會(huì)轉(zhuǎn)化過程；B7-海洋與氣候變化；C1-水資源對(duì)環(huán)境變化的脆弱性：一種系統(tǒng)方法；C2-把人放入地球系統(tǒng)中：受害者或是破壞者，擾亂者或是解決者?C3-大氣和全球變化;C4-全球變化非線性變化和驚訝;C5-生態(tài)系統(tǒng)管理可持續(xù)發(fā)展的展望;C6-科學(xué)和政策過程：IPCC;C7-全球變化與山地區(qū)。

大會(huì)報(bào)告集中在水科學(xué)問題的主題有：全球變化中的水問題-21世紀(jì)資源的挑戰(zhàn)，尤其值得提到的是7月12日下午，大會(huì)專門針對(duì)水循環(huán)水資源問題，舉行了“環(huán)境變化的水資源脆弱性系統(tǒng)分析”學(xué)術(shù)研討會(huì)。WCRP/GEWEX北美主席、美國地理學(xué)會(huì)水文專業(yè)委員會(huì)主席、亞利桑那大學(xué)水文水資源系的SorooshSorooshian教授介紹“WCRP/GEWEX和SAHRA計(jì)劃中水問題的研究：半干旱區(qū)流域水文循環(huán)與可持續(xù)性”。德國的CharlesVorosmarty教授報(bào)告了“地球系統(tǒng)科學(xué)對(duì)全球水評(píng)估的貢獻(xiàn)”。WolframMauser教授研討歐洲GLOWA項(xiàng)目的核心“完整的流域管理”經(jīng)驗(yàn)。JosephAlcamo教授指出全球“水危機(jī)區(qū)與脆弱性”。JimWallace教授強(qiáng)調(diào)“防洪安全與水資源問題”。ClaudiaPahl-Wostl教授研討“面向社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性：水管理部門職能的轉(zhuǎn)變過程挑戰(zhàn)”。

三.水文科學(xué)與水資源安全

7月18-27日第6屆國際水文科學(xué)大會(huì)在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行。大會(huì)對(duì)過去水文水資源研究進(jìn)行總結(jié)，對(duì)未來水文科學(xué)的發(fā)展進(jìn)行展望。會(huì)議由4個(gè)專題學(xué)術(shù)大會(huì)（Symposium，簡寫為S）和6個(gè)學(xué)術(shù)研討會(huì)(Workshop，簡寫為W)組成。會(huì)議主要集中在水文科學(xué)基礎(chǔ)研究和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源研究兩個(gè)方面：

1.水文學(xué)基礎(chǔ)研究

S4.土壤-植被-大氣轉(zhuǎn)化方式和大尺度水文模擬

WS4.高山地區(qū)水文過程與冰圈作用

WS2.水文長期變化與氣候影響

S3.人類活動(dòng)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的影響

WS6.海岸濕地水文的演化

2.社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源研究

S1.社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水危機(jī)

S2.區(qū)域水資源管理

WS1.全球變化與洪水預(yù)報(bào)

WS3.信息技術(shù)在可持續(xù)水管理的作用

WS5.GIS&RS在土壤侵蝕和水質(zhì)變化的應(yīng)用

特別需要指出，由于全球變化、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水資源問題愈來愈突出，給水文科學(xué)研究提出新的課題，即變化環(huán)境下的水資源形成與演化規(guī)律問題。IAHS會(huì)議的S1-S2，主要研討這些國際國家和區(qū)域尺度急迫的問題。關(guān)于S1和S2的研討內(nèi)容題目摘錄如下：

S1：水脅迫下的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（E.Servat）

水源豐富，資金缺乏，水工業(yè)能否繼續(xù)生存尚未可知。

·健康部門希望從水文學(xué)家那兒得到什么?

·河流生態(tài)系統(tǒng)的研究和管理中對(duì)水文數(shù)據(jù)的需求。

·多學(xué)科綜合研究—對(duì)水危機(jī)的響應(yīng)。

·食物保障中的水資源及管理。

·洪水控制與城市排水系統(tǒng)管理。

·全球水協(xié)作計(jì)劃

S2區(qū)域水資源管理

S2-1過去水管理的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)（A.SchumannM.C.Acreman，M.Marino）：

·可持續(xù)發(fā)展的度量及其在實(shí)際水管理計(jì)劃中的實(shí)現(xiàn)。

·可持續(xù)水庫發(fā)展—津巴布韋實(shí)例研究。

·Yamuna河流域的可持續(xù)區(qū)域水管理：Delhi區(qū)域的實(shí)例研究。

·Limpopo河：逐步走向可持續(xù)發(fā)展和一體化的水資源管理。

·中國新疆博斯騰湖流域的水資源可持續(xù)性發(fā)展管理經(jīng)驗(yàn)的啟示。

·印度干旱地區(qū)過去管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

·水壩功能新探——一個(gè)不應(yīng)忽略的問題。

·Dehli區(qū)域水資源管理的一體化進(jìn)程：問題與展望。

·北尼日利亞半干旱區(qū)域的Hadejia河上建壩的影響：對(duì)未來管理的建議。

·可持續(xù)發(fā)展的特征及供水管理模型。

·澳大利亞富營養(yǎng)化進(jìn)程的現(xiàn)階段研究。

·城市水計(jì)劃書——印度班加羅爾的實(shí)例研究。

·水資源系統(tǒng)中相對(duì)可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)的框架。

S2-2可持續(xù)發(fā)展與水資源管理（夏軍，D.Rosbjerg，G.Schultz)

·為保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)的整合水質(zhì)與水量的數(shù)學(xué)生態(tài)模型的發(fā)展。

·歐洲地下水可持續(xù)發(fā)展管理的指導(dǎo)方針。

·清除河岸異生植被是否為一種有效的水資源管理策略。

·地表水和地下水的聯(lián)合管理。

·河流管理可視化中的變換系統(tǒng)邊界。

·改善環(huán)境中被忽視的因子——監(jiān)控。

·加入風(fēng)險(xiǎn)基金平衡流域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境壓力之間的沖突。

·使用風(fēng)險(xiǎn)分析提高水資源系統(tǒng)模型的效率和精度。

·整合水資源管理中的角色分配。

·Volta流域的水資源競爭。

·復(fù)雜水環(huán)境管理中的空間適應(yīng)方法。

S2-3水資源管理的方法（R.Davis，S.Walker）

·流域水平上的水資源管理整合模型。

·提高以決策支持系統(tǒng)為基礎(chǔ)的模型的精度——水管理中的一種好的建模實(shí)踐。

·持續(xù)性水系統(tǒng)的水力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

·人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的河流洪水預(yù)報(bào)。

·氣候變化影響評(píng)估中的不確定因子的概率特征。

·研究城市化對(duì)區(qū)域水資源影響的一種流域水文模型。

·水、氮循環(huán)的一種大尺度評(píng)估模型——在Elbe河流域的基礎(chǔ)研究。

·基于地形學(xué)和土壤水文學(xué)的濕地重建計(jì)劃方法的發(fā)展。

·英格蘭西南部Dartmour地區(qū)放牧對(duì)水文的影響。

四.21世紀(jì)水文科學(xué)的發(fā)展機(jī)遇與展望

傳統(tǒng)的水文學(xué)研究只考慮水量的自然變化，現(xiàn)代水文循環(huán)需要考慮地球生物圈、全球變化以及人類活動(dòng)等方面的影響。國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）代表國際地球?qū)W科發(fā)展前沿，水文循環(huán)的生物圈方面(BiosphereAspectsofHydrologicalCycle，簡稱BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陸面生態(tài)-水文過程與空間格局的變化規(guī)律和受人類活動(dòng)影響的關(guān)鍵問題，以科學(xué)地解釋：植被是如何與水文循環(huán)的物理過程相互作用的？改變陸面生態(tài)過程的直接原因是什么？是大尺度人類活動(dòng)改變了陸面覆蓋？還是大氣中二氧化碳濃度增加的緣故？這些影響變化的水文后果如何？通過這些研究，為認(rèn)識(shí)自然變化和人類活動(dòng)影響下的土地利用/土地覆被變化與陸地表層生命物質(zhì)過程，評(píng)估人類對(duì)生物圈的影響，保護(hù)環(huán)境和資源可持續(xù)利用提供科學(xué)的基礎(chǔ)依據(jù)。

通過7月在荷蘭舉行的IGBP和IAHS國際學(xué)術(shù)大會(huì)可以清楚看出，變化環(huán)境（即全球變化與人類活動(dòng)影響）下的水文循環(huán)研究成為21世紀(jì)水科學(xué)研究的熱點(diǎn)。根據(jù)二十一世紀(jì)IGBP發(fā)展方向，國際上的BAHC研究重點(diǎn)也相應(yīng)地進(jìn)行了調(diào)整，主要有以下8個(gè)方面：

·小尺度水、熱、碳通量研究；

·地下過程作用的評(píng)價(jià)；

·陸地-大氣相互作用的參數(shù)化；

·區(qū)域尺度土地利用與氣候的相互作用；

·全球尺度植被與氣候的相互作用；

·氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)流域系統(tǒng)穩(wěn)定與傳輸?shù)挠绊懀?/p>

·山區(qū)水文學(xué)與生態(tài)學(xué)；

·開發(fā)全球數(shù)據(jù)集；

此外，還有兩個(gè)交叉研究問題：

·設(shè)計(jì)、優(yōu)選和實(shí)施綜合的陸地系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；

·情景發(fā)展與風(fēng)險(xiǎn)/脆弱性分析。

變化環(huán)境下的水文循環(huán)及其時(shí)空演化規(guī)律研究，是國際國內(nèi)地學(xué)領(lǐng)域積極鼓勵(lì)的創(chuàng)新研究課題。結(jié)合土地利用/土地覆被變化與陸地碳循環(huán)過程的水循環(huán)研究，是一個(gè)新的交叉方向。研究的熱點(diǎn)問題有：

問題1：全球變化與水文循環(huán)問題

它需要研究回答：全球變化對(duì)區(qū)域水循環(huán)規(guī)律？過去對(duì)氣圈-水圈-生物圈的相互聯(lián)系/作用是如何認(rèn)識(shí)？現(xiàn)在又是如何認(rèn)識(shí)水資源的演變？其規(guī)律是什么？

值得指出的是，過去在氣候系統(tǒng)與陸地水文循環(huán)之間存在一個(gè)誤區(qū)，即長期以來,水文學(xué)者把氣候看作是靜態(tài):一個(gè)地區(qū)的氣候是指某種統(tǒng)計(jì)的平衡,WMO規(guī)定系列30年的平均作為準(zhǔn)平均,用極差/標(biāo)準(zhǔn)差描述氣候變異。對(duì)陸地水文過程研究方面，認(rèn)為長序列水文均值是穩(wěn)定不變的，年徑流出現(xiàn)的豐、枯現(xiàn)象，被看作圍繞均值的周期變化。水利（水資源）工程設(shè)計(jì)：要求的水文計(jì)算都是以幾十年-幾百年時(shí)間尺度的水文過程穩(wěn)定不變?yōu)榍疤帷Ｎ磥肀豢醋魇沁^去的重復(fù)或外延。例如，水資源的保證率有W75%，W50%等；設(shè)計(jì)洪水有千年設(shè)計(jì)和萬年校核等。另一方面，在氣候/天氣過程研究中，長期以來氣候?qū)W者把陸地水文看作是靜態(tài)，氣候/天氣過程研究僅僅到降水為止，較少研究流域水文循環(huán)動(dòng)力機(jī)制與反饋?zhàn)饔?。例如，天氣模式研究中僅設(shè)置若干參數(shù)代替水文過程變化和空間分布，認(rèn)為陸面水文-生態(tài)的作用也是穩(wěn)定不變的。例如，許多GCMs對(duì)水文循環(huán)作用過程考慮相當(dāng)粗糙,平面無徑流聯(lián)系與循環(huán)過程。但是，現(xiàn)在人們業(yè)已認(rèn)識(shí)：一個(gè)地區(qū)的氣候/水文循環(huán)過程并不處在統(tǒng)計(jì)的平衡狀態(tài)，而是以不同尺度變化（年際、十年際、百年際-千/萬年際變化）。決定氣候變化因子不僅僅是大氣內(nèi)部的過程，還有大氣上邊界（太陽行星系統(tǒng)）和下邊界（陸地水文-生態(tài)、海洋系統(tǒng)）的各種物理化學(xué)過程。20世紀(jì)科學(xué)研究與進(jìn)展顯示：陸面生態(tài)系統(tǒng)對(duì)大尺度水文循環(huán)有十分重要的反饋?zhàn)饔谩Ｒ虼?，全球變化?duì)水文水資源的影響是21世紀(jì)水文科學(xué)研究的前沿問題之一。因此，特別需要大力加強(qiáng)水文學(xué)家與大氣物理學(xué)家的聯(lián)系與合作，積極開展“全球-陸地-區(qū)域-流域尺度水文循環(huán)”科學(xué)基礎(chǔ)的研究。

問題2人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)水資源的影響

人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)及水資源有那些主要影響？人類活動(dòng)如何對(duì)水的變化規(guī)律產(chǎn)生影響？有什么地區(qū)、區(qū)域特征規(guī)律？如何量化人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)水資源的變化及影響？這是近代水科學(xué)面臨的主要科學(xué)問題。在IGBP科學(xué)大會(huì)上，特別強(qiáng)調(diào)土地利用/覆被變化與水循環(huán)、碳循環(huán)的關(guān)系。需要研究從“點(diǎn)”-“典型流域“的水循環(huán)機(jī)理、水文循環(huán)與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用、地表水與地下水交換的相互作用，“大氣-土壤-植被”界面過程中的物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化規(guī)律；開拓流域水文循環(huán)過程中的非線性機(jī)制研究；創(chuàng)新“分布式流域水文循環(huán)模型”，量化區(qū)域水文循環(huán)演化與土地利用/土地覆被影響關(guān)系，為認(rèn)識(shí)陸地表層生命物質(zhì)過程的提供重要的基礎(chǔ)科學(xué)支撐。

結(jié)合中國的實(shí)際背景，人類活動(dòng)影響是驚人的。例如，在中國南方的長江流域，建國后洞庭湖圍墾1700余平方公里；鄱陽湖圍墾1400余平方公里；荊北所有通江湖泊被堵閉，減少調(diào)蓄長江洪水面積約5700余平方公里。建國后，長江中下游地區(qū)約有1/3以上湖泊面積被墾殖；損失湖泊面積13000余平方公里，相當(dāng)于五大淡水湖泊面積總和的1.3倍；損失湖泊容積500億立方米左右，相當(dāng)于三峽水庫調(diào)蓄庫容的5.8倍，淮河年徑流1.1倍。建國后，中游長江干流河道內(nèi)的江洲河灘幾乎全部被圍墾。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，圍墾面積約1213平方公里；城陵磯至螺山江段河床變遷劇烈，泥沙淤積問題嚴(yán)重。98洪水后，國家提出治理長江32字方針：“封山育林、退耕還林、移民建鎮(zhèn)、以工代賑、退田還湖、平垸行洪、加固干堤、疏浚河道”。但是，如何退田還湖？如何平垸行洪？認(rèn)識(shí)人類活動(dòng)（湖區(qū)開發(fā)、三峽工程）對(duì)水循環(huán)關(guān)系影響水科學(xué)基礎(chǔ)問題，都是十分重要又十分現(xiàn)實(shí)的問題。

在中國北方，人類活動(dòng)劇烈。例如，在華北地區(qū)，水文循環(huán)機(jī)理比較復(fù)雜，它不僅與陸地表層系統(tǒng)中各種自然地理要素時(shí)空分布密切相關(guān)，而且與農(nóng)業(yè)開發(fā)、都市化等土地利用/土地覆被直接相聯(lián)。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類活動(dòng)改變了水循環(huán)自然變化的空間格局和過程，加劇了水資源形成與變化的復(fù)雜性。過去有關(guān)部門在華北水資源方面做了相當(dāng)?shù)墓ぷ?。但是，在華北地區(qū)究竟缺多少水等基礎(chǔ)方面仍分歧較大。有人認(rèn)為在華北通過自身的節(jié)水和提高用水效率可以解決水資源的需求問題；有人認(rèn)為即使南水北調(diào)也不能從根本上解決北方缺水問題。爭論問題的科學(xué)問題焦點(diǎn)是：在自然變化和人類活動(dòng)的綜合影響下華北地區(qū)水循環(huán)演化規(guī)律是什么？如何科學(xué)測(cè)算華北地區(qū)可供水資源量？華北地區(qū)節(jié)水的潛力究竟有多大？如何保障華北地區(qū)的水資源安全？爭論的原因是：自然變化和人類活動(dòng)加劇情況下的華北地區(qū)水循環(huán)演變格局與過程機(jī)理，有待重新認(rèn)識(shí)；受人類活動(dòng)影響等變化環(huán)境下的華北地區(qū)水資源可利用量的測(cè)算科學(xué)依據(jù)不很充分；水資源安全與生態(tài)需水、節(jié)水潛力、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的量化關(guān)系需要研究。因此，開展自然變化和人類活動(dòng)影響下的水循環(huán)及水資源安全研究，具有十分重要的科學(xué)意義和研究價(jià)值。

總之，21世紀(jì)水科學(xué)的挑戰(zhàn)問題是：迫切需要回答的科學(xué)問題是陸地水循環(huán)演化格局、過程與機(jī)理，即：

·如何對(duì)水、碳和能量在土壤~植被~大氣界面交換中的變化進(jìn)行認(rèn)識(shí)？

篇7

一、50年來，水文站網(wǎng)的發(fā)展

1953年在阿勒泰地區(qū)布爾津縣設(shè)立第一個(gè)水文站（即額河干流控制站——布爾津水文站）起，阿勒泰的水文事業(yè)從無到有逐步發(fā)展起來，目前在額爾齊斯河及烏倫古河兩條河流的干支流上共有國家站網(wǎng)規(guī)劃基本水文站16處（其中，國家重點(diǎn)水文站5處），水利工程專用水文（報(bào)汛）站2處，這些站所收集的大量珍貴歷史水文資料為阿勒泰地區(qū)各項(xiàng)水利工程的設(shè)計(jì)和城市建設(shè)及防汛抗災(zāi)的決策提供了準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。

二、50年來，水文基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展

水位自記采集傳輸儀

水文纜道綜合控制臺(tái)

水位雨量數(shù)據(jù)采集儀器

變頻交流水文絞車

在國家有關(guān)部委和地方各級(jí)政府的高度重視下，在水利部有關(guān)司局和各地水行政主管部門的大力支持下，我局建設(shè)改造了4個(gè)國家重要水文站、對(duì)6個(gè)水文危房進(jìn)行了更新改造，扭轉(zhuǎn)了基礎(chǔ)設(shè)施陳舊落后的局面，各水文測(cè)站監(jiān)測(cè)能力得到提高。

GPS、全站儀、超聲波水位計(jì)、水位雨量數(shù)據(jù)采集儀、電子經(jīng)緯儀、電子水準(zhǔn)儀、水文纜道綜合控制臺(tái)等先進(jìn)儀器設(shè)備的應(yīng)用，大大提高了水文的工作效率和信息采集的自動(dòng)化水平，目前我局各水文測(cè)站水位、雨量自動(dòng)記錄儀器配置達(dá)到85%。

塔克什肯站舊貌

塔克什肯站新顏

南灣站舊貌

南灣站新顏

三、50年來，水文測(cè)驗(yàn)整編工作的發(fā)展

水文建站初期，測(cè)驗(yàn)設(shè)施十分簡陋，流量測(cè)驗(yàn)依靠吊箱、木船來進(jìn)行,易發(fā)生翻船等事故;夜間進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)時(shí)用馬燈照明，觀測(cè)水位用人工目測(cè)，降雨觀測(cè)用木尺觀讀。目前水位觀測(cè)設(shè)備配有自記水位計(jì)或水位數(shù)據(jù)采集儀，流量測(cè)驗(yàn)采用流速儀或水面比降法施測(cè)，各站均采用水文電動(dòng)纜道測(cè)流,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，職工的人身安全有了保障，提高了工作效率。

50年代初水文資料計(jì)算、整編的計(jì)算工具是算盤，運(yùn)算速度慢，計(jì)算精度不高，后來逐步發(fā)展到用計(jì)算尺、電子計(jì)算器。八十年代隨著微機(jī)的引進(jìn)與應(yīng)用，水文資料的整編逐步實(shí)現(xiàn)了電算化,提高了工作效率和資料成果質(zhì)量。

四、50年來，水文情報(bào)預(yù)報(bào)工作的發(fā)展

洪水是一種自然現(xiàn)象，在當(dāng)今時(shí)代，要完全駕馭所有洪水，或者使用工程措施逃避任何洪災(zāi)，既不經(jīng)濟(jì)亦不可能，水文情報(bào)預(yù)報(bào)做為一項(xiàng)非工程措施是解決這個(gè)問題的最好手段之一。我區(qū)境內(nèi)的各河流水量均來源于阿爾泰山南坡的季節(jié)性積雪，夏季的融雪性洪水和局部暴雨洪水給下游造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，因此，防汛任務(wù)十分繁重。為此，我局從設(shè)站起對(duì)下游提供水情信息的同時(shí)，從1982年起正式開始每年各主要河流的年徑流量、洪峰和夏季各月的水量趨勢(shì)預(yù)報(bào)。

傳遞暢通、及時(shí)、準(zhǔn)確是做好水情預(yù)報(bào)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，50年代至60年代，水文站的報(bào)汛方式是將水情電報(bào)送到附近郵電局發(fā)電報(bào)；70年代后，隨著有線電話的發(fā)展，測(cè)站用電話機(jī)向郵局發(fā)送水情電報(bào)；如今已發(fā)展到各報(bào)汛站用程控電話和電臺(tái)報(bào)水情，水情科則安裝了數(shù)傳設(shè)備，可直接向自治區(qū)水文局傳遞水情情報(bào),實(shí)現(xiàn)了水文情報(bào)預(yù)報(bào)的自動(dòng)化操作，達(dá)到了情報(bào)處理快速、數(shù)據(jù)傳遞準(zhǔn)確的要求。

五、50年來，水資源與水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)工作的發(fā)展

阿勒泰水環(huán)境監(jiān)測(cè)分中心成立于1981年，分別在1994年、1999年和2004年通過了國家計(jì)量認(rèn)證，從單一的地表水監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)擴(kuò)展到以地表水為主體，融地下水、生活污水及工業(yè)廢水等監(jiān)測(cè)于一體的比較完整的水質(zhì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)體系，在全區(qū)主要河流上設(shè)立了29個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，目前已開展了41個(gè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)工作，為地區(qū)水質(zhì)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)及取水許可制度的實(shí)施等方面做了大量工作。

六、50年來，咨詢服務(wù)工作的發(fā)展

為適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要，我局拓寬咨詢工作服務(wù)領(lǐng)域，結(jié)合水文自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，開展為水利工程水文設(shè)計(jì)、為在建水利工程提供水文情報(bào)預(yù)報(bào)和為當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的各項(xiàng)服務(wù)工作。

通過開展水文科技有償服務(wù)，彌補(bǔ)了水文事業(yè)經(jīng)費(fèi)的不足，也改善了職工的福利，激發(fā)了工作積極性，增強(qiáng)了單位的活力。

多年來，阿勒泰地區(qū)利用我局勘測(cè)收集的水文資料，設(shè)計(jì)施工了引額濟(jì)克工程、哈巴河山口電站樞紐工程、青河縣布爾根水利樞紐工程、青河沙爾托海樞紐工程、富蘊(yùn)縣哈拉恰海樞紐工程、吉木乃縣塔斯特水庫、青河縣阿拉圖拜水庫、富蘊(yùn)哈拉通克水庫、阿勒泰市城市防洪規(guī)劃、布爾津縣城市防洪規(guī)劃、哈巴河縣城市防洪規(guī)劃等一系列水利工程，有待開展前期工作的水利工程、水土開發(fā)灌區(qū)工程及其他諸多儲(chǔ)備項(xiàng)目也需要大量的水文水資源資料進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。

七、50年來，完成的主要水文分析報(bào)告和科技論文

（一）分析報(bào)告

這些年來，我局技術(shù)人員前后完成了《阿勒泰地區(qū)地表水資源評(píng)價(jià)》（送審稿）、《吉木乃縣塔斯特水庫除險(xiǎn)加固水文分析》、《富蘊(yùn)縣哈拉恰海樞紐工程（峽口壩）水文分析》、《富蘊(yùn)縣哈拉通克水庫除險(xiǎn)加固水文分析》、《富蘊(yùn)縣地表水資源評(píng)價(jià)》、《哈巴河縣闊斯臺(tái)塔勒德水庫水文分析》、《青河縣阿拉圖拜水庫水文分析》、《青河縣阿葦灌區(qū)引水工程水文分析》、《哈巴河縣地表水資源評(píng)價(jià)》、《哈巴河防洪規(guī)劃水文分析》、《引額供水工程下游河谷環(huán)境評(píng)價(jià)水文勘測(cè)技術(shù)》、《阿勒泰市城市防洪規(guī)劃水文分析》、《布爾津縣城市防洪規(guī)劃水文分析》及《額爾齊斯河流域水資源規(guī)劃評(píng)價(jià)》等報(bào)告的分析、編寫工作。

（二）學(xué)術(shù)論文

近年來，專業(yè)技術(shù)人員撰寫的《阿勒泰地區(qū)河流冰情特征》、《阿勒泰地區(qū)河流水文特性》等30余篇科技論文分別發(fā)表在《水文》、《干旱區(qū)地理》等國家級(jí)和省級(jí)刊物上。

同時(shí)，由我局科技人員參加完成的《新疆300-500年水文、氣象序列的重建與應(yīng)用》獲國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)、新疆維吾爾自治區(qū)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

八、50年來，職工教育與對(duì)外宣傳

(一)職工教育

隨著水文事業(yè)的發(fā)展，迫切需要培養(yǎng)水文業(yè)務(wù)人員，我局先后派業(yè)務(wù)骨干外出進(jìn)修。通過學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，我局水文職工隊(duì)伍的業(yè)務(wù)素質(zhì)明顯提高。目前在職78人中，60%的職工具有大學(xué)、大專、中專學(xué)歷，其余大部分工作人員均為經(jīng)水文專業(yè)技術(shù)學(xué)校培訓(xùn)的水文勘測(cè)工種技術(shù)工人。

(二)對(duì)外宣傳

為促進(jìn)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和社會(huì)各界了解、關(guān)心、重視和支持水文工作，我局加大了對(duì)外宣傳工作力度。由于我局測(cè)站點(diǎn)多、線長，高度分散，相對(duì)比較封閉，我們一方面利用自治區(qū)水文水資源局創(chuàng)辦的刊物《新疆水文信息》宣傳自己，同時(shí)向《阿勒泰報(bào)》、《阿勒泰政府網(wǎng)》、《阿勒泰新聞網(wǎng)》積極投稿，宣傳阿勒泰水文；另一方面，積極主動(dòng)地與廣播電臺(tái)、電視臺(tái)、阿勒泰日?qǐng)?bào)社等新聞單位聯(lián)系，使他們了解水文行業(yè)的重要性，真正做到“電視上有影、廣播里有聲、報(bào)刊上有文”，并開辦了<阿勒泰水文網(wǎng)>，向社會(huì)全面展示阿勒泰水文人的風(fēng)采。

九、50年來，精神文明建設(shè)取得了豐碩的成果

在全局干部職工的大力支持和共同努力下，精神文明建設(shè)各項(xiàng)工作成效顯著。

篇8

2.創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，注重創(chuàng)新思維培養(yǎng)

本科生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要各個(gè)環(huán)節(jié)的緊密配合，包括課堂教學(xué)、課外作業(yè)、課下小組討論等環(huán)節(jié)。課堂教學(xué)作為全體學(xué)生共同參與的活動(dòng)，是創(chuàng)新能力培養(yǎng)啟蒙的重要環(huán)節(jié)，要求專業(yè)課教師首先要更新教學(xué)理念、統(tǒng)籌規(guī)劃，在課堂教學(xué)中改變傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)方式，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)選取適合的專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，增加設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而便于引導(dǎo)與啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。教師需認(rèn)真研究教案，討論教學(xué)案例設(shè)計(jì)，特別是針對(duì)目前水文、水資源領(lǐng)域中的一些尚未解決的老問題以及伴隨新形勢(shì)下出現(xiàn)的新問題重點(diǎn)進(jìn)行討論。針對(duì)我校的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，可利用三峽地區(qū)的水文氣象資料為基礎(chǔ)，在講解中長期水文預(yù)報(bào)時(shí)，方法眾多，類型多樣。課程講解時(shí)宜先引入傳統(tǒng)的歷史演變法，再講解該方法的不足，引出其他的預(yù)報(bào)方法。針對(duì)預(yù)報(bào)因子的選擇以及預(yù)報(bào)方法，可將學(xué)生分組，引導(dǎo)各組學(xué)生通過采用不同的預(yù)報(bào)因子與預(yù)報(bào)方法進(jìn)行徑流預(yù)報(bào)，最后將結(jié)果匯總，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方法間的綜合對(duì)比分析，并歸納各方法的適用條件與優(yōu)缺點(diǎn)等，進(jìn)一步針對(duì)各方法的不足，引導(dǎo)學(xué)生思考如何改進(jìn)方法?？梢宰寣W(xué)有余力的學(xué)生查閱相關(guān)的參考文獻(xiàn)制訂出改進(jìn)方案或?qū)嵤┎襟E，再經(jīng)討論后進(jìn)行實(shí)施。這樣可以既鍛煉了學(xué)生的小組協(xié)作能力與團(tuán)隊(duì)意識(shí)，又有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，增加科學(xué)研究興趣。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，還應(yīng)不斷更新教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段，讓學(xué)生了解最新學(xué)科發(fā)展動(dòng)向。如講解《水文預(yù)報(bào)》課程中的河道匯流方法－馬斯京根法，在講解完方法的提出背景、方法基本理論等后，進(jìn)一步針對(duì)該法的參數(shù)率定問題，引導(dǎo)學(xué)生在手工率定的基礎(chǔ)上采用計(jì)算機(jī)優(yōu)化率定，可以指定學(xué)生閱讀事先準(zhǔn)備好的相關(guān)論文，由學(xué)生就算法、率定目標(biāo)等進(jìn)行自主選擇，采用競賽的方式評(píng)選出預(yù)報(bào)效果最優(yōu)的學(xué)生或者小組，從而大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并從中鍛煉了學(xué)生的文獻(xiàn)閱讀、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)學(xué)生采用專業(yè)思維模式進(jìn)行思考問題與解決問題，起到了鞏固專業(yè)知識(shí)的效果。此外，課堂教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合，以研討式、頭腦風(fēng)暴式、課堂模擬演練等靈活多樣的教學(xué)方式開展課堂教學(xué)，大膽鼓勵(lì)學(xué)生敢想敢做，構(gòu)建“以學(xué)生為中心”的教學(xué)互動(dòng)環(huán)境。不輕易否決學(xué)生的想法，為激勵(lì)創(chuàng)新思維，還應(yīng)從成績?cè)u(píng)定等方面對(duì)學(xué)生加以獎(jiǎng)勵(lì)。通過上述措施達(dá)到拓寬學(xué)生專業(yè)視野、活躍課堂氣氛、啟發(fā)創(chuàng)新思維的效果。

3.重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，拓展專業(yè)實(shí)踐

實(shí)驗(yàn)室是從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究的重要基地，是高等學(xué)校實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的重要基地[2]。而目前受學(xué)時(shí)限制，無論是從實(shí)驗(yàn)數(shù)量與質(zhì)量上都不足以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)與創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)室的開放，不僅可以充分利用實(shí)驗(yàn)資源，還可以為學(xué)生提供自主發(fā)展和實(shí)踐鍛煉的空間，是提高儀器設(shè)備利用率的有效措施。因此，在有完善的規(guī)章制度保證的前提下，合理的對(duì)本科生開放部分專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，有利于學(xué)生提高動(dòng)手實(shí)踐能力。鼓勵(lì)學(xué)生開展諸如《水文學(xué)原理》、《水文信息采集與處理》等課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，特別應(yīng)適當(dāng)開設(shè)一些帶有探索性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。此外，大力鼓勵(lì)本科生全程參與研究生的課題實(shí)驗(yàn)，盡量為學(xué)生創(chuàng)造發(fā)現(xiàn)新問題的機(jī)會(huì)。通過參與實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生了解當(dāng)今的新技術(shù)、新手段、新設(shè)備在本專業(yè)的應(yīng)用狀況，如水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、激光顆粒粒度分析儀、ADV、TDR等先進(jìn)設(shè)備?！皩?shí)踐、認(rèn)識(shí)，再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)”是人類認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律，實(shí)踐是本專業(yè)學(xué)生的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過實(shí)踐環(huán)節(jié)，可以有效提升動(dòng)手能力、鞏固課堂所學(xué)理論知識(shí)。大力鼓勵(lì)本科生參與教師的生產(chǎn)與科研課題，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、分析問題的能力，還可從實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，需建立相應(yīng)的專業(yè)實(shí)習(xí)、實(shí)踐基地等以利于學(xué)生開展相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)。如我校建立了水利與環(huán)境工程國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，與長江三峽集團(tuán)公司、長江水利委員會(huì)三峽水文局、中國水電顧問集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院宜昌分院等單位合作，搭建校外人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)實(shí)習(xí)基地，為培養(yǎng)大學(xué)生社會(huì)適應(yīng)能力與實(shí)踐創(chuàng)新能力提供了條件。

篇9

中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）17-0196-02

隨著社會(huì)的發(fā)展，水資源的自然資源基礎(chǔ)作用已越來越明顯，我國已確立了水資源為三大戰(zhàn)略資源之一的地位。水文與水資源工程正是水資源開發(fā)利用和管理中的重要的工程技術(shù)學(xué)科。大連理工大學(xué)水土保持專業(yè)研究方向依托于水環(huán)境研究所、隸屬于水文水資源學(xué)科。大連理工大學(xué)的水文水資源學(xué)科偏重于軟科學(xué)，在模糊水文學(xué)和水資源模糊集分析理論、水庫洪水調(diào)度自動(dòng)化、防汛決策支持系統(tǒng)科學(xué)等方面的研究居國內(nèi)領(lǐng)先地位，但在原始數(shù)據(jù)的獲取如現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和模型試驗(yàn)等方面相對(duì)較弱。試驗(yàn)侵蝕學(xué)是運(yùn)用模擬試驗(yàn)裝置在精密監(jiān)測(cè)和一定的控制條件下，對(duì)被選擇的侵蝕對(duì)象或地貌特征進(jìn)行野外試驗(yàn)或模型試驗(yàn)研究的侵蝕學(xué)分支。建立基于試驗(yàn)侵蝕學(xué)的水土保持專業(yè)研究體系，加強(qiáng)試驗(yàn)基地建設(shè)，培養(yǎng)一批擅長流域水土保持原型觀測(cè)和模型試驗(yàn)的創(chuàng)新型人才，對(duì)于進(jìn)一步提高該學(xué)科的綜合實(shí)力有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、創(chuàng)建良好的試驗(yàn)條件

良好的試驗(yàn)條件是培養(yǎng)水土保持人才必要的物質(zhì)保證。

（一）與科研項(xiàng)目結(jié)合，為研究生學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的物質(zhì)條件

讓研究生參與具體的科研項(xiàng)目是鍛煉學(xué)生科研能力的有效方法，同時(shí)，項(xiàng)目的研究資源也是支持專業(yè)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)條件。目前，水環(huán)境研究所正在承擔(dān)多項(xiàng)水土保持方向的國家自然科學(xué)基金和省部級(jí)基金項(xiàng)目，為該專業(yè)方向的研究和學(xué)習(xí)奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。碩士研究生的論文選題面向科學(xué)研究、面向生產(chǎn)實(shí)踐，以提高碩士論文的研究水平。由于碩士論文成果要運(yùn)用到實(shí)際的工程中，促使導(dǎo)師和學(xué)生都對(duì)論文工作更加認(rèn)真和重視。實(shí)際項(xiàng)目背景也為碩士論文工作的順利開展提供了有力的物質(zhì)保障。論文選題時(shí)既要有一定的難度和深度，能夠比較全面地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，又要考慮到受碩士論文研究時(shí)間、研究深度的限制，難度不能太大，學(xué)生經(jīng)過努力以后能夠按時(shí)、獨(dú)立完成。從水土保持研究方向的特點(diǎn)來看，鼓勵(lì)碩士生獨(dú)立設(shè)計(jì)、完成一些基礎(chǔ)試驗(yàn)效果比較好。碩士研究生學(xué)習(xí)期間，通過學(xué)習(xí)，應(yīng)該能夠獨(dú)立查閱文獻(xiàn)、獨(dú)立設(shè)計(jì)和完成較基礎(chǔ)的水土保持試驗(yàn)、并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行初步的分析。從水環(huán)境研究所往年培養(yǎng)的歷屆水土保持方向碩士生來看，凡是重視論文試驗(yàn)的學(xué)生，學(xué)位論文質(zhì)量都比較高，也比較容易在核心期刊。

（二）探索試驗(yàn)基地的建設(shè)方法

水土保持研究的原始數(shù)據(jù)可以通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、模型試驗(yàn)等方法獲得。水土保持室內(nèi)模型試驗(yàn)不可能完成所有研究任務(wù)，因此，開展校外試驗(yàn)基地建設(shè)，廣泛進(jìn)行水土保持現(xiàn)象的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)、調(diào)查是很必要的。大連理工大學(xué)水環(huán)境研究所一直與清華大學(xué)黃河研究中心保持密切的合作關(guān)系。已與該中心聯(lián)合建成了模擬和觀測(cè)設(shè)施較為先進(jìn)的“大連理工大學(xué)―清華大學(xué)土壤侵蝕試驗(yàn)室”，近年來，每年都分派1～2名研究生，到清華大學(xué)黃河研究中心的李各莊基地進(jìn)行為期3～4個(gè)月的水土保持試驗(yàn)。大連理工大學(xué)水環(huán)境研究所還與中國科學(xué)院水土保持研究所經(jīng)常進(jìn)行研究人員互訪、項(xiàng)目合作等學(xué)術(shù)活動(dòng)。多年的校外合作經(jīng)歷證實(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的學(xué)術(shù)作風(fēng)是獲得同行認(rèn)可的基本條件。在校外做試驗(yàn)，試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、組織水平，工作人員的勞動(dòng)態(tài)度，都不僅僅代表課題組，更代表大連理工大學(xué)的形象。嚴(yán)謹(jǐn)、勤奮的工作態(tài)度，才能獲得同行的認(rèn)可和尊重。同時(shí)，精心設(shè)計(jì)、精心組織，才能順利把試驗(yàn)做好。在校外基地工作，時(shí)間非常緊張，因此，應(yīng)提前準(zhǔn)備認(rèn)真、詳細(xì)的試驗(yàn)方案；試驗(yàn)基地一般都設(shè)在郊區(qū)或者鄉(xiāng)下比較偏僻的地方，許多試驗(yàn)器材、試驗(yàn)儀器無法在當(dāng)?shù)刭徺I，所以應(yīng)提前購買、落實(shí)。另外，應(yīng)與合作單位以及試驗(yàn)工人互相尊重、互相體諒，才能把試驗(yàn)工作做好。最重要的是，只有認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，并做出較好的科研成果，才能證實(shí)所做的工作是有意義的，才能獲得合作單位長久、持續(xù)的支持。與校園內(nèi)相比，校外基地的生活、工作條件一般比較艱苦、單調(diào)，因此，如何引導(dǎo)學(xué)生保持積極、樂觀的生活態(tài)度尤為重要。多出高水平的科研成果是激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)、努力工作的最好動(dòng)力，同時(shí)，多方面發(fā)現(xiàn)、發(fā)掘試驗(yàn)基地的優(yōu)勢(shì)，也是提高同學(xué)們士氣的好辦法。

（三）探索試驗(yàn)儀器的有效管理方法

大連理工大學(xué)水環(huán)境研究所的試驗(yàn)儀器購置經(jīng)費(fèi)主要有兩個(gè)來源：一是學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)；二是研究所承擔(dān)的科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)。近年來，水環(huán)境研究所在黃土高原水土保持、城市透水面集水效應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、砂基透水磚研制和物理性能試驗(yàn)研究等方面做了大量工作，已擁有多套可用于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的移動(dòng)式降雨模擬設(shè)施，并已建成擁有MX-2010地貌儀、坡面徑流量含沙量動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)、RR1008土壤水分自動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)、TYE-2000B壓力機(jī)等先進(jìn)設(shè)備的水土保持試驗(yàn)室?！八h(huán)境研究所水土保持試驗(yàn)儀器設(shè)備登記表”根據(jù)已有儀器分類登記，定期更新，發(fā)到研究所每位學(xué)生手中。這樣，學(xué)生在設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案時(shí)，可以充分利用現(xiàn)有設(shè)備；另外，由于儀器的詳細(xì)參數(shù)、入庫時(shí)間、點(diǎn)驗(yàn)狀態(tài)等項(xiàng)在登記表中都有詳細(xì)說明，可以促進(jìn)儀器的妥善保管，防止公共資產(chǎn)流失。水環(huán)境研究所一直鼓勵(lì)和支持自主研制專業(yè)試驗(yàn)儀器，2006年以來在水土保持方向上已獲授權(quán)發(fā)明專利7項(xiàng)。試驗(yàn)室日常工作由專人負(fù)責(zé)，借用儀器須履行登記手續(xù)，新購儀器及歸還的儀器須及時(shí)登記入庫，以使現(xiàn)有設(shè)備發(fā)揮最大效益。

二、改進(jìn)研究生指導(dǎo)辦法

掌握合理的指導(dǎo)方法才能順利地培養(yǎng)出多層次、合格的研究生人才。

（一）研究生課程的教學(xué)質(zhì)量

課程建設(shè)是研究生培養(yǎng)方案的重要內(nèi)容。目前，作者承擔(dān)“流域環(huán)境保護(hù)與管理”、“水文水資源水環(huán)境領(lǐng)域研究進(jìn)展”中“水土保持研究進(jìn)展”兩部分內(nèi)容。教學(xué)實(shí)踐中，將基礎(chǔ)知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合，理論聯(lián)系實(shí)際，不斷吸收本領(lǐng)域內(nèi)國內(nèi)外研究前沿成果，凝練和提高多媒體課件，形成內(nèi)容完善、知識(shí)新穎的講義，以發(fā)展和完善課程內(nèi)容；同時(shí)通過討論式教學(xué)、報(bào)告式教學(xué)、體驗(yàn)式教學(xué)等多種教學(xué)方式，將學(xué)生吸引到教學(xué)活動(dòng)中，使學(xué)生學(xué)習(xí)能力得以充分體現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的自主性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性，構(gòu)建以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。啟發(fā)式、互動(dòng)的授課方法，是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的一個(gè)重要途徑。作者主講的“流域環(huán)境保護(hù)與管理”是面向水利工程學(xué)院的專業(yè)選修課。2013年有30名碩士研究生選修該課程。課程內(nèi)容以教師講授為主，每次課均由主講教師課堂授課；期間也通過上課提問、優(yōu)秀論文演講等措施，與學(xué)生互動(dòng)，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，另外，還通過課間5分鐘歡樂視頻，營造輕松、愉快的學(xué)習(xí)氣氛。通過課程論文寫作，確保絕大部分同學(xué)掌握課程的基本知識(shí)，并使有興趣、學(xué)有余力的同學(xué)有所創(chuàng)新。“流域環(huán)境保護(hù)與管理”共7章19節(jié)，學(xué)生在第一節(jié)課就布置課程論文題目，每位學(xué)生可選其中一節(jié)為題。選題時(shí)可2人選同一題、分別寫；多人選同一題者，以主講教師最早收到的前兩人的郵件為準(zhǔn)。要求學(xué)生寫作時(shí)，廣泛閱讀文獻(xiàn)，緊密結(jié)合課件，采用綜述的寫作方法，對(duì)課堂講課內(nèi)容進(jìn)行豐富和完善，其目的在于鞏固和擴(kuò)展課堂上老師講授的基礎(chǔ)知識(shí)。如果撰寫的課程論文與已有教材或者已發(fā)表期刊論文的重復(fù)率達(dá)20%以上的話，該論文以0分計(jì)。課程快結(jié)束時(shí)，評(píng)選出5篇優(yōu)秀論文，并讓這些優(yōu)秀論文的作者上臺(tái)，每人作8分鐘演講。由于一直嚴(yán)格貫徹以上的課堂紀(jì)律，嚴(yán)格中彰顯公平，加上任課老師認(rèn)真?zhèn)湔n，該門課程的講課效果較好，受到同學(xué)們的好評(píng)。

篇10

關(guān)鍵詞：

水文化；水文化建設(shè)；綜述

20世紀(jì)80年代以來，水文化研究逐漸開始被國內(nèi)外很多專家、學(xué)者和科研工作者所關(guān)注，在該領(lǐng)域內(nèi)開展不同類型的研究和探討，并舉辦了相關(guān)的學(xué)術(shù)交流和座談等活動(dòng)。不僅學(xué)術(shù)界對(duì)水文化的研究在深入，政府部門對(duì)水文化的認(rèn)識(shí)程度也在不斷增強(qiáng)，開展了很多方面的研究。例如，2009年全國第一屆水文化論壇在濟(jì)南舉行，水利部部長陳雷發(fā)表了重要講話，強(qiáng)調(diào)水文化體系是我國社會(huì)主義先進(jìn)文化的重要體現(xiàn)，并指出水文化體系不僅包括精神文化，還有物質(zhì)文化，更有制度文化，必須將三者有機(jī)統(tǒng)一起來，才是真正的水文化體系。隨后，我國開始不斷強(qiáng)化水文化建設(shè)，在2011年出臺(tái)了《水文化建設(shè)規(guī)劃綱要》，為未來10年內(nèi)如何加強(qiáng)水文化建設(shè)提供了指導(dǎo)思想、目標(biāo)任務(wù)和建設(shè)路徑。該文件的出臺(tái)，標(biāo)志著我國水文化建設(shè)開始從理論走向?qū)嶋H，開啟了水文化建設(shè)的新篇章。

一、水文化研究的角度

在中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中文文獻(xiàn)里，以“摘要”中的“水文化”作為檢索詞進(jìn)行檢索，可見自1999年至2014年水文化研究熱度有上升趨勢(shì)；在中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫外文文獻(xiàn)里進(jìn)行檢索，與“水文化”直接對(duì)應(yīng)的比較少，大多是從社會(huì)科學(xué)、水管理、水利史研究等角度進(jìn)行闡釋。通過對(duì)國內(nèi)、國際水文化研究論文的梳理，國內(nèi)的研究成果主要集中在對(duì)水文化及相關(guān)概念的界定等理論構(gòu)架的研究、關(guān)于水和中華文化的關(guān)系研究、區(qū)域性的水文化研究、民族文化與水文化、水文化的應(yīng)用問題等方面。

1.水文化及相關(guān)概念的界定

目前對(duì)水文化概念的定義或界定，討論比較多，如李宗新、周魁一、李家和等人對(duì)水文化概念的探討。2008年，《中華水文化概論》正式，該書對(duì)水文化的概念進(jìn)行明確和規(guī)范，其從廣義和狹義兩個(gè)角度對(duì)水文化進(jìn)行闡釋。所謂狹義上的水文化，主要指人類在與水有關(guān)的活動(dòng)中所創(chuàng)造出來的精神價(jià)值，包括意識(shí)形態(tài)、價(jià)值理念等。廣義上的水文化，不僅包括上述狹義的內(nèi)容，還包括其在活動(dòng)中創(chuàng)造出來的物質(zhì)價(jià)值。后來，還有人研究指出，水文化其實(shí)就是水與人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展之間的文化關(guān)系。彥櫓認(rèn)為，不同的學(xué)者有不同的研究方向，當(dāng)前對(duì)水文化的研究主要包括水利文化、生態(tài)文化以及社會(huì)文化。鄭曉云研究指出，無論是哪個(gè)民族或者國家，其生存與發(fā)展都離不開水文化，一言以蔽之，即水文化其實(shí)就是人們對(duì)水的認(rèn)識(shí)、理解，以及如何去有效利用它和治理它，主要包括水文化的內(nèi)涵，社會(huì)對(duì)水資源的利用、開發(fā)和保護(hù)規(guī)則，人類對(duì)水環(huán)境的治理等等。水文化的一般性理論結(jié)構(gòu)由4個(gè)層面構(gòu)成：觀念層面、制度層面、行為層面、物質(zhì)文化層面。除“水文化”概念的界定外，還有一些相關(guān)概念的討論，如“水利遺產(chǎn)”“水文化遺產(chǎn)”等。譚徐明指出，何謂水文化遺產(chǎn)，即過去人們對(duì)水資源的認(rèn)識(shí)、開發(fā)和利用所遺留下來的各類遺存。其留存于世主要是以大型水利工程、與水相關(guān)的風(fēng)俗活動(dòng)、宗教文化和信仰等。汪健等曾對(duì)水文化遺產(chǎn)提出了如下見解，他認(rèn)為水文化遺產(chǎn)即歷史上人們?cè)谂c水有關(guān)的活動(dòng)中，留下的那些具有歷史價(jià)值和意義的各類工程、遺址、文物等，其是傳統(tǒng)文化的重要表現(xiàn)形式之一。他還在研究中，將水文化遺產(chǎn)分為流域（地域）文化遺產(chǎn)、物質(zhì)文化遺產(chǎn)及非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。

2.水和中華文化的關(guān)系研究

我國古代著名的思想家，比如孔子、老子等的哲學(xué)見解，都與水有千絲萬縷的聯(lián)系，并對(duì)后世在水利工程設(shè)計(jì)、水文化文學(xué)、與水相關(guān)的美術(shù)設(shè)計(jì)等方面有非常積極的啟發(fā)。靳懷堾闡釋了老子、孔子、孫子、墨子、莊子、孟子、荀子等思想家的古代哲學(xué)思想與水的關(guān)系。肖冬華以中國古代神話中的“水”、中國古代哲學(xué)思想中的“水”、中國古代宗教中的“水”為視角，研究中國古代水文化。

3.區(qū)域性的水文化研究

區(qū)域性的水文化研究，主要是指對(duì)各個(gè)地區(qū)之間，由于不同的地理環(huán)境導(dǎo)致的水環(huán)境以及水文化的不同進(jìn)行研究，比如既有對(duì)長江、黃河流域水文化的研究，也有對(duì)渭河流域、淮河流域等河流和地域水文化的研究，還有對(duì)洞庭湖、鄱陽湖等湖泊相關(guān)水文化的研究。其中，對(duì)水利工程進(jìn)行研究的典型案例就是都江堰、大運(yùn)河水利等；對(duì)水與地方文化之間的聯(lián)系研究較為典型的有水與北京、運(yùn)河與沿線城市、蜀水文化等。

4.民族文化與水文化

水文化與民族文化之間的研究，有水與少數(shù)民族形成之間的關(guān)系，少數(shù)民族對(duì)水的認(rèn)識(shí)、風(fēng)俗習(xí)慣以及信仰，還有少數(shù)民族對(duì)水的管理和水與少數(shù)民族可持續(xù)發(fā)展之間的聯(lián)系等。云南地區(qū)是我國少數(shù)民族種類最多的地區(qū)之一，那里不同的民族對(duì)水的認(rèn)識(shí)、管理、風(fēng)俗習(xí)慣和都不一樣。比如，傣族認(rèn)為水是神圣的，而且可以給人帶來好運(yùn)，傣族的潑水節(jié)是其民族一個(gè)非常重要和具有特色的節(jié)日。傣族的傳統(tǒng)舞蹈中也有濃厚的水文化特質(zhì)。侗族傳統(tǒng)技術(shù)以稻、魚、鴨共生稻作技術(shù)為核心，這些都與水息息相關(guān)，對(duì)整個(gè)侗族的民族文化傳播、經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)健康發(fā)展都具有非常重要的影響。

5.水文化的應(yīng)用問題

主要是指對(duì)水文化在整個(gè)水資源的開發(fā)利用、水環(huán)境的綜合治理與保護(hù)、與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展之間的關(guān)系等問題上進(jìn)行探討和研究，還有水文化與旅游資源開發(fā)、景觀設(shè)計(jì)、生態(tài)文明建設(shè)以及怎樣把水文化與當(dāng)前水資源的可持續(xù)利用有機(jī)結(jié)合等問題，都是其討論和研究的重要領(lǐng)域。許多城市在規(guī)劃中將水文化建設(shè)作為城市的亮點(diǎn)與特色，主要通過研究其區(qū)域特征、歷史脈絡(luò)，挖掘水文化要素，塑造城市濱水空間。山東肥城市在現(xiàn)代水網(wǎng)規(guī)劃中打造具有當(dāng)?shù)靥厣乃幕退坝^；河南鄭州市地域水文化與城市水系規(guī)劃建設(shè)結(jié)合；湖南長沙靖港古鎮(zhèn)將水文化與整個(gè)建筑的設(shè)計(jì)和風(fēng)格進(jìn)行無縫結(jié)合，從格局、精神、文化等多個(gè)層面，將它們都融合起來。此外還有基于對(duì)我國古代和現(xiàn)代的水文化內(nèi)涵、特征的對(duì)比研究提出的未來中國鄉(xiāng)村景觀的趨勢(shì)分析和預(yù)測(cè)，將水系設(shè)計(jì)與園林設(shè)計(jì)相聯(lián)系的開封水系二期工程等。

6.國際水文化研究動(dòng)態(tài)

在聯(lián)合國教科文組織的大力宣傳和推動(dòng)下，國際上對(duì)水文化的研究在不斷深入，水文化的應(yīng)用也在不斷推廣。20世紀(jì)末，在該組織的努力和推動(dòng)下，國際上第一個(gè)與水文化有關(guān)的機(jī)構(gòu)和組織成立———國際水歷史學(xué)會(huì)。該學(xué)會(huì)成為全球首個(gè)水文化正式討論、交流和推廣的平臺(tái)。2005年年底，教科文組織與該學(xué)會(huì)攜手共同舉辦了一次全球性的會(huì)議，會(huì)議的口號(hào)和研究重點(diǎn)就是“水與文明”。此次會(huì)議舉辦的另外一個(gè)目的，也是對(duì)教科文組織國際水文項(xiàng)目啟動(dòng)30周年的一個(gè)紀(jì)念和慶祝，表示將水文化的研究上升到聯(lián)合國的層次。上述這些做法，都預(yù)示著水與文化之間的聯(lián)系將會(huì)被越來越多的人所認(rèn)識(shí)、研究和重視。2006年聯(lián)合國教科文組織的世界水日“水與文化”主題宣言中這樣說道：無論哪一個(gè)國家或者地區(qū)，他們對(duì)水都有著自己的見解。盡管這些認(rèn)識(shí)和見解可能不一致，但其中必有一個(gè)共同的地方，即都認(rèn)為水在整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人類生產(chǎn)生活中有著不可替代的作用。不同的地域之間，由于各自的文化傳統(tǒng)各具風(fēng)格，各自的世界觀和價(jià)值觀也不一樣，所以他們對(duì)于水的認(rèn)知與管理都存在著差異。21世紀(jì)，聯(lián)合國教科文組織正式提出，世界能否得到長久的可持續(xù)發(fā)展，與水文化之間有著非常密切的聯(lián)系。隨后，該組織設(shè)立了水與文化多樣性項(xiàng)目，在世界范圍內(nèi)開展了水與文化多樣性的大討論。討論的核心問題主要有以下幾點(diǎn)：水與文化多樣性的內(nèi)涵、特征和意義；與水相關(guān)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化等管理體制；開發(fā)利用和管理水的相關(guān)問題。近年，與水文化有關(guān)的研究越來越多，很多有價(jià)值的理論和數(shù)據(jù)不斷被發(fā)掘，對(duì)水文化的傳承與保護(hù)意義重大。歐盟2010年提出的《水的形態(tài)》項(xiàng)目，一方面是在理論上強(qiáng)化人們對(duì)水文化遺產(chǎn)的研究和保護(hù)，即通過大量的數(shù)據(jù)分析及各類相關(guān)案例的研究、不同類型的學(xué)術(shù)論壇等方式，塑造濃厚的氛圍和提供詳細(xì)的理論支持。另一方面是通過實(shí)際行動(dòng)來強(qiáng)化人們對(duì)水相關(guān)文化的保護(hù)，比如通過開發(fā)一些與水相關(guān)的旅游產(chǎn)品、藝術(shù)表演等，將游客和觀看者帶入水文化的現(xiàn)場(chǎng)，讓他們?cè)谝曈X上和心理上都能感覺到水文化強(qiáng)烈的吸引力和震撼力，從而達(dá)到保護(hù)水文化遺產(chǎn)的目的，構(gòu)建人與水資源和諧共處的體系。參加該項(xiàng)目的有來自西班牙、法國等國家的6所科研院校，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的機(jī)構(gòu)是來自意大利的文化遺產(chǎn)保護(hù)研究所。

二、中國水文化與水文化建設(shè)研究前景

水文化作為一個(gè)研究領(lǐng)域，是涵蓋工程、哲學(xué)（主要是水資源價(jià)值觀、生態(tài)倫理學(xué)等）的獨(dú)特的文化領(lǐng)域，無論在國外還是在國內(nèi)都得到了工程學(xué)、人文學(xué)領(lǐng)域廣泛的關(guān)注。水文化的研究越來越多，但是關(guān)于其明確的含義或者定義尚沒有定論。

1.加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究

加強(qiáng)水文化的建設(shè)和應(yīng)用，就必須要建立一套完善的水文化理論體系。該理論中最關(guān)鍵的幾個(gè)問題是：什么是水文化，水文化到底有什么意義，水文化對(duì)于緩解水環(huán)境壓力、實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用和經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展有什么作用，水文化建設(shè)到底是建設(shè)什么、建設(shè)的目標(biāo)是什么、建設(shè)的途徑有哪些等等。這些都是急需解決的問題。因此，要想使水文化建設(shè)取得良好效果，能夠被廣泛應(yīng)用，就必須加強(qiáng)對(duì)水文化相關(guān)理論的研究。

2.加強(qiáng)水利遺產(chǎn)的普查和價(jià)值研究

水利遺產(chǎn)逐漸成為我國對(duì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)與開發(fā)中極其重要的一項(xiàng)。在近年國家對(duì)全國文物進(jìn)行普查過程中發(fā)現(xiàn)，水利遺產(chǎn)被很多人所發(fā)現(xiàn)和重視。水利遺產(chǎn)在中國文物保護(hù)中具有非常重要的地位，但當(dāng)前無論是對(duì)水利遺產(chǎn)重要性的認(rèn)識(shí)，還是對(duì)水利遺產(chǎn)的保護(hù)，都沒有受到足夠的重視。水利遺產(chǎn)的保護(hù)是中國特色文明保護(hù)的重要內(nèi)容，很多歷史上的重大水利工程都是祖先們利用水資源、開發(fā)水資源和管理水資源的智慧結(jié)晶，對(duì)這些工程的保護(hù)是弘揚(yáng)中華文明的重要舉措。因此，可以學(xué)習(xí)《水的形態(tài)》重大科研項(xiàng)目中關(guān)于水利遺產(chǎn)保護(hù)方面的做法和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)水利遺產(chǎn)保護(hù)進(jìn)行深入研究，開展水利遺產(chǎn)普查，摸清現(xiàn)狀，研究其價(jià)值，從而制定配套的保護(hù)與利用的措施和管理制度，達(dá)到弘揚(yáng)水文化、推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)的目的。

3.加強(qiáng)多學(xué)科融合研究

由于水文化涉及的學(xué)科種類眾多，包括工程、規(guī)劃、資源、環(huán)境、民俗、文化等多個(gè)學(xué)科，要想對(duì)水文化有深層次的研究和認(rèn)識(shí)，就必須廣泛涉獵各類學(xué)科資料，強(qiáng)化多學(xué)科之間的融合研究，只有這樣才能更好地加強(qiáng)水文化建設(shè)，這也是未來一個(gè)重要的研究方向和趨勢(shì)。

作者：鄧俊 呂娟 王英華 單位：中國水利水電科學(xué)研究院 水利部防洪抗旱減災(zāi)工程技術(shù)研究中心

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