水文与水资源工程
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水文与水资源工程范文第1篇
关键词：地理信息系统（GIS） 遥感（RS） 全球定位系统（GPS） 水文与水资源工程
1、引言
水文与水资源工程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，并将其应用于水信息的采集和处理，水资源的规划与开发、评价与管理等工作中。随着科技的快速发展，3S技术在各个领域得到广泛应用。与高新技术接轨，不仅是水文与水资源工作的迫切需求，也是整个水利行业发展的必然趋势。水的时空分布特性和3S技术的空间特性及其强大的对海量数据的处理能力，决定了3S技术会在水文与水资源诸多领域如水循环、水环境质量评价及水资源合理有效利用等方面发挥重要作用[1]。
2、简介3S技术
所谓3S技术就是地理信息系统（GIS）、遥感（RS）和全球定位系统（GPS）的总称。
地理信息系统（GIS）是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下对空间数据进行采集、管理、分析、存储和应用的一门计算机技术。
遥感（RS）主要是指从远距离高空及外层空间的各种平台上利用电磁波探测仪器，通过摄影或扫描"信息响应"传输和处理，研究地面物体的形状"大小"位置及其与环境的相关关系等宏观规律的现代科学技术[2]。
全球定位系统（GPS）是利用人造卫星观测物体的实时动态，测定和记录点的三维坐标以及点坐标的动态变化过程。它可以为用户提供不同精度的空间定位数据。其精度已达到厘米甚至亚毫米级。
3S的有机结合对开展水文及水资源管理工作有着重要的意义。
3、3S在水文水资源方面的具体应用
在水文水资源方面，可以使用RS和GPS收集基础数据资料，通过卫星远距离的资料传输，利用GIS进行编辑整理，并建立一个统一的数字化信息管理中心和虚拟的数据库平台，以各种水文专用模型对实测数据进行模拟、分析和预测，为水文水资源工作提供可靠的数据。
3.1 防洪抗灾
对于防洪抗灾来说，初始阶段最重要的是洪水预报。要在洪水到来之前及时发出准确的预报，数据的采集至关重要。采用GPS建立流域的空间参考基准及大地控制网，获取基础地理数据，并提供洪水的静态和动态位置信息，在洪水形成初始阶段的风险评估及洪灾发生后的损失评估范围方面起到范围控制的作用。利用RS获取流域内的影像数据，并利用GIS获取数字矢量地图（DLG）、数字高程模型（DEM）和数字正射影像图（DOM）等信息。获取监测数据后，利用洪水期不同时间的高分辨率遥感影像数据、流域各测站的监测数据和GIS中的数字矢量地图数据进行叠加分析，获得流域洪水动态信息，如相对警戒水位，为调控系统决策提供依据或参考[3]。在灾情预测与对策系统中，利用DLG、DEM、DOM数据和土地利用与土地覆盖数据、社会经济数据，对可能的受灾区进行多种方案的仿真和虚拟，通过评估，力求将损失降低到最低程度。
3.2 水环境污染监测
水环境污染主要包括水体富营养化、泥沙污染、石油污染和废水污染及热污染和固体飘浮物污染[4]。对水环境污染进行监测主要采用RS技术。利用所获得的卫星遥感影像，根据污染物的特征，对影像进行解译，可以实现对污染物的监测。不同的污染类型在遥感影像上呈现出不同的特点，如水中泥沙含量增加时，会提高水体的反射率，而石油污染则会降低水体的反射率。同一种污染的污染程度不同，在遥感影像上也会有具体的差异。以水体热污染为例，水体的热容量大，在热红外波段有明显的特征，水体温度越高，所发射的辐射就越强，在热红外波段影像上呈现出的颜色也就越浅，可以根据水的这种热效应，利用计算机进行密度分割就可确定水体热污染的范围。
3.3 水资源规划管理
水资源规划管理是一项复杂的水事行为，包括的内容十分广泛，需要收集、处理的信息越来越多，在复杂的信息中又需要及时得到处理结果，提出合理的规划管理方案[5]。传统的方法难以满足要求，与3S技术相结合，建立水资源管理信息系统则可以有效地解决这一难题。如进行流域生态需水量的估算时，在区域生态系统内采用RS和GPS针对河道内外系统（如河流、湿地、城市河湖、森林、草地、灌木等）进行面积测算及定位，建立数字高程模型（DEM）。通过收集、整理的资料在GIS数据库信息处理平台的分析，可以得到河道内外系统的生态需水量，进而估算出流域生态需水量。
4、存在的主要问题
3S技术的综合应用是目前3S技术在水文与水资源工程应用中存在的主要问题。GIS、RS和GPS三项技术的综合应用并不是简单的技术叠加，而是三者之间的有机组合。GIS、RS和GPS三者集成利用，构成为整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统，提高了GIS的应用效率[6]。但在该领域的实际应用中，针对不同的应用阶段，较为常见的是3S两两之间的集成，如GIS和RS、GPS和GIS集成等，同时集成并充分发挥3S技术的应用实例则较少。因此，很多方面并没有实现3S技术真正意义上的集成，且其中的各项技术都还不够成熟，3S技术综合应用的作用还没有得到充分发挥。
5、结语
要在水文与水资源工程中更好地应用和发展 3S 技术，必须在进一步加强标准化、规范化的基础上，加快完善3S技术的综合应用，充分发挥3S技术现有的和潜在的功能，并且与网络计算机等高新技术以及水文与水资源管理本身的技术紧密地结合在一起，为水利信息和现代化作出科技贡献。
参考文献
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水文与水资源工程范文第2篇
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.
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水文与水资源工程范文第3篇
地理水文学（GeographicalHydrology）与水文地理学（Hydro-geography）均属水文研究的地理学方向，与直接服务于水利工程的工程水文学有所不同。但研究的对象是一致的。50年代受原苏联学术界的影响，促进了我国区域水文的研究，并且形成了水文地理学的主题。俄语中的水文地理（гидротафия）与英语中的Hydrography涵义相同。后者于16世纪在欧洲用于水道（河、海）测量制图的描述［1，2］，在中译书刊中有人译为“水象学”。水利工程专业人员把水文地理作为水利的自然条件来看待，例如，地质、地貌、气候、植被、土壤等等背景，实际上是自然地理因素的特征描述。这里看不出对于水文与水资源本身规律的研究，不能有效地利用地理学原理深入研究水文现象。为此，我们强调水文学的地理方向或地理方向的水文研究。近年来的实践表明，水的问题直接关系到工农业生产与人民的生活，广泛涉及生态与环境等的方方面面［3］。水文地理学已突破了单纯的水背景研究。实际上，从1978年以后，中国地理学会水文专业委员会的历届全国水文学术大会上都强调人与水关系的研究［4-6］。
适应水问题研究发展的需要，并与工程水文学相配合，深化水文研究的理论与实践，地理水文学更可拓宽水文地理学的研究方向，发展内涵，有利于学科研究发挥自己的特色；促进水文研究与地理科学其它分支科学的横向结合，如气候学、地貌学、土壤地理学等，尤其是与人文经济地理学的结合，形成新的边缘学科领域和产生新的学科生长点；通过水与资源、社会、经济、生态与环境的广泛联系，有利于综合性研究优势的发挥，改变水文地理研究的传统方法与手段，增加计算技术、遥感遥测与信息系统方法的应用，提高研究工作的水平。
地理水文学的提出是一种发展，而不是对水文地理学的否定。两者既属于地理科学也属于水文科学。为了简化叙述，它们的关系可以用图1来表示：
图1地理水文学与水文地理学示意
Fig.Relationshipbetweengeographicalhydrologyandhydrogeography
显然，地理水文学与水文地理学均是地理科学（G）与水文科学（H）的公共部分，即集合G与H的交，有共同的元素为X，则：
G∩B＝｛X／X∈G，X∈H｝
只是水文地理学靠近地理学，而地理水文学靠近水文学。从我国地理部门的水文研究来看，针对区域和流域的单纯水文地理研究已相对减少，而水文水资源本身的研究相对发展。地理水文学在研究领域、深度层次、实际应用等方面均领先于水文地理学。
2回顾与研究现状
从30年代后期到80年代中期的研究回顾，见参考文献［1－3。结合当前，简要概括如下：我国地理学中现代水文学研究始于30年代末，从吴尚时先生的译著“江河之水文”为起始。50年代初，谢家泽、郭敬辉、施成熙、罗开富等为推动我国水文研究作出巨大贡献，50年代中期以后，以河流水文为主的水文研究迅速发展，包括边远地区河流水文调查与全国水文区划的研究。60年以后，从河流水文（包括河口水文）逐渐扩大到其它陆地水体，包括冰川、湖泊与沼泽水文及水文过程（如泥石流、洪水与森林水文影响等）的研究。同时，水文实验，包括定位半定位试验相继发展。70年代，特别是80年代以来，水资源问题与环境水文研究得以迅速发展。80年代中期以后，“人与水”和涉及全球变化的水文研究开始兴起，方兴未艾。
至于研究现状的归纳，择其主要方面分述如下：
2.1水循环与水平衡
作为水文基本理论的水循环与水平衡研究，正在宏观与微观尺度上不断扩展与深化。在宏观上面向全球。国际地圈生物圈计划（IGBP）强调的界面过程研究，正力图把描述全球物理气候系统的总循环模型（GCMS）与全球水循环模型相耦合。这一研究将提供量化与描述全球水文过程与未来变化的可能，其中包含自然变化与人类活动的影响。IGBP计划特别注重植被变化的作用，以便把人与生物圈（MAB）计划的研究紧密联系起来，这是目前国际上正在开展的一项巨系统研究。在我国结合IHP－IV计划（大气、陆地和水系统间的界面过程，气候变化和水文系统的关系，湿润热带、干旱半干旱区水文研究与水资源管理战略等）已有初步研究，目前正加强我国地理水文学与地学及生物学各分支学科的跨学科研究。
水循环研究除在国内已发展的各类流域水文模型外，正深入到单元尺度的细微观测与计算模拟，尤其是田间水分运动与交换过程的实验与计算研究。相对于宏观尺度的研究，我国在这方面已有一定的工作基础，如土壤－植物－大气连续系统的研究，发展了多种水体之间多种形式耦合系统的探讨；结合中国科学院生态台站网络的建立，开展不同地理带的水循环过程的实验，致力于揭示界面过程中水分、热量交换规律，例如，地下／土壤水、植物根系吸收、植物冠层辐射平衡、温度、总气孔阻力、边界层阻力、土面蒸发、土壤热通量等等。水循环或水量平衡研究，既是发展水资源确切评价方法的基础，也是农田节水调控、农业合理用水的依据，具有重要的意义和广阔的应用前景［7］。水循环的微观与宏观的结合表征水文科学理论的逐步完善化和系统化。
2.2区域水文与水资源
2.2.1区域水文近年来的主要进展表现在：
①定量分析技术手段有所加强，如应用模糊数学进行区域水文类型的研究，已有黄河流域的水文区划工作；应用有序量最优分割法，进行河川径流变化的研究；利用遥感技术进行地区水文条件的判读，包括对多时相卫星遥感图像分析区域水文动态等。
②区域水平衡研究进一步深入，如：中国科学院地理研究所进行的全国水量平衡与华北水量平衡的研究；长江流域办公室与黄河水利委员会提出的长江流域水平衡三要素分布和黄河流域水文要素时空分布及水平衡分析；各省区的水平衡研究，全国已有一半的省市提出研究报告［5］。在这些研究水平衡的工作中，多采用六要素的平衡计算方法。
③全国水文区划已完成初稿，这项工作开始于1984年，成果即将发表。
④特殊区域的水文研究也取得许多成果。如喀斯特地区、干旱区与半干旱地区、山区、平原地区、高寒地区与小岛的水文研究均有相当的研究成果发表。
2.2.2水资源从70年代后期开始，我国的水资源问题一直对水文研究起着导向的作用，而且经久不衰。有人甚至认为一门新的学科——水资源水文学正在兴起。这说明水文与水资源不可分割的关系。作者认为水资源的研究可以作为水文学延伸与拓广。但水资源学并不与水文学等同。水资源学与社会、经济有更直接的密切关系。1986年在南宁召开的第4次全国水文学术会议以来，水资源的研讨非常热烈：
①针对水资源的涵义，杨戊与刘昌明等分别提出了水资源的定义［8，9］。
②在区域水资源的研究方面，提出了对农业生产至关重要的土壤水的资源评价与利用［10-12］及农业节水的途径。这方面的研究与原苏联学者李沃维奇曾经展望的“水文学的土壤趋势”相呼应。
③在区域水资源研究方面发表了大量的论著，特别是对边远地区（如新疆、等地区）的水资源提出了比较系统的研究成果［13］。
④结合城市水文研究的开展，南京大学与华东师范大学对城市水资源做了一系列的工作，水资源规划与管理的研究比较突出。
⑤南水北调工程是我国水资源重大战略性工程，对缓解我国地方水危机有重大作用。由于引水线横跨江、淮、河、海4大流域，水资源的配置与联合利用是亟待研究的问题。针对这一问题，应用水文地理的系统分析取得了进展［14］。
2.3冰川、湖沼水文
全国第一次水资源评价中的冰川与湖泊水量均由地理部门完成［15］。中科院冰川冻土研究所计算分析得出全国冰川间积为58651km2，冰川储量为51322×108m3，冰川融水年径流量为563×108m3。这部分水量构成了我国西部地区水源的重要成分；中科院地理与湖泊研究所估算了全国湖泊总面积为71787km2，年贮水量为7088×108m3。中国科学院长春地理研究所估算出我国沼泽的面积约为10×104km2。
冰川与湖沼水文的研究，在我国主要集中在地理研究单位。在学术上有举足轻重的地位。在施雅风先生的倡导下，我国冰川的研究，取得迅速的发展。除水文调查外，冰川水的研究已深入到冰川的水量平衡与融水径流形成过程的机制方面，并提出了我国冰川水文学的研究专著［16］。
我国湖泊水文研究，在西北与东南地区都取得了重大进展。中国科学院新疆地理研究所，提出了亚洲中部湖泊的近期变化［17］的研究成果，为中亚湖泊水资源利用提供了科学依据。中国科学院南京地理与湖泊研究所毛锐，在太湖蒸发的长期研究基础上，针对1991年太湖水灾时期湖水位日变化分析得出排浅阻碍论据，对于世界银行为治灾投入资金的决策起了很大作用，显示了研究论文的价值。此外，1992年中国科学院地理研究所在南四湖蒸发的系统研究成果也通过了科学鉴定，发展了水面蒸发的计算模型［18］。
沼泽水的研究以东北三江平原的沼泽水文研究为代表，已获得了多年的科学积累［19］。
2.4水文过程与环境水文
水文过程在自然地理过程与环境变化的研究中具有极其重要的意义与应用价值。在水文过程的驱动下，导致地貌演化，流水造成侵蚀、搬运与沉积，起着地形的塑造作用；携带地表层化学元素的迁移、沉淀，对化学地理景观起着重要作用；对于地球表面的主要热量（太阳能）进行调节与传输，影响到气候的形成与变化；蒸发过程包含着生物界的一个基本生理过程——蒸腾作用，涉及到植物生长发育。在这个过程中，水与二氧化碳一起是构成植物碳水化合物的主要物质；另一方面，水文地理或环境条件又对水文过程发生影响，成为环境变化研究的命题。水文过程的研究近年来非常活跃。
2.4.1水文过程模型结合各地水文计算的需要，对产流与汇流发展了不同的模型。中山大学、南京大学、贵阳师大与成都科技大学等单位分别研制了岩溶地区水文模型［20，21］。结合流域地貌水系结构，中科院地理研究所等单位发展了地貌单位线方法，用于径流过程的计算。考虑土地利用对水文过程的影响，刘昌明、于静洁提出了森林拦蓄降雨极限量模型①，用于森林拦蓄降雨的计算问题。
①北京林业大学，国际森林水文模型班讲义，81－87，1990。
2.4.2水量转化近期，在我国平原地区，开展了“三水”（降雨、地表水与地下水）转化的研究，考虑到土壤水，称为“四水转化”，再进一步联系到植物水分，称为“五水转化”，这是研究工作的一种循回渐进，从简单到复杂的过程。这方面的研究由于采用了系统的观点和演绎方法［22］，使水量转化过程的理论得到了进一步的发展。这些进展表现出对水文过程研究的全面概括和预见性，揭示出界面水文研究的前景，同时，也丰富了自然地理过程的理论。
2.4.3环境水文主要探讨环境变化（包括自然与人为变化）造成水量与水质过程的变化，这一研究是以水文过程的理论为基础，计算分析各种水文要素对环境条件改变的响应。在研究方法上，目前主要采用鉴定评价法、模拟法以及外推法等［23］。近几年，国内环境水文的研究大多结合各地的环境保护规划与实施进行，如华北地区的水环境与上海市的水环境［24］。在一些薄弱的领域，如：地下水的污染，也开展了研究［25］。1990年国际地理联合会（IGU）在北京举行区域大会后，IGU执委会批准在中国建立了区域水文对气候变化和全球变暖响应的二级学术研究组织并推选刘昌明为主席，使环境水文的研究由较小尺度的研究转向更加宏观的大尺度环境水文研究。1992与1993年分别在美国华盛顿与中国拉萨举行了国际会议，研讨了全球变暖对水文与水资源的影响和高寒地区水文水资源对气候与全球变暖的响应［26］。这些学术活动推动了我国大环境水文的研究。
2.5实验水文
水文学理论的深入发展必须借助于实验研究。目前，水文的定位观测遍及我国的主要陆地水体，包括冰川、湖泊、沼泽与小河流的降雨径流、土壤水与地下水。比较著名的台站可以山东禹城水循环与水平衡试验站、太湖试验站、东北三江平原沼泽试验站与西北天山冰川试验站为代表，这些实验站纳入了中国科学院生态系统网络，覆盖了我国主要的生态类型区，为我国地理水文的理论与应用研究提供了最有力的支撑。实验的内容不仅包含了所有的水文要素的试验观测，而且结合了能量与溶质等不同地理地带的生态与环境条件的研究。在实验技术与手段方面，除了引进国外的先进仪器（如普遍配置土壤水分中子仪，太阳辐射仪等）外，根据实验与模拟的需要还自行研制了室内与野外实验装置［27］。配合对土壤－植物－大气系统（SPAC）的观测，设计了多种仪器的综合装置，发展了新的研究课题。
2.6应用性研究
结合国家与地方的任务，适应市场经济与生产需要，在国土整治、区域发展、城乡规划、工矿交通建设、大型水利工程生态与环境保护等许多方面，进行了大量的研究工作。在缺水的华北与西北地区的工作如节水农业［29］等。有些研究突出地理学的特色，如在华北平原进行的古河道调查［30］，为区域的水量调蓄工作，提供了重要参考。
3、21世纪地理水文研究若干问题
展望未来，地理水文的研究，将有广阔的发展前景。密切结合社会各方面对水日益增长的需求，适应市场经济的发展，考虑国际学术的发展趋势，面临着严竣的挑战和众多的机遇，研究工作任重而道远。下面提出的若干方面仅供商榷。
3.1水资源仍为研究主题
随着社会经济的发展和人口的增长，今后应以地理水文与工程水文相结合，为水资源评价、开发、利用、管理和保护提供水资源水文的科学依据，深入水文规律的研究，创造新的水文分析方法。由于供水量的不断增长引起废弃水的增加，水质的研究和地下水及一些新水源利用，将会更加迅速地发展，不断扩大规模或尺度的人类活动对水资源的影响，包括三峡大坝与南水北调等超大型水资源工程的影响，将为地理水文研究提出新课题。
3.2全球变化与地理水文
埃里克·巴伦提出的通用循环模式（GENESIS）进一步发展了全球增暖的认识。对全球变暖引起的水文水资源变化的研究，是我们责无旁贷的任务。中国是世界大国，幅员辽阔，大约跨4°－53°N之间，水资源对气候变化的响应是非常复杂的。主要特点是：
①因纬度带而异；
②水文水资源量的响应属非线性（见图2）；
③水文的变异，包括极值，有随温度升高而俱增的特点。这些特点会影响到水资源开发利用的规划与管理。因此，必须开展全国不同地理区或纬度带的水文水资源对全球气候变化响应的研究，并为水资源未来情景作出预测。
图2年径流（R）对气温（T）与降水（P）的响应
Fig2AnnualRunoffResponsetoAnnualTemperatureandPrecipitation
3.3全球能量与水循环实验（GEWEX）
GEWEX是一个跨世纪的国际研究计划，它属于世界气象计划（WCP）的内容，横向与水文学的研究相结合。研究计划在1990年制定，1995年以前属准备阶段。我国早在50－60年代已由黄秉维先生提出了与其基本相同的课题，即“热水平衡”的研究。因此，在我国开展这一工作已具备了一定的基础。特别是目前正在建立的中国科学院生态台站网络，将为开展GEWEX的研究和国际间的合作提供良好的条件。由于GEWEX的研究需要解决大小尺度空间系统的耦合问题，今后的研究从我国的实验观测台站来看，存在着小尺度能量与水分运动的计算，如何在尺度上延伸或升级（Upscale），当然，全球大尺度的模型，也需要考虑尺度的降级（Downscale）。随着GEWEX研究向21世纪的迈进，水文与气候学在大尺度上的结合，将会产生出崭新的成果，发展新的前沿。
3.4水文循环的生物圈方面（BAHC）
在国际地圈、生物圈计划（IGBP）中，BAHC是核心计划之一。这与1966年澳大利亚著名土壤－水文学家菲利浦提出了土壤－植物－大气连续系统的研究一脉相承。1992年已在法国召开了国际学术讨论会，欧洲与北美及澳洲均在开展研究，加拿大国家气候中心立项作为专题项目。
BAHC作为IGBP的核心研究项目，将密切配合国际地圈、生物圈计划的研究，旨在通过植被对水循环实现调控。在我国地球与生命科学的一些研究单位也正从实验的途径开始工作。由于水循环控制关系到水资源调蓄利用，这项研究不仅具有重要的应用前景，而且结合IGBP计划将促进一门新的水文学科——宏观生态水文学的发展。
3.5过度或交错带（Ecotones）的水文问题
Ecotones原意为群落交错带。随着环境变化的深入研究，提出了生物多样性的问题，Ecotones是环境水文问题研究的延伸。根据人与生物圈（MAB）的活动计划，1993年7月，在法国里昂召开国际地下水与地表水交错带的国际学术研讨会，主要有以下三方面的议题：
①地下水与地表水界面的作用。
②地下水与地表水界面的障碍：原因与评价方法。
③地下水与地表水界面的管理与恢复。在我国Ecotones尚属一个新的研究领域，目前国内水文地理与化学地理工作者正在着手开展Ecotones的研究，除了地表水与地下水交错带外，河湖与陆地过渡带Ecotones也开始研究，预计未来其它交错带的研究也会逐渐发展，这一研究作为水文学与环境学的交叉研究课题需于重视。
3.6雨水资源化
雨水资源化顾名思义是雨水利用的问题，80年代以来热衷于这一研究的各国学者已举行了六届大会和多次区域性会议，1992年10月在日本东京都召开了国际雨水资源化区域会议。1993年8月初在肯尼亚内罗毕召开了第六届会议，说明雨水利用问题深受各国学术界的重视。
1989年8月初在菲律宾召开的第四届国际大会上，酝酿成立了“国际雨水收集系统协会”（IRCSA）并推选了美国夏威夷大学水文学家，美籍华人霍雨时为该协会的第一任主席，该协会的成立进一步推动着雨水利用的研究。
雨水利用的研究应用前景广阔，其内容也甚为广泛，特别是对我国广大农村农户的供水、对缺乏河川的渔岛、远离地表水源的山村等有很重要的意义，拓宽的雨水利用还包括雨云的研究（和人工增雨），屋顶雨水的收集技术以及水质保存的方法、雨洪的调蓄等等。对于我国缺水的北方与南方石灰岩山区。地表水缺乏的地区，雨水利用的研究可望缓解局部地区的缺水问题。在我国降雨分配不均的情况下，这一研究的意义不言而喻。1985年6月将由中国地理学会水文专业委员会与组织在我国召开第七届IRCSA大会，可望推动我国的雨水资源化研究。
参考文献
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水文与水资源工程范文第4篇
面对我国在水资源利用中的各种问题，清华大学水文水资源研究所，改革开放以来，先后承担国家科技攻关、国家自然基金、国家“973”、 “863”等国家和省部级项目近百项，逐渐形成了以应用水文学、水资源规划与水战略、灌溉与排水、水生态环境，防洪减灾、数字水利等为主要研究方向的学科体系，并结合国内外学科动态和国民经济重大需求，开展与宏观经济、生态环境信息科学技术和公共政策等学科的交叉研究。其中，该研究所水文水资源方向研究团队，也在干旱半干旱区的流域水循环机理、水资源高效利用机理，以及水资源规划理论与实践等领域取得了突出的成绩。
流域水文循环机理研究
可以说，流域水文循环机理研究是当今水文学最具希望的前沿领域。针对现有的水文分析方法，清华大学水文水资源研究所利用地面观测与卫星遥感相结合、流域宏观规律与微观机理相结合的方法积极探讨和建立这一新的水文学理论。
2004年起，他们开始在山东省位山引黄灌区筹建生态水文综合试验站，并于2005年3月正式开始观测。该试验站采用了国际水一能量观测计划(GEWEX)中的通量观测设备和观测项目，同时还增设了土壤物理、作物生理、地下水监测。另外，还定期和不定期对土壤水分、地下水水质、作物长势等进行强化观测。通过田间直接观测研究地下水一土壤一作物一大气耦合系统中的水热循环机理及田间蒸散发规律；结合田间观测、卫星遥感建立灌溉条件下区域分布式水文模拟模型，分析和评价我国北方大型灌区水资源消耗的时空变化规律。在长期观察的基础上，他们参考我国其他干旱半干旱地区的实地观测与试验，将水文数据分析方法和水动力学理论相结合，在水文学的基础理论方面进行了探讨，从水能量(热)耦合平衡概念出发，统一了关于蒸发的三个假设即Penman假设、Bouchet假设和Budyko假设，一经刊出即获得国际学界的高度评价。此外，他们还重新推导了流域的水热耦合平衡方程，并建立了基于水热耦合平衡假设的流域蒸散发模型，为预测气候变化的区域水循环响应提供了理论依据。
水热循环基础理论研究之外，水沙科学与水利水电工程国家重点实验室还是国内较早开始流域分布式水文模型研究的单位之一，甚至多位成员早在上世纪90年代于国外留学期间就开始对其进行研究。近年来，又陆续推出了GBHM模型、基于代表性单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》充分考虑了流域的地形地貌特征，以Gls为工具，利用分形理论对分布在不同气候条件的流域进行了地形地貌特征分析。在此基础上，独立提出了一套有别于常用的方形网格和三角形网格的离散单元划分方法，将流域宏观水文特性与水动力学过程结合描述流域水文过程，既提高了计算效率又保证了精度，从而有效地解决了特大流域分布式水文模拟的瓶颈问题。在GBHM模型的基础上，耦合了土壤侵蚀和泥沙输移，污染物的地表径流冲刷及在土壤中的迁移转化等过程，构建了分布式的流域水量水质耦合模型。
他们提出的“基于代表性单元的分布式水文模型”，不仅总结了流域水文本构关系建立的方法，提出了具有较强适应性的基于蒙特卡罗模拟的数值法，构建了适用于一般流域水文模拟的完整的本构关系，与基本方程一起构成的闭合常微分方程组，还采用先进的数值计算方法，大大提高了模型求解的计算效率、稳定性和鲁棒性，已在中国和美国的近10个不同类型的流域进行应用和模型结构与参数的诊断研究。
同样地，“干旱区散耗型水文模型”的提出也是他们不断积累与创新的结果。在对干旱区绿洲水文过程的长期研究之上，他们突破传统的流域概念，根据干旱区绿洲的水文过程以径流的散耗为主的特点，提出了水文模型。该模型描述了干旱区完整的水文过程，包括出山口以上的径流产汇和出山口以下的径流散耗，将流域相应地可划分为径流产汇区和径流散耗区，对干旱区绿洲内水分转化过程建立各种计算方程和转化关系，从而可对整个绿洲的水资源的转化和消耗进行计算和分析，并可为其他地区的水文模拟提供新的思路。四水转化与水资源高效利用机理
“四水”是指大气水、地表水，土壤水和地下水，其转化规律及水热耦合迁移和转化机理是SPAC(土壤植物一大气连续体)研究中的重点，是农田水循环研究的基础。
上世纪80年代初，当时的水文教研组就开始了土壤水领域的研究，在土壤水分运动机理、土壤水分运动参数测定，植被蒸发蒸腾原理、降雨入渗机制等方面取得了一系列研究成果，他们编著出版的《土壤水动力学》已是国内该领域的权威著作。建立新疆叶尔羌灌区地下水和土壤水，盐观测基地在国内较早地开展了SPAC相关研究，形成了SPAC机理、模型与应用的一系列成果。微观机理方面，包括陆面蒸发和腾发的机理、饱和一非饱和土壤中的水分运动机理、田间土壤一植物一大气系统中水热的耦合运移机理、伴随水循环的作物生态过程机理。宏观区域水循环方面，他们又应用“3S”技术将微观(田间)水循环机理应用到灌区或区域，用以研究区域水资源消耗，特别是蒸散发的时空变化规律并评价农业节水潜力。
由于长期在新疆塔里木河流域开展四水转化与水资源高效利用研究，他们提出干旱区绿洲四水转化模型，并进一步提出了以耗水平衡为基础的干旱半干旱地区水资源高效利用理论，为新疆叶尔羌、山东位山、宁夏青铜峡等大型灌区的节水改造及水资源的合理高效利用提供支撑，为干旱区水土资源的可持续利用提供了理论支撑。此外，结合遥感技术的发展，他们还开发了遥感腾发模型PT-VITT，为大尺度非均匀区域的腾发研究提供了新途径。
水资源规划理论与实践
在不断的探索中，他们逐渐寻找出水资源研究的突破口，将研究重点从水资源系统本身的规律，扩展到对水资源系统与社会经济系统及生态环境系统的耦合问题的研究，研究尺度也从单个水利工程向覆盖全流域和相关区域的范围发展，研究成果主要集中在流域尺度的宏观经济水资源理论，面向生态环境的宏观经济水资源合理配置理论与方法上。
针对流域生态用水管理与调度评估关键技术，他们结合塔里木河流域生态用水问题，建立了干流地表水、地下水、土壤水监测系统，取得了系统的监测资料建立了干流上中游，干流下游水均衡模型，测算了不同根系深度、不同地下水埋深对应的潜水蒸发量，确定了自然植被的年耗水量，计算了塔里木河干流生态需水量。一系列成果在干流下游水资源配置和工程规划以及应急输水的效果评估等工作中发挥了重要价值。
针对水权理论框架和实施关键技术，以及基于水权的水资源管理理论与方法的研究，他们在全国水资源综合规划，石羊河流域近期综合治理、中澳水权项目、中日水权项目中
得到体现，提出了我国初始水权分配的理论、原则和模型方法。相关成果已成功应用于石羊河流域综合治理规划中，该规划于2007年12月国务院正式批准实施。
针对流域人与自然用水冲突协调关键技术，他们又提出了以耗水为中心的，社会经济发展与自然生态保护相协调的，干旱区绿洲水资源配置规划的思路和方法，应用于叶尔羌河流域规划修编及水资源合理配置研究，提出干旱区社会经济用水比例，适宜灌溉面积，合理地下水位，自然生活耗水量等指标，为干旱半干旱区水资源高效利用以及人与自然用水冲突协调提供了理论支撑。
而针对干旱半干旱地区的地面地下水联合调度关键技术，他们在大比例尺水文地质条件勘查、流域地下水监测网络、大型水均衡试验场等试验观测的基础上，建立了基于Gls平台的灌区地表水一土壤水一地下水，溶质垂向运移与二维水平扩散耦合的模型体系，运用数量化理论进行了区域水文地质参数的评估，应用于疏勒河流域的水土资源综合规划，对世行项目规划的移民方案提出了重要的修正意见并得到采纳。
流域水量统一调度
不唯如此，在水沙科学与水利水电工程国家重点实验室平台上，他们整合水文水资源的研究成果并应用于流域水量统一调度。以黄河流域和塔里木河流域水量统一调度工作为背景，他们提出了系统流域水量调控的理论方法和模型体系，建立适用于流域水量统一调度的管理系统和情景模拟平台，应用于两个流域的水量统一调度实际工作中，对防止河道断流和提高水量统一调度的科学性具有重要作用。在理论方法层面，提出了水量统一调度的两个理论基础，即水流演进与水量调控机理和水资源与社会经济系统耦合作用机理；在模型层面，提出了流域水量调控的自适应模型和基于复杂适应系统理论的整体优化模型；在应用层面，更是开发了黄河流域水量调度决策支持系统和塔里木河流域水量调度决策支持系统，并投入使用。
理论方法与模型暂且不论，仅是应用层面的工作就大大值得称道。经过反复的实践，他们将现行水量调度方法方案编制由原来的人工计算变为计算机控制，而且应用自适应理论和基于复杂适应理论的水资源优化配置理论，建立了水量自适应分配模型和优化调度模型，克服了以往调度中存在的多项缺点，不仅能根据国务院分水指标，实时跟踪动态目标，快速精确地将水量分配给各用水单位，也能对全流域年水量调度分配指标进行优化，并通过三维仿真对调度方案进行模拟仿真。应用实践表明，所建立的模型系统，克服了实际调度中存在的关键技术难题，增强了水量统一调度的科学性和预见性，提高方案编制的效率和调度精度，为黄河和塔里木河流域水量统一，科学调度提供了操作平台和决策环境。两个流域水量调度系统的建立，产生了巨大的经济效益和社会效益。
桩桩件件，不一而足，在水文水资源研究所师生的共同努力下，该研究所在水文学方向上先后荣获多项国家级、省部级科技奖励；编写出版了一批优秀的科研成果专著，在国内外著名学术期刊发表了大量具有影响力的学术论文。
水文与水资源工程范文第5篇
关键词：水文测验 实践教学 教学改革
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（a）-0223-02
Abstract：As a basic course and a practical subject of the Hydrology and Water Resources Engineering， the Hydrological Experiments plays an important part in course-teaching. This paper focuses on the teaching methods of Hydrological Experiments in South-central University for Nationalities. Involving with the analysis of experiment instruments， experiment conditions and teaching model， some shortages and associating improvement methods have been put forward.
Key Words：Hydrological Test； Experiment teaching； Improvement measures
水文测验是指系统收集、整理和传输水文数据的全过程[1]，是水文与水资源工程专业、水利工程及环境类专业非常重要的一门主干课程。该课程实践性较强，与生产实际密切相关，内容覆盖面广，主要讲述降水、蒸发、水位、流速、流量、泥沙等水文要素的采集与数据处理。实验教学是该课程的关键环节，为培养学生理论联系实际、动手操作及分析解决问题的能力提供重要渠道。该文结合中南民族大学实际情况，通过分析本校水文测验实验教学过程中存在的问题，提出切实可行的解决措施，为提高本科教学质量奠定基础。
1 水文测验实验教学中所存在的问题
由于我校的水文与水资源工程专业是新设专业，至今仅历时5年，虽然学校大力支持该专业的建设和发展，但与具有该专业悠久历史的高等院校和科研院所相比，无论在办学条件还是师资力量上仍存在较大差距。尤其在水文测验实验教学方面，实验课程设置不够合理，实验仪器设备明显落后，严重影响教学质量。具体表现在以下几个方面。
1.1 实验内容不完整，实验课时不够
《水文测验学》总课时为48学时，而实验课时仅为16课时，占的比重不够，不利于学生实践动手能力和创新意识的培养[2]。实验内容设置（如表1）不完整，与气象要素、地下地形测量、水质监测相关的实验均未开展。
1.2 实验设备数量有限，降低教学质量
水文测验实验设备缺乏严重，比如流速仪，目前实验室仅有3台旋桨式流速仪、3台旋杯式流速仪以及1台流速流向仪；水尺仅有2只，团粒分析仪仅有1台。实验设备的缺乏导致实验过程中每组人数过多，无法保证每位学生都有动手操作的机会，从而造成某些学生在实验课堂上浑水摸鱼，不认真对待，降低教学质量。
1.3 缺乏野外实验场所和实习场地
由于缺乏合适的野外实验场地和实习场地，目前所有的水文测验实验均在室内开展，无法让学生走出实验室，走出校园，迈向江河水库先进的水位测验现场，亲身体验学习水文测验的技术要领，从而降低了学生的学习兴趣，影响学习积极性。
1.4 水文年鉴数量缺乏，资料陈旧
正确查阅水文年鉴，快速获取所需资料，是每位水文与水资源工程专业学生的必备技能。由于实验室水文年鉴的数量严重不足，不能保证人手一本或两人共用一本，因此在有限的实验教学时间里，很难确保每个学生熟练掌握水文年鉴的使用方法。而且水文年鉴资料陈旧，多为70～80年代的资料，而学生更倾向与查阅自己家乡最近的水文和水质情况，所有现有水文年鉴无法满足。
1.5 教学方式单一，课堂气氛欠佳
目前所有水文测验实验授课方式采用“教师讲解-学生观看-动手操作”模式，教师讲解30分钟，同时学生认真观看仪器操作流程并及时做好笔记，接着开始自己动手操作仪器。授课方式单一，老师和学生之间互动太少，课堂气氛不够活跃，造成部分学生不积极参与。另外，水文测验实验考核方式需改进。现有考核方式过于简单，仅为提交实验报告，难度偏小，学生太容易完成，而且容易引起抄袭等不良现象的发生。
2 水文测验实验教学的改进措施
针对以上问题，我校水文测验实验必须从自身实际出发，研制适合自己的有效途径，提高教学质量，具体如下。
（1）增加实验课时所占比重，增添实验内容。例如增加水下地形测量实验，让学生了解经纬仪、六分仪、测深锤、GPS等测量仪器的构造和原理，掌握水下地形测量的方法[3]；增加水文气象实验，提供自动气象及雨情遥测系统，使学生了解雨量、蒸发、气压等传感器的结构和原理并正确操作使用。
（2）完善实验设备。补充流速仪、自记水位计、GPS系统、测深锤、自动雨情遥测系统、ADCP多普勒流速仪、水质监测与分析的相关设备，以适应本科教学实验的要求。
（3）建立野外水文测验实习场地。考虑本校实际情况，可在南湖建立小型水文站，或者与其他水文站等实践单位联合创办实习基地，充分利用科研院所和企业的资源，联合办学，为学生提供更好的实习平台，让学生亲自体验水文测验的方法和技术，体会到水文工作的重要性，调动学生积极性。
（4）补充并更新水文年鉴Y料。在原有基础上，收集和购买水文年鉴。我国很多流域在20世纪90年代开始用计算机整理、储存、调用水文资料，建立国家分布式水文数据库[3]，因此也可引进这样一套设备，改革水文资料的查阅方式，供学生实习和教师科研之用。
（5）授课方式和考核方式多元化。为了避免单一化授课方式，活跃课堂气氛，提高学生积极性，可考虑“教师引导-学生主导”模式，即在实验课堂上，始终以学生动手参与为主导，教师起引导作用。学生进实验室之前必须提前认真预习本次实验内容，掌握基本理论，了解仪器基本结构和操作流程。实验过程中在教师指导下，全程亲自动手参与实验每个环节，这样可有效提高课堂效率，调动学生积极性。在考核方式上，可设置“实验报告+课堂提问+幻灯片展示”方式，实验报告占比50%，课堂提问占比20%，幻灯片展示占比30%。除提交实验报告外，实验过程中的“提问+回答”或“提问+抢答”成绩亦作为考核一部分，而且实验结果通过幻灯片分组进行演讲，并记为期末成绩的一部分。采用此种考核方式可激发学生对实验课的参与兴趣，提高学习效果。
3 结语
作为一门实践性较强的课程，水文测验实验显得尤为重要。实验课程是学生理论联系实际的重要基础，可充分调动学生积极性，增强学生分析问题和解决问题的能力。因此应加大实验课程的开设力度，鼓励学生走进实验室，进行综合实验和创新实验的设计与实施。该文以中南民族大学水文测验实验为例，在分析实验教学过程中所存在的问题，对症下药，提出适合自身的有效措施，为提高教学质量，培养实用型人才服务。
参考文献
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水文与水资源工程范文第6篇
关键词：水文；水资源管理；水利工程；应用探究
中图分类号：TV213文献标识码：A文章编号：2096-6903（2020）04-0000-00
1加强水文水资源管理的重要性
1.1水文水资源对水文事业的影响
水文水资源管理对于水文事业发展有着较为重要地影响，其对于水文事业的发展起着更好的导向作用，可以延长水文事业的发展周期。水文事业作为社会发展过程当中增强国民经济建设的一项重要基础事业，其建设成功与否，对于社会发展建设来说具有极大地影响。目前，水文要素主要包括水文变量以及水文现象。而在以上变量当中，具有明显表征性意义的有涨水位，洪峰水位，警戒水位，防洪限制水位等。其往往会受到降水量径流，蒸发量以及水流流速等多种因素的影响。所以，水文事业发展过程当中面临的不确定因素比较多，而加强水文水资源管理，就是对这些不确定性因素进行详细分析，收集数据并进行针对性的探究，以便做出更加合理地决策[1]。
1.2促进社会发展建设
近几年，由于我国不断加强国民经济建设，水文事业在国民经济建设当中占据了非常重要的地位，可以说，其对国民經济建设起到了基础性作用。比如近几年来比较火的南水北调工程，其建成可以更好地增加不同区内水流量的协调性。因此可以说水文资源管理与自然保护以及人类社会生活有着密切联系。水文水资源的管理与不同区域水的循环时空分布以及物理性质之间有着密切地联系，可以促使不同区域的水资源利用更加协调。尤其是在近几年，全球水资源逐渐匮乏的状态下，加强水文水资源的管理，更好的开发利用水资源，加强对水资源的存储工作，对改善人类生活环境具有重要意义。
2水文水资源管理在水利工程中的应用分析
2.1遥感技术在水利工程中的应用分析
（1）遥感技术可对水利工程中的信息数据以图像的形式表现出来，在使用过程当中，通过对水利工程中的相关数据进行紫外线和红外线信息读取，可更好地帮助工作人员及时了解水利工程当中的水文水资源条件。
（2）遥感技术相较于其他技术而言，可以摆脱外界环境对于技术使用的限制。比如说当检测环境相对恶劣时，采用其他方法进行数据收集，极有可能获得与实际信息存在偏差的水文水资源数据，而采用遥感技术则可以很好地解决这一问题，采用遥感技术，管理水文水资源，可以克服客观条件的影响，使得信息采集不会受到植被地形或天气等的影响而发生改变。
（3）在水利工程应用过程中，对于人工作业无法识别的物体，可能对整个工程的使用质量造成影响，而采用遥感技术则可以很好地解决这一问题，由于遥感技术主要是采用紫外线和红外线等技术手段对信息进行采集，并将数据信息以图像的形式表现出来，因此使得管理人员能更好地了解该物体的基本特征[2]。
2.2水文水资源中除险加固技术在水利工程中的应用分析
由于水利工程的规模和建设进度都在不断提高，这使得人们对水利工程的建设总要求不断提高，因此水利工程当中的除险加固技术也是一个非常重要的关注点，在水文水资源的管理过程当中使用加固技术，可对工程信息与资料进行详细分析，计算出精确的结果，可更好地节省工程施工成本，提高整个工程的整体质量。在该过程当中，其主要是结合土壤当中的含水量以及精确的水位等进行数据整理，并对周边的各种资料进行搜集，实现偏差控制。
2.3气候变化研究在水利工程中的应用分析
水文水资源当中的气候变化研究主要有情景在线生成技术和水温模型技术两种。由于气候对于水利工程的影响相对较大，因此，水文水资源当中的气候变化研究对于水利工程来说有着重要意义。目前，情景在线生成技术主要是通过将气候进行在线设置水文水资源到相关场景中，进而促进相关管理人员制定一系列的举措，为决策提供数据支持，防止自然灾害对社会生活造成威胁。而水文模型技术则主要是对不同区域内的水文资源进行估算，通过分布式水文模型和经验统计模型两种方式对气候变化进行研究，这可以使得相关的管理人员能够精确地了解水文资源的变化参数，进而制定一系列决策。
3地理信息系统在水资源管理中的应用分析。
（1）地理信息是水文水资源管理过程当中的重要信息之一，其对于制定水文水资源管理过程中的决策信息会产生非常大的影响，在计算机系统当中，必须对数据进行输入存储，检索分析，然后才能制定出相对合理的管理决策。这样才能够更好地提高管理决策的科学有效性，同时还能够提高水利工程的工作效率。
（2）地理信息系统在水文水力资源当中的应用，除了对水资源管理之外，还对防汛减灾有着非常重要的作用。由于我国地域辽阔，气候类型相对较多，这就使得我国在面临自然灾害上会更加多变，由于自然灾害相对频发，所以地理信息系统在其中起到了预防自然灾害的作用。目前，国家和政府层面都非常重视自然灾害，其对我国社会经济发展造成严重损害。因此在各种科技手段的支持下加强相关技术上的开发，使得防洪减灾工作获得更好效果。地理信息系统在其中就可以实现水情的实时电子报告，为国家防治水灾提供更加全面的数据，以便做出科学合理的应急措施预案。
水文与水资源工程范文第7篇
【关键词】水文水资源；信息化；建设管理；地理信息系统；虚拟现实技术
引言
水文信息化建设管理体系的主要内容包括了覆盖水文系统的水利信息数据系统、健全的信息化的管理体制、完善的标准与规范等。有效地提高水文信息采集以及传输的时效性与自动化管理水平，能够为水文水资源更好地服务于社会经济创造有利条件。
1 我国水文水资源信息化建设管理的现状
水文水资源信息化建设管理工作最初起步在70年代末期，主要是通过引进与推广国外先进的通信、电子、计算机技术的应用实现。近些年来逐渐开始开发与应用遥测、遥感技术以及计算机网络等更为先进的科学技术手段，并且水文水资源信息化建设管理也已经在防汛抗旱与水利建设过程中发挥了明显作用。
1.1 水文信息资料的整编和存储
自从上个世纪70年展以来，水文水资源信息化系统已经开始全面运用了TQ―16型计算机技术、VAX小型机技术以及微机技术进行水文数据的整编与存储。现阶段，已经深入发展到了运用客户机/服务器的模式进行信息和数据处理工作，并且已经初步建成了水文水资源的数据信息库，研究开发了一大批信息服务以及洪水预报调度等软件技术系统。
1.2 水文信息遥测系统
我国很多地区已经全面建立水文水资源信息化建设管理中心，有效地实现了区域水文水资源的信息自动采集与传输，已经初步改变了国内比较传统水文水资源的观测途径与方法。
1.3 洪水预报及监督调度系统
在国内现阶段已经全面建成水情遥测系统，水情工作人员应用遥测技术，通过对计算机技术的控制，从而实现了从雨情水情的信息采集、传输、搜集、处理、监视一直到联机的洪水预报以及监督，真正提高了洪水的预报以及水库调度的科学化管理程度。
2 我国水文水资源信息化管理的基本功能
建设经济可循环发展型社会时，政府已经提出了：“信息化管理模式就是目前世界经济与社会发展的大方向与大趋势，同时其也是国内社会产业优化升级与实现工业化、科学化的重要环节，需要将有效推进国内群众经济与社会信息化管理放在首要的位置上”。该计划中已经明确地提出了国内已经“以信息化发展带动工业化发展，发展相应的后发优势，从而全面实现社会生产力的跨越式进步”的长远战略目标，为我国社会迎接全球的信息化建设管理浪潮的挑战指明了一条明路。建设与健全我国小康社会，水利工程就是最为重要的一项物质基础，同时水文水资源管理也是国家安全、社会稳定、经济有序发展的关键支撑与保障。
2.1 水文水资源的数据采集功能
使用遥感、数字摄影监测、全球定位技术、自动化水文站等工程设施，能够实时搜集水文水资源的水位、流量、流速、泥沙、水质、水土流失等信息与数据。数据的采集工作能够确保快捷准确，所搜集到的数据拥有其广泛性与现时性等基本特点。
2.2 水文水资源的数据传输功能
需要通过通信技术与网络等的建设系统，全面实现现代化信息数据的快速传输工作。
2.3 水文水资源数据的存储以及处理功能
通过对水文水资源的实际分布式数据库、空间数据仓库的建设，对目前海量的数据与信息进行存储处理，并且以其实际地理坐标作为参照系，最终全面实现水文水资源数据的存储。
2.4 水文水资源数据的存储模拟仿真功能
在基本性水文数据、实时搜集数据的前提下，采用数学模型以及虚拟现实等技术手段，从而实现了动态模拟其仿真流域的环境演变、水沙的运动过程、水利工程的运行等。
2.5 水文水资源数据的存储的决策支持功能
以内容较为全面的数据库作为依托，对相关的数学模拟方案结果进行全面优化与分析，从中选择更为优化的方案， 从而最终能够实现对防洪调度、水文水资源调度、环境保护等方面给予的决策性支持。
3 水文水资源信息化建设管理的基本思路
国内水文水资源信息化建设管理的基本目标就是：运用现代化的信息管理技术实现实时水文监控技术、计算机管理技术、通信数据技术、3S技术的结合，能够建设一个更为专用的广域网络系统，建立好运用信息数据库，开发与利用各类专业技术系统的监测功能，进一步确保提高其水文信息采集、搜集以及处理工作的时效性以及自动化水平，为后期的防汛抗旱决策以及水文水资源利用、开发、节约、保护以及优化配置工作提供更加科学的管理手段，为确保水利工程现代化提供有力的信息保障基础。
3.1 数据收集系统
数据收集技术系统是国内水文水资源信息化建设管理的基础。因此我们一定要紧紧抓住现阶段国家防汛指挥系统中建设管理的大好机遇，努力地按照国内现行“基层测站至国家防总中的信息传输时间小于30分钟”的明确要求，力争去进一步改变过去以往的水文测报形式以及运行模式。水资源的水位观测、雨量观测工作还要逐步采用自记远传水位计以及固态存储的遥测雨量计等方式进行观测。
3.2 数据、信息传输网络
全面建立一套依照我国公共网络作为基础的水文水资源数据信息传输网络，并且使自动搜集的水文水资源基础数据通过相关的端站与分中心，逐渐进入各个省的水文计算机网络中，需要严格确保数据与信息的可靠性、准确性、及时性以及唯一性。与此同时还应当全面满足对防汛指挥、水资源监管以及配置、水质与水土保持的监测等功能的基本要求。
3.3 数据存储、处理以及检索服务技术
我国的水文水资源信息一般是通过自动采集或者信息化的处理工作后，其信息与数据量将呈现为海量的，其存储功能主要依赖于其分布式存储系统之中，各种不同的信息数据库则均需要以字段编码形式并且按照一定的表结构有效组织在一起，最终形成了水文水资源信息数据系统。
3.4 洪水的预报决策支持技术
可以通过相关卫星获取到高质量影像与数据，配合遥感技术（RS）、地理信息技术（GIS）、全球定位技术（GPS）的公共平台，建立一套全面、科学的洪水预报信息自动分析、预报参数过滤系统、预报方案比较系统、专家经验整合参考系统、预报成果全面分析系统、洪涝灾害初步分析与预测系统、预报结果综合的输出以及检验分析系统，以确保能够真正提高洪水的预报精度与预见期。
3.5 枯水期的径流预报技术
现阶段，美国国家气象局已经组织和开发的“河流水情的预报与统计系统”，这项技术可以有效地提供了国内中长期（旬、月、季节）中的水文水情概率预报情况，能够比较好地帮助技术人员掌握和了解水资源的变化情况。因此我国应该积极借鉴国外的先进经验，努力、积极地开展国内枯水期径流的预报与研究工作，并且尽量将其作为现阶段水资源综合管理的核心内容进行建设。
4 结束语
信息化建设管理的主要涵义就是：水文水资源的信息以及知识越来越成为现代水利生产活动中的基本性资源与发展核心动力，信息数据与技术咨询服务业也越来越成为水利结构的基础性产业，其信息与智力工作对于水利增长的有力效果越来越大的过程。因此现阶段的水利建设管理工程就更加离不开现代化的科技技术，更离不开对于水文水资源工作的学习与研究。
参考文献：
[1]陈德华，秦毅苏，王昭.黄河流域地下水资源开发利用与潜力分析[J].地理学与国土研究，2009（02）.
水文与水资源工程范文第8篇
[关键词]气候变化；水资源；应对措施
中图分类号：TU993.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0236-01
一、 气候变化与水资源的关系
水资源循环系统是气候变化的一个重要环节，在水循化过程中时刻受到周围气候变化的影响。比如，随着全球气温的变暖，水资源循化系统也在不断地发生着变化，会对水资源在时间和空间上造成较大的影响，使得降雨因季节地区而存在很大的差异，同时也会影响到水资源的数量。在水资源循环过程，气候会直接影响降雨、蒸发、径流、空气湿度、土壤湿度等各环节。随着气候的变化，在某些程度上加剧了地球表面旱灾、洪灾和其他灾害发生的频率和强度，会影响到与水资源有关项目的管理和规划。此外，水资源系统的变化也会对气候变化造成较大的影响，人类活动会造成水资源的不断减少，使得周围的空气湿度发生变化，迫使当地气候也随之变化，进一步加剧了气候变暖问题。由上可知，气候变化与水资源存在着相互影响，彼此密切相连的关系。
二、 气候变化对水资源的影响
气候对水资源的影响主要体现在对地表径流的影响、对水文循环的影响、对水资源质量的影响这三个方面。
（1）对地表径流的影响
地表径流的大小，不仅仅会受到地理环境的影响，还会受到气候变化的影响，尤其是在水资源循环过程，会影响到整个地区的降雨量，使得当地的水资源系统循环难以达到平衡，降雨量与蒸发量失衡，就无法正常对地表河流进行补给，使得整个生态系统出现问题，威胁到地球上生命的生存。因此，只要一个地区的气候发生变化，那么地表径流也必定会受到影响。我国地域面积广泛，跨越了多个自然带，各地的气候差异也很大。当气候发生变化时，会对各地表径流产生不同的影响。例如：夏季，我国主要受东南季风的影响各地的降水量明显增加，其主要集中在 7、8、9 三个月，各地的河流特别是处于季风区域内的地区，河流的径流量会急剧增加，此时，我国的大部分地区会进入汛期。相反，在不受季风影响的西北地区或是在每年的冬季，由于受低压的影响，降水普遍会比较少，河流的径流量也会明显减少，甚至某些地区的河流会因降水不足而干涸。
（2）对水文循环的影响
水资源循环系统很容易受到各种因素的影响，其中最重要的是受气候变化的影响。气候变化会整个水循环系统有着显著的影响，当高纬度北半球，降水较多，然而在南部沙漠地区降雨量一般会减少得很突出，对全球水循环系统产生明显的影响。
（3）对水资源质量的影响
水是人们的生活和生产的重要资源。全球气候变暖已经对某些地区的水资源质量造成了很大的影响，最突出的是影响到了当地居民的生产和生活。气候变化会对某些地区的降水量产生很大的影响，使得在干旱和半干旱地区降雨量有显著的差异，水资源质量根本就无法相提并论。在某种意义上说全球气候变暖，会增加农业生产。但对于大部分地区，由于气候变化，容易造成旱涝灾害，严重影响当地人民群众的生产和生活。此外，由于高温造成的污染物减少的水降解，导致河水的水质下降，无法满足人类饮用水标准。
三、 减轻气候变化对水资源影响的应对措施
（1） 进行植树造林，蓄养水源
林地具有很强的蓄水能力，有关水资源管理部门要加强管理，对水源地进行植树造林，扩大森林覆盖率。通过提高森林覆盖率不仅可以很好的蓄养水源，还能有效减少洪涝灾害发生的强度和避免其他自然灾害的发生。与此同时，在地下水径流区域种植植被，增加地下水的径流量，改善当地生态环境和水文条件，提高水资源的利用率。
（2）提高对水资源的利用效率
通过兴建农田水利工程加强抗旱、节水、保水技术研究，并在全国范围内推广节水工程，不断提高水资源利用效率，并加强水资源循环系统的降水能力。此外加强对气象服务工作的管理，以提高对不利气候和自然灾害的防御能力，将影响降至最低。如，通过天气预报预测气候变化和自然灾害的发生情况，及时采取防御措施，降低气候变化和自然灾害所产生的不良影响。
（3）加大对水资源管理的资金投入
加强科研研究工作加强科研研究工作，不断加强人工降雨研究工作，提高人工降雨技术水平。同时加强南水北调研究工作，有效调节水资源空间分布不均问题。加强节水宣传和节水教育工作增强国民节水意识，进而起到保护与维护水资源循环系统的目的。同时，通过立法、行政、经济等措施形成良好的节约用水的社会氛围，构建资源节约型社会。
（4）加强水环境管理
据知，河流水质和径流流量、浑浊度之间有着因果关系。干旱区水量少的季节性河流，由于蒸发严重，河流变得浑浊，水质严重下降，加上流量减少、季节变更，更是加剧了气候变化对水生生态系统的负面影响，这种影响是无法估计的。
参考文献
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