水文与水资源工程论文
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水文与水资源工程论文范文第1篇
关键词：水文 档案 管理
水文是对水的数量和质量在时间和空间上的变化状况和规律进行勘测、研究的一门学科。在水文勘测、水质监测、水文情报预报、水资源水环境评价、水文科学实验以及水文咨询服务等水文活动中形成的具有保存价值的科技文件材料称为水文档案。[1]
一、 水文档案的特点
水文学从某种意义上说是一门信息科学、观测科学，水文档案是各项水文业务工作的结果。原始记录的收集、水文资料的整编与调查评价研究是业务工作的重要内容。相应地，水文档案一般分为水文原始观测记录、水文资料整编成果及水文水资源调查评价与研究项目成果。
随着水文观测手段的发展，从早期的人工观测形成的手工记录报表，发展到自记仪器形成的曲线图表，采用计算机采集的数据模块。水文资料整编成果是水文水质观测数据经过按技术规范标准进行整编后形成的材料，一般为数据报表，以“站年”为保管单位，一个观测站一年中所有观测项目的整编成果合在一起，装订为一卷。
水文调查评价与研究项目成果是在水文专项调查评价水文实验和水文科研等活动中形成文字图表报告等材料，以项目为单位分别立卷。水文档案具有一般科技档案的特性，并且专业性较强，具有显著的特点：
1、统一性。由于水是统一的整体，它变化复杂而连续，仅仅依靠一个水文观测站的信息，很难准确作出范围较大、时效较长的水文水情预报或研究及预测水文变化，也很难实施各种水文保障服务。为了达到观测资料共享，必须要求观测记录的统一性。也就是说，水文观测方法和观测时间以及观测结果的记录信息传输、数据格式、存贮格式都要求标准化。为此，要严格按照规范统一的水文信息格式填报、传输、接收水文记录，管理方法也要求统一。
2、区域性。水文记录档案是各地水文观测的结果，其观测数据只能代表一定区域范围的水文要素变化情况。水资源的数据只能代表一定区域范围的水文要素变化情况。水资源的地理环境条件有关，如植被、地形等。不同地区环境条件有很大的差异，水文记录也就相应地具有显著的区域性特征。[2]
3、时间性。水体中各种水文要素变化是时间的函数，水文观测记录要求客观地反映某一时间的水文要素实况。为了使观测记录有代表性、准确性和可比性，水文勘测人员必须按照水文观测规范，每天定时进行水文观测。一旦缺测或误测，超过一定时间，则无法进行补测。同一地区，不同时间，其观测结果是不同的，其时间特征很明显。
二、水文档案的重要作用
水文是水利的基础，是防汛、抗旱的耳目和尖兵，是水资源管理和保护的哨兵。水文档案是水利工程规划设计和运行调度、防汛抗旱、水资源开发利用、管理和保护以及一切与水相关联的国民经济建设的重要基础信息和决策依据。同志就深知水文档案的重要，曾经作出指示，水文档案的保护要万无一失。1962年夏天，住在武昌东湖宾馆，水利部长江水利委员会存放水文档案的大楼由于汽油自爆引起爆炸，惊动了。他立刻就当时的湖北省委第一书记王任重电话询问：水文档案受损失没有？并指示：水文档案要复制4份，分藏各地，以防万一。水文档案对防汛抗旱工作具有十分重要的作用，防汛抗旱工作是建立在水文档案管理工作基础之上的，没有水文档案信息，防汛抗旱工作就难以高质量地开展。1998年长江洪水最大时，在中央决策荆江是否要分洪的关键时刻，长江水利委员会水文局针对分洪能达到什么效果、如果不分洪荆江及其以下河段的水位将会如何、未来的气象与水情怎样等6大问题，利用积累的大量水文档案资料，及时、准确地作出了分析预测，为中央决定不分洪提供了重要的科学依据。据统计，1998年水文防洪减灾效益超过800亿元。
水文基本数据是研究水问题重要的基础信息，是我国重要的国情信息资源之一，国民经济建设与社会发展中一切与水有关的活动均需要水文基本数据。 对于水文系统自身来说，水文档案则是水文工作的成果，是几代水文人艰苦辛劳积累的宝贵历史财富。
三、水文档案管理方法
全面加强水文档案管理，提高综合管理水平和利用水平，管好用好这些宝贵的水文档案，做到对历史负责，并为现实各项工作提供优质服务，是水文档案工作的目标和任务。
1、要不断加强档案知识学习、提高认识，增强档案管理意识。认清水文档案管理工作的重要性，争取把档案工作列入领导议事日程，把档案目标管理及档案信息科（档案室）建设作为档案建设的重点工作，使广大干部职工充分认识到档案工作是一项重要的水文基础工作。解决好档案专兼职管理人员的配备问题，加强档案管理相关知识的培训，不断提高档案管理人员素质，进一步提高档案工作的业务水平。作为档案管理人员要认识到，档案管理岗位是一个需要默默奉献的岗位，它产生的效益是无形的又是无价的。档案工作是“功在当代，利在千秋”的事业，作为一个档案工作者要有责任感和使命感，要不断加强学习的自觉性，努力提高业务素质，树立好档案管理部门和档案工作者的良好形象。[3]
2、建立健全各项档案管理制度，是把档案工作纳入制度化、规范化轨道的有力措施。除了认真学习、贯彻《中华人民共和国档案法》、《水利档案工作规定》、《水利工作中国家秘密及密级具体范围的规定》等各项法律法规外，还要结合水文系统档案管理工作实际，制定出本单位的《归档管理制度》、《档案借阅制度》、《安全保密制度》、《档案销毁制度》、《档案分类方案》等一系列管理规定。使档案管理工作有序进行，做到制度健全、职责明确，实行集中统一管理，分级负责的制度，全面推动档案工作的开展。
参考文献：
[1].期刊论文； 赵菁菁 浅谈水文档案的特点及其管理-甘肃水利水电技术2004，40（1）
[2].期刊论文；李涛 加强水利（水文）档案管理服务三峡建设 -科技信息2009（8）
[3].期刊论文；李家年.Li Jianian 加强水文档案综合管理的思考 -江淮水利科技2006（2）
水文与水资源工程论文范文第2篇
关键词：生态水文学西部地区生态需水
1、生态水文学的发展
水文学(hydrology)是地球科学的一个重要分支，它研究地球上水的起源、存在、分布、循环和运动等变化规律，并运用这些规律为人类服务的知识体系[1]。自从科学界公认水圈、岩石圈和大气圈都从地圈中分离出来，并作为地球的独立圈存在后，水文科学的形成就有了其基础和地位[23]。
人类进入20世纪末，由于社会经济发展，人与自然的冲突加大，生态环境问题愈来愈突出，如湿地的退化、河道断流、入海水量减少、水体污染加剧等等。近20年来，生态学家们愈来愈意识到水文过程对生态系统功能的重要影响。但是，缺乏了解水文过程与生态系统植物群落变化与相互制约的内在联系。同样，过去水文学家关心最多的是洪水与干旱的成因、工程水文的实际的设计应用等。但是，随着生态与环境问题的重视与提出，愈来愈多的水文学家开始关注与水相关的生态问题，例如流速如何影响河道内的植物生长？河川径流的情势与滨岸生境生态过程之间是如何相互作用与联系的？由于水文循环联系地球系统地圈~生物圈~大气圈的纽带作用，水文循环过程的变化与其相关的生态环境的变化交叉研究与社会需求，产生了新的学科生长点，即生态水文学(eco-hydrology)。
生态水文学是20世纪80年代以后逐步发展的一门新兴交叉学科[1-20]。它重点研究陆地表层系统生态格局与生态过程变化的水文学机理，揭示陆生环境和水生环境植物与水的相互作用关系，回答与水循环过程相关的生态环境变化的成因与调控。利用生态水文学原理可以积极地用来保护和改善自然景观，正确指导生态环境脆弱地区的生态环境建设与水资源管理。
生态水文学的提出与发展大致在20世纪70年代以后。早期的生态水文学主要定义在生态湿地系统范畴。例如，1996年wassen等学者专门撰文[44]，认为“生态水文学是一门应用性的交叉学科，旨在更好地了解水文因素如何决定湿地生态系统的自然发育，特别在自然保护和更新方面有重要价值”。
1971年，联合国教科文组织（unesco）正式启动人类生物圈（mab）计划，水生生态系统研究成为该计划中的一个重要项目。第一阶段的会议于1986年在法国图卢兹召开，主要讨论了土地利用对水生生态系统的影响。会议期间，确定了一个具有决定性意义的主题：陆地生态系统和水生生态系统之间的过渡带，对生物化学循环和景观镶嵌体具有重要的调控作用。因此，过渡带的研究被推荐为unesco未来生态系统工作的重点。它是生态水文学发展的雏形阶段。
1988年，unesco组织了过渡带研究的国际专题研讨会。期间，国际应用系统分析协会和匈牙利科学研究院筹划了水陆过渡带功能方面的合作研究项目，试图通过对生态过程的充分理解，确定过渡带恢复或重建的管理思想。
1996年9月在法国召开了“小流域生态水文学过程”研讨会。会议共收到30篇论文，研究集中在小尺度上，内容主要包括土壤和大气相互作用的模拟，径流产生过程和水流路径、水量和水文生物地球化学行为等。在这次会议中，还讨论了分区和尺度的影响问题，分析了气候变化对水文行为和数量的影响。1997联合国教科文组织出版了“小流域生态水文学过程”会议文集。
联合国教科文组织（unesco）国际水文计划（ihp）是由世界各个国家政府组织参加、在国际上有重要影响的水科学及其相关的水资源和环境科学的大型国际研究计划。从1965-1974联合国科教文组织实施国际水文十年（ihd）计划后，ihp已经执行了五个阶段，其中：第一阶段（ihp-i，1976-1980）着重人类活动影响，水资源与自然环境之间关系的研究；第二阶段（ihp-ii，1981-1985）着重于把研究领域扩大到各个特定的地理、气候区域，并向着综合利用水资源的水问题方向发展；第三阶段（ihp-iii，1986-1990）定名为“为经济、社会发展合理管理水资源的水文学和科学基础”，除继续把水文科学作为重点外，把计划内容扩大到合理管理水资源；第四阶段（ihp-iv，1991-1995）研究计划重点是“大气-土壤-植被”之间的水循环关系，全球气候变化对陆地水文过程的影响。
ihp第五阶段（ihp-v，1996-2001）方向是“脆弱环境中的水文水资源开发”，由三个模块、八个主题和31个计划项目组成。模块1的资源过程与管理研究中主题2是“地表生态过程”。生态水文学是ihp计划的核心内容[14-19]。之后，生态水文学得到了迅速发展。从1996年到2002年，联合国教科文组织国际水文计划召开了一系列生态水文学研讨会。
1997年国际水文计划出版了专集：生态水文学—水生资源可持续利用的新范例。文集指出生态水文学主要是为了研究水循环过程、机制与生物、非生物之间的相互关系。水生环境的水量、水质和某些过程，不仅受气候因素的控制，而且在很大程度上受生物因素的影响。因此，生态学和水文学知识的综合，被认为是一个研究水和生物关系的合适的新工具。这本书首次提出了新的、具有挑战性的概念——生态水文学，建立淡水资源可持续发展的基础。图1表明了生态水文学与以往生态学和水文学思维的不同方式：
1998年5月在波兰召开了unescoihp-v2.3-2.4工作组会议。同年，出版了会议文集，主要包括以下4个方面的内容：1）介绍了生态水文学的框架和研究领域；2）提出了当前存在的缺点和未来发展路线；3）宣传生态水文学的概念，认为河流生态系统是受水文过程控制的“超有机体”。确定生态水文学研究的目标为：（a）比较和评价现有的水文和生态过程相互关系的信息；（b）评论预测的潜力、确定未来研究最重要的方向；（c）识别与水文过程相关联的环境问题层次；（d）定量生物因素、非生物因素之间的联系以及它们在水中的沉积物质、营养物质和污染物质运输、转化中的作用，以确定从区域到流域尺度上的转移路径；（e）以可持续发展为目标，建立可操作性的程序交互平台以及科学家、政策制定者和决策者之间新的思维方式。这一出版物为生态水文学的研究提供了指导作用。
1999年9月8日至22日，ihp-v组织了生态水文学研究进展方面的会议，在不同科学团体之间交流了生态水文学的研究成果。会议为来自24国家的不同领域的年轻科学家提供了辩论的机会。在生态水文学和水资源管理方面，科学家交换了基础性研究和应用研究的最新观点。基于研究过程中得到的数据和知识，科学家讨论和提议了生态水文解决环境问题的潜在办法。2000年出版了生态水文学研究进展文集。
需要指出，ihp-v中生态水文计划的核心目标旨在从流域观点、从河流系统与自然社会经济的联系中，理解生物和物理过程的整体性，以提高水资源的管理水平。专家们认为，当今世界范围的水资源问题已经受到来自全球气候变化和人类自身经济开发活动的巨大影响与挑战。在面对不断变化环境的水资源管理中，生态水文学的研究方法和思想将是最好的、可持续的方法。这一范例认为，流域就好像一个超有机体，它具有反抗压力的抗性和弹性特征，是面对变化环境下水资源可持续管理的最有效的一个工具。
1999年，为倡导生态水文学方面的科学研究，国际知名的英国水文研究所正式改名为“生态水文学研究中心”。
同年，英国谢菲尔德大学（sheffielduniversity）自然地理系andrewj．baird博士和德比大学（derbyuniversity）自然地理系高级讲师、美国国家大气研究中心项目科学家robertl．wilby博士共同编著出版了《生态水文学》。它是综述有关陆生环境和水生环境植物与水分关系问题方面的第一本书，阐述和探讨了各种环境植物与水分相互作用问题。该书对于水文学家、生态学家、自然保护学家以及研究生态系统、植物生活和水文过程的其他学者有很大的参考价值。中国科学院寒区旱区环境工程研究所赵文智和王根绪博士翻译出版了该书的中文全文[44]。
目前，在生态水文学或水文生态学的研究领域，活跃着一大批科学团体，使得这一领域的研究有了很大的发展。在联合国教科文组织国际水文计划（unescoihp）-v(2.3/2.4)的支持下，由maciejzalewski组织出版了一系列“生态水文学”专集，是一个里程碑。以后“生态工程杂志（eej）”杂志、“水文科学杂志（hsj）”都出版了“生态水文学”专刊。以zalewski为特约主编致力于生态水文学研究的新期刊。国际水文科学协会（iahs）也专门由acreman博士主编了“水文生态学”有关专集。
进入21世纪后，国际水文计划（ihp）实施2002-2007年新的第六阶段计划，方向确定为“水的相互作用：来自风险和社会挑战的体系”。主要的不同点是需要考虑下面若干方面新的研究与挑战的问题，即：地表水与地下水、水文循环的大气与陆地部分、淡水与咸水、全球化的流域与河流尺度、质与量、水体和生态系统、科学与政治、水与文化。它由五个主题组成：主题1、全球变化与水资源；主题2、流域地表水与地下水动力学集成；主题3、陆地生境水文学；主题4、水与社会；主题5、水教育与培训。其中主题3的陆地生境水文学仍然是生态水文学核心内容。
总之，生态水文学是现代水文科学与生态科学交叉中发展的一个亮点，它以生态过程和生态格局的水文学机制为研究核心，以植物与水分关系为基础理论，将尺度问题贯穿于整个研究之中，研究对象涉及旱地、湿地、森林、草地、山地、湖泊、河流等。因此，生态水文学的发展对我国生态环境建设，将会有重要的促进和推动作用。
2.国内外生态需水研究的问题
生态需水（ecologicalwaterrequirements）是生态水文学中的一个重要的研究课题。凡是联系到与水相关的生态系统自然发育、气候变化和人类活动干预下的生态系统退化等问题，都需要回答维系生态系统所需求的水或者河川径流等问题。在国际上提出生态需水的概念与研究生态需水的理论与方法，已经有了一段历史。在我国，生态水文学的研究刚刚起步，生态需水理论与方法还有待于发展与完善。
早在20世纪四十年代，随着水库的建设和水资源开发利用程度的提高，美国的资源管理部门开始注意和关心渔场的减少问题。美国鱼类和野生动物保护协会对河道内流量与鱼类生长繁殖、产量的进行了许多研究，提出了河流最小环境(或生物)流量的概念，已有学者撰文强调了河川径流作为生态因子的重要性。
在20世纪70年代后，澳大利亚、南非、法国和加拿大等国家针对河流生态系统，比较系统都开展了关于鱼类生长繁殖、产量与河流流量关系的研究。以大马哈鱼的河流生境（habitat）需水为例，加拿大哥伦比亚大学（ubc）有关学者通过大量的实地调查，分别获得了维系大马哈鱼到淡水河流繁衍所必需的河流生境的基本生态需水基本数据，其中包括适宜的流速和水深等。进一步，他们绘制了大马哈鱼繁衍所必需的河流生境质量的高低与基本生态需水（流速和水深）之间的曲线关系。
为了保护水生生物或生境，通常是基于河流物理形态、鱼类和无脊椎动物确定最小或最佳的生态需水流量。但是，这一流量仅仅考虑了渔业的流量需求或者湿地对水的需求，并没有体现生态系统的完整性。国外学者g.e.,petts认为，在河流管理中生态的需要与河流流量变化特征相联系应该至少考虑3个方面，即：（1）纵向的连接；（2）洪泛平原的流量；（3）维持河道的流量，包括最小的和最适宜的流量。基流流量的自然频率和持续时间也应加以考虑，无论何时，都要尽可能地保持生态可接受的流量变化。
gleick提出了基本生态需水量的概念（basicecologicalwaterrequirement），其概念实质是生态建设（恢复）用水[10]。falkenmark区分了绿色水（greenwater）和蓝色水的概念，指出从“蓝色”水的社会利用部门转向利用“绿色”水的生态系统中来，这种“绿色”水储存在土壤中用于蒸发或合成植物有机体。事实上，“绿色”水就是生态需水的概念，这种“绿色”水的概念适用于水生生态系统和陆地生态系统。
直到20世纪90年代，随着国际水文计划等大的项目推进，研究的对象开始打破过去局限于所关心的物种（如鱼类）或某一单一目标的情景，人们才开始考虑维持河流系统完整性的生态流量需求，提高对河流生态系统保护的有效性。但是，由于在西方发达国家，并没有中国西部如此生态问题的多样性和复杂性，因此，他们对生态需水的研究主要集中在维系自然生态系统平衡的方面，比较少考虑高强度人类活动大量挤占生态需水的现实问题。
中国是一个降水时间空间分布非常不均匀、人口压力大的发展中国家。人口、资源与环境的矛盾比较突出。就中国西部地区而论，20世纪90年代以前的水资源规划与配置管理中，很少涉及生态环境建设与生态需水问题。水资源可持续利用与合理配置是从国家“九五”攻关项目开始，提出的“生态需水”是一个新生事物。在中国，由于生态水文学基础研究起步比较晚，大家对于“生态需水”概念的理解也不尽相同。许多国内文献书籍、研究报告出现有“生态需水”、“生态用水”和“生态耗水”多个名词。有人认为它们的概念与涵义是不同的，但是有人认为它们都是指一回事（见文献[22]、[26-46]）。
1989年，中国科学院地理研究所汤奇成较早提出生态用水问题[45]。他认为“为了保证塔里木盆地各绿洲的存在和发展，必须要保护各绿洲的生态环境，而生态环境的保护也离不开水，这部分水可统称为生态用水”。1995年[46]，他认为“对生态环境用水很少或根本没有安排，这种情况必须彻底加以改变，否则干旱区绿洲外的环境将日益恶化；应该在水资源总量中专门划出一部分作为生态环境用水，另一部分为国民经济各部门的用水，包括工、农业及城市生活用水等”。以后许多专家学者对生态需水、生态用水和生态耗水等，提出不同的观点、定义和研讨，丰富了生态需水的理论与学术研究。
2001年，由钱正英、张光斗主编正式出版了的中国工程院重大咨询项目研究成果“中国可持续发展水资源战略研究”[27]。提出我国水资源的总战略必须以水资源的可持续利用支持经济的可持续发展；建议从防洪减灾、农业用水、城市和工业用水、生态环境建设等8个方面实行战略性改变，在中国大地上真正展开一场提高用水效率的革命。在该报告中，对生态用水做的定义是：“从广义上说，维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等，都是生态环境用水；狭义的生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐步改善所需要消耗的水资源总量。”。
在学术研讨方面，潘启民等把生态用水理解为生态需水量（状态值）和生态耗水量（动态概念）两个概念[47]。严登华等把河流水可划分为生态水、资源水和灾害水[30]。王芳等通过她的博士论文研究探讨了生态需水理论问题[38-39]，将生态需水概念界定为：为维护生态系统稳定，天然生态保护与人工生态建设所消耗的水量。将生态需水划分为可控（非地带性）与不可控（地带性）生态需水和天然与人工生态需水。刘昌明强调要在研究水循环和水量转化规律的基础上确定生态需水的理论内涵，提出陆地系统中的水可分解为资源水、灾害水、生态水和环境水。生态需水研究面临许多新的挑战。
笔者们参加了中国工程院重大咨询项目“西北地区水资源配置、生态环境建设和可持续发展战略研究”。有几个不同的观点：（1）我们理解的国际水文计划（ihp）研究意义上的生态需水，是指以水文循环为纽带、从维系生态系统自身生存和生态功能角度，相对一定生态环境品质目标下客观需求的水。例如，为了维系河流某鱼类的生境，需要必须的基本水文特征值保证（如一定的河川基流、一定的水流速度、水深要求等），生态系统对水资源需求的大小需要通过科学实验与观察获得，并不是人们主观要给出什么样的水资源配置。水的配置是针对水资源管理、不同水的用户即用水而言。因此，就应该有生态耗水和用水的概念，它们与生态需水有区别也有联系。（2）中国工程院重大咨询项目中所指的“生态需水”不同之处，在于为水资源的合理配置服务、为生态建设（林草，河道生态功能要求）服务的生态需水。所以，国际上提出的生态需水概念需要讨论与扩展。通过讨论，有比较一致的看法是：
生态需水是指维系一定环境功能状况或目标（现状、恢复或发展）下客观需求的水资源量。进一步，对中国西部生态环境建设研究工作的目标，生态需水可以理解为维系一定生态功能的环境目标（例如维系现状生态系统不再退化、恢复某个时期的生态景观、或者具体目标如黑河水必须要到东居延海等）下科学意义下生态系统需求的水资源。它是生态环境建设重要的科学依据。
生态耗水是指现状多个水资源用户（生产、生活和生态）或者未来水资源配置（生产、生活和生态）后，生态系统实际消耗的水量。它需要通过该区域社会经济与生态耗水的平衡计算确定。生产、生活耗水过大，必然挤占生态耗水。
因此，生态需水与生态耗水是有不同的含义，既有联系又有区别。例如，在黄河上游地区，自然降水条件下一般能够满足天然植被蒸散发对水的需求（降水p大于蒸散发e），因此，生态需水估计的数量比较小。但是，由于人的行为通过水土保持等措施建设林地，耗用（减少）了输送到河流下游的水资源量。人们往往称这部分耗用（减少）的实际水量为生态耗水量。所以，在黄河上游地区生态需水量与生态耗水量是有不同的。
相比之下，在西北内陆地区河流的下游，由于内陆地区河流的下游降水非常少，为维系胡杨林生态系统生存，估计的生态需水将完全占用河川径流量。维系胡杨林生态系统的生态环境用水也完全取决与能够提供给下游的河川径流量。在某种意义下，维系胡杨林生态系统的生态需水量也就是生态耗水量。
因此，生态需水与生态耗水的概念在西部地区既有联系又有区别。通过生态需水的估算，能够提供维系一定的生态系统与环境功能所不应该被人所挤占的水资源量基本的信息，它是西部地区水资源可持续利用与生态环境建设的基础，它也是估计在一定的目的、生态环境建设目标或配置条件下，生态环境耗水大小的基础。通过对生态需水和生态耗水的估计，能够分析人对生态需水挤占的程度，决策生态环境建设对生态环境用水的合理配置。
3.中国西部地区生态需水研究的挑战
水是干旱区的关键生态因子,植被的组成和结构由水密切控制,同时在各种尺度上对水产生重要的反馈作用。因此，在干旱区，研究生态学和水文学的相互关系，研究生态需水问题，对干旱区生态建设的模式和生态恢复至关重要。一方面，干旱区水文过程对植被生理特征和格局成因产生影响，同时植被对水土流失具有控制作用。
生态需水的实质是生态系统结构、功能和水分之间相互关系问题。生态需水是生态水文学研究的重要内容之一，只有建立在流域水循环基础上通过生态水文学理论的指导，生态需水量的确定才会更合理。目前在生态需水估算方面，面临许多挑战的问题。主要有：
3.1干旱区植被对缺水的适应机制研究
研究表明，干旱区的某些植物具有水分补偿能力，即利用冬季（低强度）降水补偿夏季干旱用水，冬季干旱就以夏季降水来补偿，这大概是灌木在这种环境中得以与一年生植物竞争的一种手段。另外，在干旱区，植物为了适应荒漠环境，具有许多生理结构上的变化。国外学者ewenari把荒漠植物分为两类：一类是随水变植物，这类植物对极端干旱具有许多生理上的适应性；但大多数植物属于恒水植物，这些植物对干旱有许多适应机制。不同植物的水分利用效率的、对水分亏缺的生理响应机制等研究，将为植被建设和恢复提供理论支持。
3.2植被格局成因的控制性因素研究
干旱区植被最显著的特点就是低覆盖度。研究表明，如果干燥度系列从p/etp>1（降水量与潜在蒸发量的比值）降到<0.3，就会发现潜在植被从全面覆盖而经一系列破碎的植被冠层到植被处于斑块状分布状态。近期研究表明，在黑河下游，随着上游来水的减少，不同景观类型的面积、数目和优势植被发生了很大的变化。在干旱区，胡杨、柽柳的空间分布普遍呈紧缩分布现象，当干旱程度有所减缓时，植被在空间上的分布相对较为分散。在防止土壤侵蚀的人工植被建设方面，由于只考虑植被盖度和高度，忽视了斑块格局及其配置方式。所以出现了北方人工植被土壤旱化、稳定性低的问题。以上说明了水分动态影响植被的分布格局，但这种分布格局如何响应水文过程的变化，它的生态学意义何在？植被的这种自然分布格局能否指导干旱区植被恢复等均有待研究。在今后的研究中，应加强植被类型、格局的生态水文学和生态需水研究。
3.3植被格局对水土流失、土壤侵蚀的定量化研究
在干旱地区，植被多呈斑块状分布，这种分布对改变水分径流的路径、减缓水蚀，提高斑块内的土壤水分含量等都具有重要意义。尽管对植被斑块的丛生状况有所认识，近来理论方面的研究和模拟方面的研究也有助于了解这一过程，但对这种现象的生态机制却知之甚少。这种缀块分布格局如何影响径流？这种格局的生态学意义何在，都是值得探讨的问题。另外，应加强大时空尺度上的植被格局和水文过程的关系研究。
分析干旱植物在水分胁迫下的群落组成结构、分布格局与演变过程，始终是干旱区生态水文科学研究的重要领域，迄今为止，关于这方面的研究未能取得突破性进展，尤其是群落演变的生态机理仍然处于未知阶段。近年来，关于干旱区植物分布如何影响径流和水分分布，以及如何调节干旱区侵蚀等问题的研究受到广泛重视，同时，大尺度“土壤—植被—大气”传输相互作用以及干旱区植被随气候变化的演化也是目前生态学家和水文学家共同感兴趣的话题。
3.14区域生态需水估算方法研究
我国的生态水文学基础研究刚刚起步。尽管在一些方面已经取得令人鼓舞的成果，如陈亚宁在新疆塔里木下游生态需水方面新的研究等，但总的看，目前处在初期发展阶段，没有比较成熟的估算方法，还存在这样或那样的问题，需要多途径比较与发展。
现行的区域生态需水估算方法主要思路是：依据不同气候带与降水等条件，开展自然生态系统分区，确定生态需水计算的不同类别的生态-水文参数；利用遥感提供中国西部区域土地利用信息，确定生态需水计算的不同类别的范围；通过不同植被类型的蒸散发计算、流域降水-径流计算确定河道外生态需水（地带性和非地带性的生态需水）以及河道内生态需水；最后利用水资源分区的水量收支平衡控制，估算生态需水或生态耗水总量。
由于对于生态需水概念理解的不同，实际中生态需水估算的方法就有不同或者差异。例如，按维护现状生态系统不再退化的理解，就会有一套基于2000年的遥感图，依生态分区，分类以及用总水量平衡核算的核算方法。按生态建设目标（过去，现状和未来），又有不同数量的估算方法。
客观说，基于生态水文学的研究思路是估算生态需水的基本途径，它从成因观点估算流域的生态需水，有比较好的理论依据。但是，由于西部地区生态环境问题的复杂性，特别是缺乏必要的生态水文过程与空间变化的资料，由点的植被蒸发扩展到面的植被耗水机理的尺度问题等，导致目前估算有一定困难与结果的差异。现行的水量平衡方法估算生态耗水，能够从宏观总量上给予控制，但是生态需水的精度取决于水资源平衡中其它耗水部门估算的正确与否。因此，在区域生态需水估算方法不成熟的情况下，鼓励多种途径方法的相互比较和佐证，可能比一种方法为好，这也是新生事物学科发展所需要的。如何在有限水文水资源资料和生态监测资料条件下，获得更为客观与科学的生态需水估计，的确是一个重要的挑战性任务与课题。
4.结语
生态水文学是一种对环境有利、经济可行和社会可接受的有效方式。由于生态退化等问题的出现，生态水文学成为国际研究的热点问题之一。本文回顾了生态水文学的发展历程，讨论了生态需水研究明亮的问题与挑战。它们作为生态环境建设的基础与学科发展，有如下几点认识与建议：
（1）优先、重点保护原则：在西北地区，由于水资源匮乏，不可能保护所有的生态系统，只能优先保护控制性生态系统，满足控制性生态系统对水分的需求。在此基础上，进一步形成保护干旱区生态系统的网络结构。干旱区流域下游荒漠绿洲是外来径流作用的产物，绿洲景观结构及组成类型的空间分布严格受河流廊道影响。因此，若把河流两岸乔灌木林和河岸灌丛草甸视作河流廊道的构成要素，则荒漠绿洲的高级生物组成实质就是河流廊道。在干旱区河流廊道不仅具有传输能量与养分的功能，而且是绿洲生物流的载体和传导源，为维持整个流域生态系统的稳定发展奠定了坚实的基础。所以干旱区河流廊道就是控制性的生态系统，生态需水应该优先得到满足。
（2）以生态水文学为基础研究生态需水问题：生态水文学是生态学和水文学的交叉学科，它所关心的是水文过程对生态系统配置、结构和动态的影响，以及生物过程对水循环要素的影响。水文循环深刻地影响着全球生态系统的结构和演变，包括自然界中一系列的物理过程、化学过程和生物过程，是其它物质循环的基础。因此，确定某一生态系统需水时，只有以水文过程为基础，结合生态系统的特性需求，才能较为合理地计算生态需水量。这也是今后生态需水理论与实践研究重要的发展方向。
水文与水资源工程论文范文第3篇
关键词：需求与推广；水资源；技术
一、发展趋势和科技需求
在强烈的社会实践需求和现代科学技术发展的推动下，水文水资源的技术开发和研究将进一步深化，其研究领域和研究尺度不断扩大，技术方法的先进性将进一步提高，服务于水利和相关行业生产实践的能力将进一步提高。水文水资源领域科技发展的趋势是：
(一)水文信息的采集和监测能力将不断提高。地面水文信息采集监测站点与气象雷达和遥感卫星等将形成立体观测信息网络，大大提高对整体水文事件特别是极端水文事件的分析、监测和预警能力。
(二)大尺度以及环境变迁影响下水文研究工作的开展。不仅研究陆面地表水、土壤水和地下水量的转换机制，而且利用高分辨率遥感卫星等更先进的空间观测手段研究陆面海洋大气界面上的水分和能量的交换过程。
(三)跨学科的综合和交叉。水文水资源与地球科学、计算机与信息系统、系统工程科学、社会学、经济学、生态学等的交叉性不断加强，将促进实现水源有效开发利用与经济高速增长和生态环境的协调发展。
(四)现代高新技术的广泛应用。随着现代科学技术的迅猛发展，核技术、地球观测技术、信息技术、现代控制理论和方法等在水文水资源研究的各个领域中融合渗透，使得水文水资源的研究方法出现突破性进展。
我国经济社会快速发展、城市化进程加快和人民生活水平不断提高，与此同时我们又面临水资源短缺、水环境恶化和水旱灾害严重等问题，并成为国家经济社会可持续发展的重要制约因素。力争以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展，着力解决水资源的供需平衡矛盾，是水文水资源科技研究的中心任务。围绕这个中心任务，结合水文水资源领域科
技的发展趋势，水文水资源领域的技术需求主要包括：
(1)在防洪抗旱减灾方面。加强新技术、新途径(如雷达测雨、卫星遥感、地理信息系统、同位素技术、信息技术等)在洪涝、干旱、水环境监测(包括水雨情时空分布、地下水监测、土壤墒情生态条件等)和预测预报技术的推广应用，加强水文与气象耦合的水文预报技术研究，提高防汛抗旱能力。
(2)在水资源利用和管理方面。一方面是“开源”，包括非传统水资源的利用技术(流域洪水资源利用技术、城市雨水资源利用技术、雨洪回补地下水技术、污水资源利用以及海水淡化等)的应用和推广；另一方面是“节水”，开发和推广先进的节水灌溉技术、水资源水质水量监控技术，建设水资源实时监控与管理信息系统。
(3)在生态安全和环境保护方面。加强供水水源地水质监测实时和预警技术；加强新一代卫星遥感技术对水体浊度、水环境、生态条件等监测信息的推广应用。
(4)大型公用基础软件和信息共享平台建设。水文水资源领域包括大量的专业软件，包括水文监测分析、水资源评价、水资源调度、水资源管理等，这些软件专业性强、适用性广泛，推广这些软件，有助于提高水文水资源行业的水平。促进信息共享平台的建设十分必要，因为基础资料是进行所有创新性科学研究的根本和基础。
二、水文水资源领域技术的推广应用
(一)现代水文预报预测技术
现代水文预报预测技术的核心就在于提高水文预报预测的预见能力，从而为抗旱防洪减灾更好地服务。所以应当加强气象与水文相耦合的预报预测技术的开发和推广，并推进定量的气象数值预报预测产品在水文领域中的应用，尤其是提高水环境变化、抗旱、防汛的预报预测水平；并加强对短中期台风暴潮、水雨情、天气的预报预测工作。这些推广技术包括了气象与水文相耦合的对降雨径流长中期的预报技术、结合定量的气象数值预报预测产品、基于新途径和新技术的水文预报预测技术、基于分布式水文模型和天气雷达测雨信息源的实时的洪水预报预测技术。
(二)水文信息的监测、传输技术
必须推广具有较高效率、操作方便和高灵敏度的水质、旱情、水雨情等实时监测与预警的技术和设备，以满足我国社会经济发展过程中对抗旱防洪减灾目标的要求。这些推广技术包括了新型、高灵敏度的水文信息的监测传感器、远程传输、信息采集、数据管理、处理和分析的技术与设备、地下水温度和水位等自动监测的技术与设备、河湖水质的在线自动监测的技术与设备、依靠卫星遥感信息进行大范围的土壤墒情的实时监测分析技术与设备等。
(三)水资源的合理配置与调度技术
对于流域水资源进行综合管理的实质就是以统筹解决生态安全、供水安全与防洪安全目标等的流域水资源的统一调度。因此应当建立和推广将总量控制来作为核心的统一调度的流域水资源技术体系，从而实现从单一的水利工程调度跨越到跨流域或全流域多水源(过境水、地下水、地表水)的统一配置和调度技术。这些推广技术包括了跨流域生态改善与应急输水监测技术、流域工程体系中多目标联合调控的技术、区域地下水的修复与保护技术研究、半干旱和干旱地区的地下水数值的模拟及其水资源的优化配置等。
三、地下水数值模拟发展趋势
就目前的地下水动态预测模型研究进展来看，研究结果更多都是比较侧重于特定区域、单一模型研究，结果不具有普遍应用性。对于耦合模型来说，更多的是从数学优化角度来进行耦合，单纯追求模型模拟精度，忽略对耦合模型内在机理的讨论研究。实际上，由于地下水系统的复杂性、非线性、多尺度性、突变性和随机性等本质属性的存在，使得对地下水动态预测研究变得较为复杂，如何建立既能提高地下水动态预测精度又能真实反映地下水系统内在规律的预测模型，显得具有重要意义。另外地下水模拟软件的发展取决于地下水数学模型及计算机软件技术的发展两个方面。模型是地下水模拟软件的内在核心，模拟软件是模型实现的技术手段。模型的发展将会扩大软件的适用范围，提高模拟的精确度。软件技术的应用将大大提高模拟软件的速度、质量及现代化水平。尽管世界上地下水及其相关模拟软件多达数百个，但由于地下水系统的复杂性，到目前为止，还没有任何一种地下水软件能解决一切地下水问题。根据国际上地下水的研究动向，可以预计今后地下水数值模拟的发展趋向可能有以下几个方面：
(1)反映实际地下水流的数学模型的建立和机理研究。如以确定性模型描述地下水系统的内部环境特征，将边界条件和源项作为随机时间序列建立预测模型，从而建立确定性随机耦合模型，来预测地下水动态，提高预测的精度与可靠性。
(2)无限边界有限处理的研究，尤其给定水头边界。
(3)数值计算方法，减少计算内存仍是地下水流数值分析的重要课题。多种数值分析方法相结合来处理一个课题是一个值得探讨的方向。
(4)介质的非均质性及由此而引起的参数的尺度效应研究。
(5)非饱和流及非饱和运移问题，多相流及其运移问题等的模拟研究。
(6)3s技术与地下水模拟模型紧密集成技术依然是将来的主要研究方向。
(7)随着污染的加剧，地下水中痕量污染物在迁移过程中发生的物化反应和有微生物参加的生物化学作用所造成的对人体健康的可能影响将日益成为人们关注的焦点。因此，考虑物化反应和生化作用的溶质迁移模型，特别是地下水中有机物质迁移模型将是一个重要研究趋势。
水文与水资源工程论文范文第4篇
关键词：GIS技术；水文水资源；应用；现状
中图分类号：TV文献标识码： A
引言
地理信息系统是一种以处理空间数据为基础的应用技术，而地质信息的特点决定了使用GIS技术的优越性，从而使该项技术在水资源领域中得到了广泛地应用。地理信息系统在水文水资源中的综合应用，也使得水文水资源研究工作逐渐走向系统化、网络化。
一、地理信息系统技术
GIS是地理信息系统（GeographicInformationSystem）的简称，借助计算机技术，通过对地球表层空间的地理信息进行采集、储存、管理、运算及分析来辅助科研的系统。
GIS的主要构成核心是处理空间数据的子系统，这是它作为地理科学研究工具的关键所在，该子系统分要分为两部分，空间数据分析及处理。数据主要来自遥感图像、统计数据和实测数据等。GIS主要功能有四个方面：一是对具有典型的空间性和动态性的数据信息的采集、分析管理和输出；二是对区域空间分析和动态预测能力，尤其是在地学模型的应用方面更具备优势；三是借助计算机通信技术以及遥感技术对数据进行管理，提高数据信息的可靠性，从而为决策提供参考依据。当前GIS技术正不断地向着集成化和智能化的方向发展，相信在未来能够为水资源及水文的研究提供更有效的信息和资料。
图1地理信息系统技术组成
二、GIS技术在水资源领域应用现状
GIS技术在水资源领域的应用现状主要包括5个方面:GIS技术在地下水资源评价中的应用、GIS技术在水质模型中的应用、GIS技术在防洪减灾中的应用、GIS在水利工程方面的应用和GIS在地表水与地下水的联合研究中的应用。
（一）GIS技术在地下水资源评价中的应用
地下水问题具有明显的时空维，地下水模拟强调地下水在介质中的运动情况。GIS应用在地下水模拟中，可用来获取、操作、显示与地下水模型有关的空间数据和预期的成果，使模型进一步细化，从而深入认识地下水在含水层中的赋存、运动情况，为合理开采、保护地下水提供基础。
（二）GIS技术在水质模型中的应用
GIS能够通过各种数据模型和数据结构将多源的地理数据进行统一存储和管理。水质预测模型建立之初所需的大量相关的地形、水、土壤、气候以及经济、人口等统计数据，可以通过建立GIS数据库的空间特征数据和属性特征数据管理。
蒋海琴等结合江苏省环保信息系统的建设，对WebGIS与一维水质模型集成的关键技术问题进行了讨论，阐明了模型计算中评价河段截取、空间离散及空间数据重采样的方法和过程，对实现水环境模型的跨平台操作和数据信息共享做出了尝试。
罗畏以基于投影寻踪的水质评价模型为基础，结合GIS技术进行水质分析和评价，以太湖为实验区域，根据2000年该区域的水质监测数据做了实例分析，验证了新理论和方法的可行性。
（三）GIS技术在防洪减灾中的应用
我国是一个地理条件复杂、自然灾害频发的国家。每年因洪涝灾害造成的经济损失非常严重。近年来，我国的防洪工作逐步实现了从“以洪水为敌”的控制洪水向体现水资源特性的洪水管理转变。新技术在防洪减灾领域得到广泛应用，GIS新技术与传统的防洪减灾技术的相结合，使水利防汛工作迈向了新的纪元。
（四）GIS在水利工程方面的应用
在水利工程应用中，GIS强大的空间分析功能和图形显示功能为工程设计和研究成果的可视化表达提供了有力的现代化手段。
通过GIS可以将施工过程通过图像的方式动态的显示出来，而GIS先进的空间分析功能可以为水利施工过程提供便利的分析工具，通过数字地形模拟，可以用离散分布的平面点来模拟连续分布的地形，进而进行坡度坡向分析、断面图分析等，从此实现水利工程信息的科学、高效的管理。
此外，GIS的可视化表达功能可以对每一施工过程进行模拟和全程监测，为设计人员提供直观形象的信息支持，为决策者提供精确、科学的可视化分析手段，为优化施工过程提供技术支持。
（五）GIS在地表水与地下水的联合研究中的应用
流域是由分水线所包围的河流集水区，在地域上具有明确边界的区域。流域地表水和地下水的统一调度和科学管理一直是水资源领域一个重要的实际问题，GIS的引入为这一问题的解决提供了有效的手段。
Maidment等(1993年)的研究成果表明:水文模型空间要素主要是由分水岭、排水渠道、湖泊和三角洲构成，并且水流状况也由这些要素所规定，而在地下水模拟、资源评价与管理工作中，这些地表水方面的高质量研究成果是非常宝贵和必不可少的，GIS为区域地表水与地下水的联合研究提供了高层次的综合环境和工作平台。
Maidment应用GIS做了比利时Voer流域的降水和径流相关情况的空间分析，为该流域的地表水与地下水的联合调度与管理提供了可靠的科学依据。
当前GIS技术已逐步应用到了水文水资源领域的各个方面。除上述几个方面外，GIS技术还在水资源管理、水污染控制规划、旱情分析预测、库区地质分析、水环境监测评估等多方面得到了成功的应用。
三、水文水资源领域GIS应用的发展趋势
（一）GIS应用规范和标准继续完善
在实际的情况下，一般GIS的应用与开发大多是分开进行的，各部门是要根据具体的生产以及需要而独立开发的。所以我国缺乏完整的技术规范体系和设计应用标准，开发平台的多样化以及数据格式的繁琐已经给我国的地理信息共享机制造成了较多的阻碍。虽然国内部分地区进行试点行业规范的相关工作已经展开，但是仍然存在缺乏国家层面的一致规范的问题。因此应加强GIS应用规范和标准继续完善。
（二）水资源及水文地理空间数据库更加完善
水资源及水文地理空间数据库作为GIS系统的关键，对于决策起到基础的作用，所以必须在保证提高GIS应用越来越标准、越来越规范的条件上积极进行基础数据库的建设，特别是对于具有水资源及水文领域特色的数据库，例如雨情和水情数据库以及水旱灾情数据库等等。除此之外，数据库中必须要有大量的流域内关于自然资源和社会经济环境的基本数据，而且要保证数据库中的数据采集能够具体并准确，且能够及时进行更新。
（三）GIS与水资源及水文专业模型能够充分融合
在目前我国的一些水资源及水文方面的模型中，虽然GIS大多数都具备关于水资源及水文信息的详细具体的数据，且具有存储、管理和输人输出功能，但是其核心主要还是仅限于数据方面，缺乏表达水文地理空间、水文现象空间分析的能力，缺乏有效支持决策的能力，特别是在基于GIS、RS的分布式水文模型方面表现的还远远不够。我们必须要结合当前的各类计算方法，利用各类软件逐渐过渡到以栅格为计算空间单元的分布式模型，能够充分利用GIS所具有的空间数据管理功能，从而实现水资源及水文的专业模型与GIS的紧密结合，这要作为我们的研究重点。
（四）软件向多维发展
目前社会上开发的GIS软件，多数都不具备真三维的分析的功能，在几何建模和分析方面都不能满足水文水资源时空动态变化的要求，如比较成熟的GRASS、SGM、IVM等系统，功能也明显不足。因此，急需开发一些具有三维甚至四维功能的GIS水文水资源空间分析软件。
随着水文水资源管理发展的要求及以计算机与空间技术的进步，GIS将从二维走向多维，从独立走向兼容与集成。
（五）完善基于GIS的灌区的地下水资源评价系统
灌区不同于一个完整的流域或行政区域，它是有可靠水源(地表水、地下水)和引、输、配水渠道和相应排水沟道的灌溉面积，是人类水事活动的产物。灌区地下水的循环不仅受自然因素的影响，而且还主要与地表水灌溉及地下水开采活动密切相关，因此，研发基于GIS的灌区地下水资源评价系统也非常必要。
结束语
当前，随着信息时代的来临，在水资源科研以及管理中应用GIS是一件非常具有前景的工作。但是如何建立一种综合性资源信息系统是我们目前面临的困难。但不管怎样，使用GIS能够促进水资源利用和管理领域的发展，因此我们必须要认识到水资源科学以及地理信息系统的发展变化的概念，技术的进步以及变化的社会需求必定使其含义也会发生深刻的变化。
参考文献：
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[3]涂永彤,丁铭.我国水文水资源领域技术需求情况探讨[J].科技创新导报,2012,01:123.
水文与水资源工程论文范文第5篇
论文摘要：本文根据新修订的高等学校专业目录及高等职业技术教育的特点，研究了水工专业(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的课程体系、教学内容及教材编排，提出了关于将两门课程合并及合并后的课程名称、课程教学内容和教材编排建议。
引言
水文及水利水电规划是高等学校及中等专业学校水利水电工程建筑专业(简称水工专业)重要的专业技术课之一。它除直接分析确定水利水电工程的规模指标(如正常蓄水位、装机容量等)和效益指标(如保证出力、发电量等)、工程安全和造价外，还要为水利水电工程的设计、施工及运行管理等提供正确合理的基本设计数据。据此不难看出，本课程在水工专业培养目标(从事水利水电工程勘测、规划、设计、施工及运行管理的专业技术人才)中的重要地位和作用，因而，它是水工专业必修课之一。
但从我院教学实践来看，水工专业的学生似乎并不看重该课程。通过调查发现，大部分水工专业的学生，只对相关的力学及建筑材料、建筑结构、水工建筑物、水电站和水利工程施工等课程感兴趣，而对水文及水利水电规划课程则学习积极性低，学习效果差。一般都是等到学习水工建筑物、水电站和水利工程施工课程时才认识到水文及水利水电规划课程的重要性，结果因基础不牢而捉襟见肘。再深人一层分析，造成这种教学被动局面的根本原因，一方面固然有学生认识上的问题，但另一方面，也可以说是更重要的方面，还在于课程自身存在的课程名称、教学内容及其教材编排等问题。
因此，本文试从水文及水利水电规划课程的名称、教学内容及其编排等方面进行探讨，以树立本课程的“规划”形象，提高学生学习的积极性，使本课程的教学更好地服务于专业培养目标。
1课程的合并及合并后的课程名称问题
1.1课程的合并
在高等学校水工专业的课程中，1981年以前本课程原名称为“水文及水利水电规划”，与其相应的第一轮高校统编教材是(工程水文学)(上册)和(水利水电规划)(下册)。1982年12月，原水电部在南京召开高等学校水利水电类专业教材编审委员会正副主任扩大会议，会议在审定各专业的教学计划时，一致同意将(工程水文学)和(水利水电规划)分开设课，并将后者改称为(水利水能规划)。同时，会上讨论(1983一1987教材编审出版规划)(即第二轮统编教材出版规划)时，同意将第一轮教材下册修订再版，作为水工专业(水利水能规划)课程的统编教材(该教材1986年11月由水利水电出版社出版)。
在中等专业学校水工专业课程中，本课程1992年以前合称为“工程水文学”，第一版(工程水文学)教材是1979年由水利水电出版社出版的，1986年12月出版的第二版(工程水文学)教材，在第一版的基础上作了较大修改，并增加了水库调度一章。从1992年开始，中等专业学校水工专业也相应地将其分为(工程水文学)和(水利水电规划)两门课，并由水利水电出版社分别于1992年和1994年出版了第三版(工程水文学)教材和由东北水利水电专科学校朱伯俊主编的(水利水电规划》教材。
综上所述，无论是在高等学校还是在中等专业学校，水文及水利水电规划课程都经历了由合到分的变革。根据新制定的高等学校专业目录，笔者认为，以课程合并改革为重点的新一轮的课程设置改革，必将在中、高等学校全面展开，因此，本课程的合并也势在必行。事实上，关于工程水文学与水利水能(电)规划课程的再次合并，早在1995年实行“五天工作制”时已经开始，只不过它是一种形式上的简单合并，虽然达到了压缩本课程教学时数的目的，但就我院水工专业近几年本课程的实际教学效果来看，对本课程教学质量的提高，作用不是很大。因此，有必要对本课程进行实质性的合并、重组。
再者，针对性强和实践能力强是职业技术教育最突出的特点，根据我院起草的《高等职业技术教育水利水电工程建筑专业教学计划)，课程结构由过去的基础课、专业基础课、专业课这三段式变为公共课和专门课两块式;理论教学时数与实践性教学时数之比为1:078(要求1:1)，本课程教学时数仅有70学时。因此，不可能再将工程水文学和水利水能规划分开设置为两门课，即使从教学计划角度来看也有合并的必要。
将工程水文学和水利水能规划合并，不仅是必要的，而且是可行的。可以从它们的教学任务和目的来分析。工程水文学的教学任务是使学生具有水文学的基本知识，了解水文观测的一般方法，并能搜集有关水文资料进行分析计算。即使学生具有从事中小型水利水电工程规划设计的水文计算能力，为确定水利水电工程规模和施工及运行管理规程提供所需的水文数据能力。水利水能(电)规划的教学任务则是在掌握河流水文情况的基础上，根据水文计算成果和国民经济各部门的综合利用要求，分析确定水库的兴利库容和供水效益，确定水电站的发电效益指标和反映水库水电站规模的主要参数—正常蓄水位、死水位和装机容量等，以及通过防洪调节分析确定水库的防洪特征水位和库容、溢洪道尺寸等。总之，使学生在学习工程水文学的基础上，进一步学习水利水电工程规划的基本知识、基本理论，初步掌握水利水能计算和规划的方法，为其毕业后从事水利工作打下基础。从上述分析不难看出，工程水文学知识是进行水利水能规划的基础，将两者合并是切实可行的。
1.2合并后的课程名称
关于合并后的课程名称，笔者认为可将其称为(水利水电工程规划)。这可以从本专业的培养目标和本课程的教学任务两方面加以论证。首先，从水工专业的培养目标来看，由于学生毕业后主要从事水利水电工程的勘测、规划、设计、施工和运行管理等专业技术工作，因此，参照水利工程施工、水工建筑物、水电站等专业课，将水利水电工程规划作为水工专业的一门专业课的名称是合适的。再说，水利水电工程的规划，主要是水库及水电站基本参数的选择，它关系到工程的规模和效益的大小、工程的安全和造价等问题，而且对从事水利水电工程设计、施工和管理等的工程技术人员来说，必须掌握一定的水电规划知识。因此，将(水利水电工程规划)作为(工程水文学)与(水利水能(电)规划)合并重组后的课程教材名称是恰当的。
2(水利水电工程规划)教学内容的界定
2.1界定依据
(水利水电工程规划)课程的教学内容原则上应该包含(工程水文学)和(水利水能(电)规划)两门课程的教学内容，但由于水利水电工程建设周期长、工程投资大，需要国民经济各方面协作配合的环节多，影响面广，系统性强，水利水电工程建设必须严格按勘测、设计、施工和管理的基本建设程序分阶段进行，因此，(水利水电工程规划)课程的教学内容，还应根据水利水电工程建设与规划有关的各个阶段对规划的具体要求而确定。
江河流域规划是水利水电工程建设的前提。它是在勘测和调查所得的流域社会经济情况、地形资料、河流水文资料及地质资料的基础上，对江河上特定河段以及地区的水资源进行综合利用规划，并经过各种方案的技术、经济论证比较，确定总体规划布局及河流梯级开发方案，提出实施程序及近期兴建的水利水电工程。
可行性研究是在经过审查批准的江河流域规划基础上，对推荐的建设工程项目，从技术、经济和建设条件等方面论证研究其可行性，以保证技术上安全可靠，经济上合理、能用较小投资获得较大效益。可行性研究阶段中的设计工作可以粗略一些，但对工程规模、经济效益、开发的迫切性以及技术力量的落实等问题，必须论证清楚。
初步设计是根据批准的可行性研究报告的有关工程规划对工程进行总体布置，选定主要建筑物型式和控制性尺寸，如选定合理的坝址、坝线和坝型，通过比较，选定最优的枢纽布置方案、水库的各种特征水位和库容，选择电站的装机容量、机组型号。水利水电工程管理阶段的任务是随时掌握水利水电工程中各种水工建筑物的运行情况，发现并消除隐患，确保工程安全;有计划地蓄水、泄水以及合理调度用水，充分发挥工程的综合效益;通过养护和修理使工程经常处于良好的工作状态，延长工程的使用年限，根据国民经济发展的需要，对工程进行改建或扩建，使之发挥更大的经济效益。所以水利水电工程的管理不仅是工程管理部门的工作，也是规划设计部门的工作。
2.2《水利水电工程规划》的教学内容
从上述水利水电工程建设各阶段的情况来看，(水利水电工程规划)课程的教学内容应包括:江河流域规划—水资源的综合利用、河流与流域、水利枢纽与梯级开发、水文资料的收集与分析;水库规划—水库地形特性、水库的特征水位和库容、水库水量损失及淤积、淹没、浸没等问题，用水特性与用水资料，设计保证率与设计标准，设计年径流量、年输沙量和设计洪水分析推求，兴利库容和防洪库容的计算，水库死水位、正常蓄水位和防洪特征水位的选择确定;水电站水能规划—水能利用原理与开发方式，水能计算，电力系统负荷图与容量组成，水电站装机容量及运行方式确定;施工导流规划—施工导流标准，施工设计洪水与施工水文预报;水库调度规划—水库防洪调度图、灌溉调度图和发电调度图编制等等。
3关于(水利水电工程规划)教材编排问题
3.1《工程水文学》与(水利水能(电)规划)教材体系
教材质量直接影响课程教学效果。《水利水电工程规划)教材应紧密结合专业要求，打破(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的教材体系，通过删节、补充和调整，建立新的教材体系。为此，首先要了解清楚(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的教学内容编排情况。(工程水文学》教材是以水循环及径流形成过程、水文统计的基本知识与方法、设计年径流及设计洪水的推求、降雨径流分析、水文预报等为主要内容;同时扼要讲述水文测验及水文资料收集、河流泥沙等方面的知识。高等学校教材是按以学时编写的，全书共十二章，依次为绪论、水循环及径流形成、水文测验及水文资料收集、水文统计的基本知识及方法、年径流分析与计算、由流量资料推求设计洪水、降雨径流分析、由暴雨资料推求设计洪水、小流域设计洪水计算、可能最大暴雨与洪水、河流泥沙计算、水文预报。中等专业学校教材除无水文预报一章外，其它内容与高等学校教材基本一样，只是将可能最大暴雨与洪水、降雨径流分析分别并人小流域设计洪水计算和由暴雨资料推求设计洪水两章中，因而全书只有九章。
(水利水能规划)是按42学时编写的，全书包括绪论、水资源的综合利用、兴利调节、洪水调节、水能计算及水电站在电力系统中的运行方式、水利水能经济计算、水电站及水库的主要参数选择、水库群的水利水能计算、水库调度等八章。(水利水电规划)则是按54学时编写的，全书分为绪论、水利水电规划所需的基本资料、水库兴利调节计算、水库防洪调节计算、水能计算、电力系统中的水电站主要参数选择、水库调度等六章。
3.2(水利水电工程规划)教材编排建议
根据(水利水电工程规划)课程的教学内容和教学任务的要求，其教材的编排既要有利于教学，又要有利于学生对水利水电工程建设程序的认知。据此，笔者试提出(水利水电工程规划)课程教材的编排建议如下:
3.2.1绪论含我国的水资源及利用，我国水利水电建设的成就与展望，水利水电工程的规划程序，水利水电工程规划的教学内容和任务。
3.2.2水资源综合利用规划含水资源的综合利用与水利事业，河流与流域，与江河流域规划。
3.2.3河流水文含水文学与水文测站，降水的观测与流域平均降雨量计算，蒸发与下渗，径流的形成及表示方法，水文循环和水量平衡，江河水位、流量、泥沙观测及资料整理，水文资料的收集来源。
3.2.4(水利水电工程规划)所需的基本资料含径流调节，水库兴利调节分类，水库调洪作用，设计保证率与用水资料，防洪设计标准分类、选择，泄流方式及泄洪资料，水库地形特性，水库的特征水位和库容，水库的淤积淹没和浸没等。
3.2.5水文资料统计分析方法含统计分析的任务和方法，现行水文频率计算方法—适线法，相关分析方法。
3.2.6设计年径流推求含年径流及其变化特性，具有长期、短期和缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分配推求方法。
3.2.7设计洪水推求含由流量资料推求设计洪水，由暴雨资料推求设计洪水，小流域设计洪水推求，可能最大洪水推求简介。
3.2.8水库兴利规划含兴利计算原理，死水位的确定.年调节水库兴利库容和调节流量的计算，多年调节水库兴利库容 的计算简介。
3.2.9水库防洪规划含调洪计算原理，无闸门控制的水库调洪计算方法(列表，试算法、半图解法、简化三角形法)，有闸门控制的水库调洪计算方法。
3.2.10水电站水能规划含水能计算的内容和方法，无调节、日调节和年调节水电站的保证出力、保证电能计算，多年平均年发电量的计算。
3.2.11水库及水电站主要参数的选择含电力系统的负荷与容量组成，水电站装机容量的选择，以发电为主的水库特征水位的选择。
3.2.12施工导流规划含施工导流标准，施工设计洪水推求，施工水文预报。
3.2.13水库调度规划含水库调度的意义，水库的兴利调度图、防洪调度图和发电调度图的编制方法，水库的优化调度简介。
参考文献
①吴明远、磨道江、叶守泽合编.工程水文学.水利电为出版社，1986.
②周之豪、沈甘源、施熙灿、李惕先.水利水能规划.水利电力出版社，1986
③广西水电学校丁炳冲主编.工程水文学.(第三版).水利电力出版社，1994，
水文与水资源工程论文范文第6篇
【关键字】水土保持水资源可持续发展
中图分类号：S157文献标识码： A 文章编号：
一、利可持续发展的必要性
水是人类赖以生存的不可替代的宝贵资源，是社会经济发展的物质基础。经济发展和人类的生活离不开水的供给和保障。水利包含着水资源开发利用、除害兴利、节约水资源、保护水资源等许多内容，是国民经济和社会发展首要的基础设施和基础产业。但是，目前我国在水资源的利用方面存在着诸多问题，主要表现为：第一，人均水资源占有量低，时空分布不均匀，利用粗放。目前我国的总供水量，不能满足社会经济发展的需要。与此同时，我国的水资源利用大多是粗放型，不注重节水，浪费严重。
到21世纪中叶，我国人口将接近16亿，社会经济发展要求达到和接近世界发达国家水平，对水的需求将进一步增加，供需矛盾将更为突出。第二，洪涝、干旱灾害频繁。我国的洪涝灾害十分频繁，几乎每年都有发生，加之水利工程及城市、乡村的防洪标准普遍偏低，洪涝灾害造成的损失十分严重。干旱灾害几乎年年发生，造成的经济损失巨大。今后随着社会经济的迅速发展，一次灾害的直接损失将不断加大。第三，耕地中有效灌溉面积少，灌溉技术落后，水的利用率较低。第四，我国现有水利工程有相当一部分工程质量不高，设计标准偏低，部分水利工程设施老化失修严重，大中型灌区工程配套不齐，致使工程效益衰减，有的工程甚至报废。第五，水污染十分严重，水环境问题突出。因此，只有确保水资源和水利工程的可持续利用，才能保障国民经济的可持续发展。只有确保水利的可持续发展，才能保障经济、人口、资源、环境的协调发展。水利可持续发展既是我国可持续发展总体战略的重要组成部分，又是整个国民经济和社会可持续发展的基础和保障。
二、国水土流失的现状
中国现有水土流失面积356万km2，其中受水力侵蚀的水土流失面积165万km2，受风力侵蚀的水土流失面积191万km2，在水蚀和风蚀面积中有26万km2的水土流失面积为水蚀、风蚀交错区。调查表明，全国水土流失面广、量大，不论山区、丘陵区、风沙区还是农村、城市、沿海地区都存在不同程度的水土流失问题。以三峡库区为例，库区总面积约为5万km2，涉及重庆、湖北两省市的19个区(县、市)，其中重庆为16个区(县、市)，总面积为4．6万km2。三峡库区重庆部分水土流失面积为3．06万km2，年土壤侵蚀模数为3．751t／万km2，年侵蚀量为1I．481万t。
三、土流失对水利的危害
1、有效蓄水量减少。容易发生旱涝灾害
水土流失的首要后果是使枯水季节水量减少，严重时水源枯竭，河道断流。具体表现在两个方面：第一，使土壤蓄水量减少。土壤颗粒间的空隙占土壤总体积的40％一50％左右，这些空隙是水分蓄存的空间，是涵养水源的关键。由于水土流失，土壤随水而去，贮水空间就会随之降低甚至丧失，土壤的蓄水量会因此减少，容易造成土壤干旱。从水文角度讲，增强了径流的年内变化，枯水季节水量减少会使洪水季节的水量更多，容易造成涝灾。第二，水土流失使得丘陵山区的水塘、水库、湖泊、河道等发生泥沙淤积，有效蓄水容积减小，蓄水量也相应减少，影响到工农业生产的发展与人畜的饮水安全。
2、增加地表径流。加剧洪水泛滥
水土流失严重的地区，植被大部分遭到了破坏，暴雨发生时，由于地面坡度大、植被覆盖率低、土壤蓄存能力差，当降雨强度大于土壤入渗速度时，雨水来不及下渗，迅速大量产生地表径流，瞬时形成山洪，加剧了洪水泛滥，极易给人民的生命财产造成严重损失。
3、造成河库淤塞，降低水利工程的效益
水土流失区由于表层土壤，在水力侵蚀下，大量泥沙随地表径流输入水库、堰塘、江河。一方面，减少了有效库容，削弱了水利工程的防洪能力，减少了水利工程的使用寿命，甚至造成漫坝、垮坝等自然灾害，直接降低了水利工程的效益；另一方面，造成沟渠江河河床抬高，严重影响正常行洪，致使洪水宣泄不畅，水位上涨，容易发生严重水灾。
4、容易引发山体滑坡、泥石流等地质灾害
水土流失区由于山高坡陡，植被破坏，一遇暴雨，极易形成山体滑坡和泥石流，不仅会冲毁住房、交通、电力、通讯等基础设施，也将会冲毁农田、水塘、小型水库等水利设施，严重的还会影响航运，从而给经济发展带来严重危害。
5、水环境质量下降，引发面源污染
由于水土流失，表层土壤以泥沙形式进入水体。流失的土壤中含有大量的有机质及残存的农药、肥料等物质，不仅增加了水体的浑浊度，同时引发水体的富营养化，造成面源污染。水土流失越严重，进人水体的污染物就越多，水质就越差，造成质量结构型缺水。
四、水土保持在水利可持续发展中的重要作用
水土流失危害十分严重,影响水资源的利用,在某种程度上讲,是中国的头号环境问题。遏制水土流失,实施水土保持,是当前唯一的选择,尤其是在一些水土流失严重、生态环境脆弱的地区。水土保持是防治水土流失,保护、改良和合理利用水土资源,维护和提高土地生产力,充分发挥水土资源的经济效益和社会效益,建立良好生态环境的综合性的科学技术。具体说来,水土保持在水利中的作用主要体现在四个方面:
一是减少洪涝灾害的发生。水土保持可以维持或增加土壤的入渗量,一些工程水土保持措施(如梯田、水库等)还可以拦蓄径流,一方面在汛期可以削减洪峰,提高防洪能力,另一方面,在枯水季节可以补充径流,减少径流的年际变化。
二是水土保持可以减少水土流失量,很多水土保持设施(如水平梯田、小山塘、排灌沟渠等)还可以拦泥拽沙,增加塘库蓄水,提高水利工程的效益,减少水库、湖泊、河道等的淤积,延长水库的使用寿命。
三是水土保持可以减少滑坡、泥石流等灾害的发生,有效保护水利工程。
四是水土保持可以提高水环境的质量。
【参考文献】
[1] 项伟.肖淑娟水土保持在水利可持续发展中的作用分析[会议论文]-2008
[2] 黄远忠 浅析水土保持在水利可持续发展中的重要性[期刊论文]-中国科技博览2010(24)
[3] 卞艺杰.BIAN Yijie 水利可持续发展信息系统研究[期刊论文]-水利水运工程学报2001(2)
水文与水资源工程论文范文第7篇
【关键字】生态景观，水网，基本思路，存在问题
中图分类号：S276.5文献标识码： A 文章编号：
一．前言
生态景观水网的构建，除了可以改善水系水体的水质，还能够解决水源地的问题，全面发挥景观水网的效益：首先，促进水资源发展模式的创新，目前大多数城市的水环境处于亚健康的状态，亟需提供治理保护的措施，为城市水资源的治理积累创新的经验；其次是景观水网的工程实施，为人类提供一个与大自然和谐相处的平台，保证城市的饮水安全，并不断提高城市的特色品位和个性魅力；再次，生态景观水网是城市可持续发展的强有力支持工程，尤其是生态重点保护 区域，通过将生态平衡、环境保护和城市发展三者的结合，提高水资源环境的承载能力。
二．城市生态景观水网存在的问题
城市生态水景观存在问题的分析，是针对性构建生态景观水网的基础依据，水体恶化、生态污染和水资源枯竭等现实的问题纵横交错，成为目前城市生态水景观发展的绊脚石：
1．河道生态功能逐渐丧失，水资源污染问题突出，与人类对水资源的基本需求形成强烈的矛盾，某些原本水资源丰富的南方城市，也逐渐沦落为污染严重的缺水城市。目前，大多数城市的内城河水质呈现继续恶化的趋势，生活污水、生产废水、工业废水和船舶废油等不断排入河道，而水体本身的纳污和自净能力有限，将制约着河道生态功能的正常发挥。
2．城市人口的增长、交通网络的扩展和商业项目的启动，大部分河道在城市建设的进程中被填埋，或者被改为暗沟，使得水系被分割，无法满足景观的水资源畅通要求。
3．为了满足防洪、泄洪和排污的需求，河道往往被人工化和渠道化改造，虽然有利于航运、发电和灌溉等实际需求，但水系将和土地等生态环境分离，对河岸植物和水生生物产生极大的负面影响，破坏河流周边的生态环境，阻碍了地下水系循环、地表水系循环和河道的自净等功能的实现，使得水资源污染的程度加重。
三．生态景观水网的构建思路分析
1．不断加强生态景观水网的重点环节建设
（一）要争取当地政府部门的支持。水网构建工程属于水利规划的一部分，需要与国家水利局等相关部门联系，争取纳入河道污染防治规划当中，以获得生态水网构建构成的资金技术支持，为水网构建工程创造良好的政策环境。
（二）协作机制的建立，生态景观水网的构建涉及到水务、环保、园林和房产等领域的内容，需要建立统一高效的协作机制，使得水网作为一个综合体进行协调性构建，因此必须抓住政策支持的时机，建立生态景观水网构建的工程领导小组，负责对管理制度的理顺和各方资源的整合，以便破解工作中的各种难题，保证生态景观水网构建工程的稳步建设。
（三）拓宽资金筹集的渠道，针对生态景观水网构建需要大批量资金的要求，在建设施工之前，要拓展资金的筹集渠道，加大融资的力度，一方面是争取银行机构的资金支持，争取更多的银行贷款，另一方面是利用市场推广的手段，推行生态补偿，将土地开发和水生态环境建设结合起来，以便从土地升值中获取足够的建设资金。
（四）制定生态景观水网构建工程的可行性研究方案，以此作为规划方案细化和完善的参考依据。目前，水资源的保护、水污染的处理等是生态水网构建的工程重点，我们要根据相关的规范要求，将工程项目一体化，根据批复的意见和整改要求，不断完善工程规划的方案。
2．构建生态景观水网的格局
（一）提升水系的景观生态效益。现在城市的高密度开发建设，影响生态景观水网的格局，因此，笔者认为要针对城市的生态水资源环境特点，构建水系网络生态格局：
（1）是结合水资源结构所处位置的地理条件，譬如针对淤泥填塞的河道，进行现场的治理和保护，沟通断头的河道，形成水系的流动，并采用继承和再生的方法，调整水资源系统，重新设计结构清晰的水网架构。
（2）是恢复被填埋的河道，改善缺乏绿化的水系生态价值，譬如重新开挖直河，通过以河流水系为轴心的绿化建设，汇集规模比较小而且分散的公园、绿地和园林，使得景观水网形成系统的城市绿化开放空间。
（3）就是利用水网建立相互联系的敞开式绿化空间，发挥水系的综合效益，并发挥水系本身的水网特色。
（二）是治理水污染，恢复生态水景观的生机。
水污染的治理和生态水景观的开发，两者之间存在相辅相成的关系，据调查，城市90％以上的的排水系统存在问题，在暴雨季节，所排除的污水没有经过处理就直接排放到河道中。
（1）为了解决生活和生产污水污染河道的问题，一方面要改变传统的雨污合流排水方式，将雨水和污水分流处理，截留进入河道的污水，减少河道的污染。另一方面要减缓暴雨季节地表径流冲入河道的速度，通过在公园、广场、湿地、河岸等公共空间设置休闲绿地，发挥绿化植被存蓄雨水和减少径流的作用，发挥其自然排水和水域净化的自然能动性，使得污水处理方式趋向于简单性、高效性的自然需求。
（2）是合理开发土地，增强水空间再生能力。土地是宝贵的资源，与水资源同宗一脉，必须予以充分的尊重和保护，而生态景观水网的构建，必须以长远的眼光考虑，加强土地的有效监控和科学引导，一方面要加强水系区域生态环境的整治，以便对水系区域的开发内容和容量进行合理掌控，保证水系周边绿地和植被的连续性，同时保证水系的自然属性和周边土地的融合性，也便于为水系的生物提供栖息地，发挥水系的生态廊道功能。另一方面则是重新塑造水系自然的生态环境，譬如增设水系周边的开放空间和文化设施等，创造生动的生态教育基地。
3．增强人们对水资源的保护意识
生态景观水网的构建属于人性化的工程项目，工程的最终受益群体和参与群体都是人。因此，要构建生态景观水网，实现水环境治理的目标，不仅要克服构建过程中的技术难点，还要改变人们对水资源的价值观和行为标准。目前很多城市水资源污染现象越来越严重，而且比例不断上升，笔者认为一方面要进行水资源保护知识的宣传，提高人们对水资源的保护和管理知识水平，以便在保护水资源的时候做到有的放矢，另一方面则要对生态景观水网的构建，改善生态水资源环境，以生动的水资源环境建设为例子，达到生态教育的目的，让人们在水资源生态环境中受益，将自身的生活环境融入到水资源生态环境当中，感受生态环境的变化，自觉提高环境保护的意识，促进生态景观水网的建设和发展。
四．结束语
生态景观水网与自然环境存在同宗一脉的长期磨合关系，水网的构建，需要结合自然水资源环境的空间动态和自然模式，通过对城市水资源景观问题的研究，寻找合适的生态景观水网构建的具体方法，以便改善水系水体的水质和解决水源地的问题，全面发挥景观水网的效益。总之，生态景观水网的构建需要从生态学的角度，对水资源景观进行优化建设，方可提高水资源的自我维持和自我更新能力，充分发挥生态景观水网的环保作用。
参考文献：
[1]聂呈荣 黎华寿 基塘系统：现状、问题与前景(被引用 11 次)[期刊论文] 《佛山科学技术学院学报(自然科学版)》-2001年1期
[2]杨晓英 罗兴章 隋国栋 郑正 基于清流水网的流域水污染控制战略和技术体系[期刊论文] 《自然杂志》ISTICPKU-2012年2期
[3]罗燕敏 文常春 城市中生态河涌水网的构筑--论南昌市玉带河整治中生态景观设计(被引用 1 次)[期刊论文] 《规划师》ISTICPKU-2004年11期
[4]吴琼 武汉市城市森林结构规划研究[学位论文]， 2009 - 华中农业大学：园林植物与观赏园艺
[5]安介生 历史时期江南地区水域景观体系的构成与变迁――基于嘉兴地区史志资料的探讨(被引用2次)[期刊论文] 《中国历史地理论丛》PKUCSSCI-2006年4期
[6]仝杰 西北干旱半干旱地区城镇水景观建设研究――以内蒙古磴口县城为例[学位论文]，2010 - 西北大学：城市规划与设计
水文与水资源工程论文范文第8篇
[关键词]非地质专业 水文地质学 教学改革
[中图分类号] G423.07 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）18-0172-02
水文地质学是研究地下水的科学，主要研究地下水在与岩石圈、地幔、水圈、大气圈、生物圈和人类活动相互作用下，其水量与水质在时间和空间上的变化，以及对各个圈层产生的影响，从而服务于人与自然协调的可持续发展。[1]以河南理工大学为例，水文地质学是该校地质工程和水文与水资源工程专业的一门主干专业基础课，同时也是勘查技术与工程、地球信息科学与技术、土木工程等专业的重要基础课，是一门比较系统、基础理论性很强的地质学课程。
河南理工大学地球信息科学与技术专业（以下简称“地科”专业）主要学习地球科学与信息技术相关的基础理论知识与技能，培养具有扎实的地学理论基础，掌握地学信息获取与处理、地球物理勘探技术、地学软件开发，能从事国土资源数字化、遥感及地球信息识别、处理与分析的高级专门人才。笔者去年负责地球信息科学与技术专业2009级学生的“水文地质学”这门课的教学工作。“水文地质学”是该专业的专业限选课，2009级两个班共54名学生，其中48名学生选择此课。通过课程的学习，掌握水文地质学的基本概念、基本理论和方法，对于以后该专业学生毕业后从事相关工作提供理论依据。因此，作为任课教师，搞好非地质专业“水文地质学”课程的教学工作，显得尤为重要。
一、非地质专业“水文地质学基础”授课现状分析
以河南理工大学为例，目前，在地科专业、勘查技术与工程等和地质学科相关的非地质专业中，水文地质学作为专业限选课，有逐渐被萎缩和淡化的趋势，主要表现在一是同为地质相关专业，课程性质由必修变为限选，二是野外实践教学环节减少或取消，三是学时数减少。究其原因，主要是制订专业教学大纲时，讨论不充分，另外学校资金投入不够。地质学科实践性较强，野外实践花费较高，对于学院而言，实习经费主要花在地质专业的相关课程的实习上，而非地质专业的一些地质基础课程就处于尴尬的境地。
二、非地质专业“水文地质学基础”教学中存在的问题
一是学时较少。对于非地质专业学生学习水文地质学课程，由于缺少相关基础知识，必须拿出较多的时间学习水文地质基础知识，因而学时数需求较大。比如，中国地质大学的“水文地质学基础”课程50学时，包括实习和实验10个学时，同济大学的“水文地质学实验”13学时，而我校地科专业开设此门课程只有32学时，并无实验和实习课。“水文地质学基础”中基础知识较多、概念繁杂，在有限的学时内学好这门基础课难度较大。二是野外实习与理论学习时间安排有矛盾。地科专业在大一下学期有嵩山地质认识实习，其中一条线路是水文地质实习，而地科专业开设这门课在大四上学期。学生在没有学这门课时就去现场实习，导致老师讲得很多，学生由于没有基础，听得也很茫然。三是教学内容的学时分配上存在问题。在编写教学大纲时，是根据总的教学目标先将学时确定下来，然后根据学时来编写教学大纲，这就造成在教学内容的选择和学时的分配上存在矛盾。
三、教学探索
笔者在“水文地质学基础”课程的教学基础上，针对地科专业，在教学内容和授课方式上进行探讨，仅供借鉴。
（一）授课内容的选择
1.授课内容重点突出
笔者在授课时参考的教材为《水文地质学基础》（王大纯编）和《水文地质学基础》（第六版，张人权等编）。由于学时的关系，教师不可能采取全篇精讲的方式来教课，只能有所侧重的教授并使学生掌握水文地质学的一些概念，如岩石的水理性质、地下水的赋存等，地下水运动的基本规律、地下水补给与排泄进行重点讲解，地球上水的分布及地下水与环境等方面的内容比较简单，通俗易懂，让学生自学即可。
2.补充内容，扩展学生知识面
鉴于地科专业是地质与信息技术相结合的专业，河南理工大学又为煤炭主体专业为主的高校，多数学生毕业后去煤矿企业就业，所以笔者在授课时加入了煤矿水害防治信息化、相关研究生优秀硕士论文、课题科研报告等方面的内容，使学生了解所学知识在实际生产中的应用情况，拓宽学生的知识面，增加学习此门课程的兴趣，培养学生的创新意识。
3.增加实验环节
另外，在授课中安排4～6个学时做水文地质学实验，测定岩石的水理性质，如持水度、给水度、孔隙度、容水度等，理解地下水赋存和运移参数及相互关系；测定渗透系数，理解达西定律的物理意义。在实验中，避免“教师说得多，学生做得少”的局面，让学生先回顾相关概念和知识，然后按照实验步骤来做实验，引导学生发现一般规律，提出问题，而后老师解答问题。通过做实验，锻炼了学生的动手操作能力，并且能使学生更深刻的理解相关知识。
（二）授课方式的多样化
1.“讨论式”教学法的应用
在上每一节课之前，先提出几个和本节课有关的问题，供学生思考。可以集体讨论，如果学生都明白，就稍微一点就过；如果学生想不到，就给予适当的引导，最后讲原理和方法，让学生彻底明白。引导学生将知识和实例结合起来，启发学生的思维，激发学生浓厚的兴趣。如在讲地下水化学成分形成作用时，可以从灰岩地区泉口出现钙化的原因，提出为什么油田储层地下水中H2S、NH4+浓度较高，而SO42-，NO3-含量很低等问题；在讲地下水与环境的内容时，提出水质引起的氟斑牙、水垢、地面沉降等问题。
2.多媒体教学手段的使用
随着信息化的普及，现在高校课程都采取多媒体教学。多媒体传递的信息量大，可以丰富教学内容，图文并茂，可以弥补有限的学时满足不了教学任务的情况。但同时应该注意，利用多媒体教学，授课速度容易加快，为了让学生对所学知识消化吸收，要避免“念屏”现象。[2]多媒体不能完全替代课堂板书，课堂教学中应该板书与多媒体结合使用。比如在讲“流网绘制”这一节时，在多媒体上可以列出绘制流网的具体步骤和流网成图，但是如何画流网必须要现场板书演示，教会学生如何根据边界条件确定等水头线或流线，然后根据流线和等水头线正交规则，得到正交网格即流网图。如果只给出步骤和流网成图，学生对流网的绘制还是一头雾水。
3.角色互换法的使用
角色互换即为学生当老师，老师当学生。将班级分成若干小组，每小组3～5人，在每次课下课时，给某一小组布置任务（可以是即将上课的内容，也可以是针对某种现象进行解释等），下次课上课前抽出10～20分钟让他们对任务进行讲解（小组选出代表讲解，其他人辅助解答），之后老师和其他学生都可以进行点评或讨论。这样可以让学生产生动力多去查阅资料，多思考，真正达到师生互动，避免一贯的老师讲、学生听的被动局面。
4.教学与实践相结合
在课堂上主要是注重概念、原理和方法的讲解，要结合现场实践，注重对学生感性认识和实际操作能力的培养。在本课程的教学过程中，可以利用学校处于以煤炭为主要工业的焦作的优势，带学生深入矿区，了解矿区水资源的概况、区域地质条件和水文地质条件，了解地下水的补径排的关系，感性认识煤炭开采引起的地面沉降、岩溶塌陷等环境地质问题，结合“专门水文地质学”和“地下水动力学”等课程的学习，探讨煤矿突水的防治方法，使理论与实践相结合。
四、结语
水文地质学基础是“地科”专业比较重要的专业基础课，课程内容丰富，概念较多，理论性较强，教学难度较大。非地质专业在水文地质课程教学中，要根据不同专业对地质知识的需求选择授课内容[3]，同时教学过程中，教师要注意授课方式的多样化，让学生参与教学中来，达到师生互动，最终使学生的综合素质和创新能力得到提高。
[ 注 释 ]
[1] 张人权，等.水文地质学基础[M].北京：地质出版社，2011.