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水文与水资源工程方向

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水文与水资源工程方向范文第1篇

【关键词】矿业特色;水文与水资源专业;培养模式

在当前经济全球化、科技国际化、以及知识经济成为社会及经济发展的主要动力的新形势下,我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》明确提出:要把自主创新作为未来科技发展的指导方针,要把发展能源、水资源和环境保护技术放在优先位置,因此,我们的高等教育必须重视现代大学理念及创新型人才培养模式的研究[1-3]。对于一个教学研究型大学,它的培养模式不能只是教学型大学和研究型大学人才培养模式的简单累加,而应有自己的特质,要突出本科教育地位、教学与科研并重,实现理论教学、实践教学和科学研究相结合的"三元"式培养模式。本文提出的教学管理与创新型人才培养问题,就是要结合学校的发展目标作出一些探讨。

1.水文与水资源专业概况及存在问题

目前在我国开设“水文与水资源”专业的学校有40多所,我校从1958年焦作矿业学院成立起开始招收地质专业本科生,矿井水文地质为其重要的专业方向之一;1984年成立水文地质工程地质专业;1997年专业调整,并入地质工程专业;2004年成立水文水资源专业。发展至今,已有50多年的历史,是我校传统特色专业之一。

在当前社会主义市场经济大潮的冲击下,专业的发展正面临严重困难和挑战[4-9],主要表现在以下几个方面:(1)由于传统业务的萎缩和市场竞争的加剧,虽说招生规模不大,但是学生就业比较困难;(2)如今的水资源管理单位大多为事业单位,由于人事机制的问题,毕业生进入这些部门有一定的困难;(3)与地下水勘查、开发、利用、管理和保护有关的水文地质问题日益突出,迫切需求专业理论的延伸发展和技术进步给予解决。作者就我校水文地质研究现状做简要回顾,并对我校水文与水资源专业今后的发展方向进行了探讨。

2.更新教学管理观念、建立创新人才培养模式

2.1 以学生为本,更新教学管理观念

在当前形势下,高等学校的教学管理改革和建设要体现以学生为本的原则,就要树立以学生的需求为导向。以培养学生创新能力为中心的教学管理理念。另外,高等学校教学管理者应树立适应时代的人才观、知识观、教育观、教育质量观,摆脱过去只严格按照文件、规定办事的方式,把先进的教育思想、观念和教学研究成果贯彻到人才培养模式中去,以便发展学生的创造力,培养创新型人才。

2.2 深化教学改革,建立创新人才培养模式

人才培养方案是高等学校组织教学活动的基本依据,是人才培养的纲领性文件,也是实施创新教育的主体。为促进我院本科人才培养的科学化和规范化,体现我院的办学特色,我院将坚持理论联系实际,强化实践教学,注重创新能力培养等基本原则,坚持育人为本,促进学生知识、能力和素质协调发展,努力构建全方位的创新型人才培养机制。在制定人才培养方案时还要注重理论教学与实践教学的结合,突出培养学生实践、创新能力,并尝试在选修课等方面进行教学改革。推行理论教学、实践教学和科学研究“三元结合”的培养模式,为学生成人、成才、成功构建起彩虹桥梁。为了促进创新型人才的培养,我院在教学改革方面采取的措施有:

(1)构建创新人才培养模式时合理定位

在学校建设成教学研究型大学的科学定位下,结合我院实际情况,以河南省重点学科为平台,充分发挥水文地质程等专业方向的优势,积极创新人才培养模式。例如,在制定水文与水资源专业培养方案时,侧重水文地质方向,发挥特色、优化培养方案;使这些领域的研究优势反映在培养计划和课程体系中,这样就可以启动以研究带动培养计划和课程体系建设的特色。另一方面,水文特色专业教育应实现由培养单一专门人才模式向培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、以通识教育为基础的工程型、创新型专业教育的卓越工程师型人才培养模式转变。

(2)构建创新人才培养模式时突出创新

在制定人才培养模式上,必须突出创新型。过去我们在教学过程中,只注重获取知识的能力,运用知识的能力,而创新能力的培养还比较薄弱。为了改变这种状况,首先,我们从教师自身改革做起,教师在讲授的过程中,把教材的理解与自己的科研成果或者他人的最新科研成果整合起来,这样通过教师的创新活动,就能将知识传递给学生。其次,在管理上,应该充分调动教师与学生积极性,并创造相对宽松的教学环境。例如,适当鼓励教师打破常规的课堂教学形式,采取更加灵活的教学方式。而现在的管理只是考虑教师在教学时数的管理,对教学效果、教学质量管理不够,这就导致教学工作只是走过场,影响对学生创新能力的培养。

(3)构建创新人才培养模式时优化教学内容与构建新课程体系

构建面向新形势下水文与水资源专业的人才培养计划、课程体系和教学内容,以符合高素质人才培养的要求。新的课程体系和教学内容必须吸收教学改革研究成果,结合行业发展及科技进步,重视对学生创新精神、实践能力和创业能力的培养。通过更新课程教学内容、整合课程体系,建设成一批适应行业发展需要的高质量的重点课程、精品课程和视频公开课程。

在教学内容改革上,要想将国内外最新的、成熟的研究成果及时充实到教学内容之中,就必须处理好教学和科研的关系。在教学活动中首先要树立以教学为中心的理念,通过教学,既能培养社会所需的人才,又能检验和巩固理论。其次,要以科研作为有力的补充,适当的科研活动可以充实教学内容,提供新的思想和启发,从而保证知识的新颖性和准确性。第三,在地质工程等强势学科的基础上,大力开展了水文与水资源专业的学科研究工作,努力实现突破性进展,推动教学内容的改革,使教学内容始终与国际先进水平和最新的科学研究成果保持同步,保证了教学质量。

在优化和构建新的课程体系上,根据我国21世纪社会经济发展和人才需求情况,优化和构建了新的课程体系,把专业主干课和专业模块核心课程与各专业的共性课程有机地结合起来,新的课程体系突破了过去传统的学科界限,既着眼于未来,又贴近现实,具有以下特点:

①综合性:打破了过去专业口径狭窄、学科封闭的课程体系,新的课程体系以培养适应社会主义现代化建设的,德、智、体全面发展的厚基础、宽口径、强能力、高素质的创新拔尖人才为目标。

②先进性:新的课程体系中现代化信息技术课程占有相当的比例,技术起点高,体现了“面向现代化、面向世界、面向未来”的培养原则;

③系统性:新的课程体系把主干课程和专业模块核心课程与各类基础课程、技术技能课程和人文社科知识课程有机地结合起来,形成从基础到专业、从理论到技术技能、从专业学科到相关其它学科、从自然科学到社会经济学搭配成一个有机的整体,具有“整体大于部分之和”的最佳效应,有利于培养高素质和强技能的复合型人才;

④适应性:新的课程体系除了以自然科学理论和专业技能为主体外,政治思想理论、人文科学和社会科学知识的课程设置面宽,拓展了学生的思维空间和社会适应能力,能体现培养较高综合素质和创新能力的要求。

在课程考试方面,进一步深化考试改革。在考试目的上,要实现从甄别选拔到育人为本的转变;在考试的导向上,要实现从课程教学向全方位学习,从注重书本知识向注重实践创新的转变;在考试标准上,要实现相对标准向绝对标准与个体标准相结合的转变;在考试方法上,要实现从一元化向多样化的转变。

(4)构建创新人才培养模式时推行理论教学、实践教学和科学研究“三元结合”的模式

学生创新能力的培养不仅仅是课堂上的活动,还应该全面关注学生课堂内外的创新实践活动。比如,在进行理论教学时,教师通过传授理论知识,把学科中的问题和争论推到学生面前,引导学生开展创新活动。同时,提高实验技术人员整体素质,增加了教学投人,改善了实践教学条件,增加了设计性实验和综合性实验。另外,我院还充分利用地球科学馆、河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室、开放实验室等丰富的资源,鼓励个别学生参与教师的科研项目或自主开发一些创新项目。例如,正在开展的大学生科学研究训练计划、实验室开发基金项目以及科研兴趣小组项目等,发挥了专业的优势和专长,增加了学生学习的兴趣。

参考文献:

[1]李晓莉.我国生存教育的理论分析与实践研究[J].黑龙江高教研究,2011(10):76-78.

[2]周激流,赵钢,唐毅谦,陈琳,朱睿.关于构建大专业平台人才培养模式的思考与实践[J].中国大学教学,2011(06):

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[3]谭祖雪,杨博文.多路径培养适应社会建设需要的社会工作专业人才的思考[J].长春理工大学学报,2010(12):5-6.

[4]王现国,葛雁.水文地质研究现状与展望[J].河南地质[J].1999,17(3):210-214.

[5]孙守国,蒋晓辉.培养水文与水资源工程专业应用型人才的思考[J].长春工程学院学报(社会科学版),2008,3:81-82.

[6]张升堂.水文与水资源工程专业培养动态及问题分析[J].中国电力教育,2009,9(144):17-19.

[7]罗冬兰.应用型高核水文与水资赚工程碑科暗养方案的研究[J].时代文学,2007(3):176-177.

[8]汪丙国.地下水科学与工程专业实习教学体系的构建[J].中国地质教育,2009,(4):105-110.

[9]林学钰.“地下水科学与工程”学科形成的历史沿革及其发展前景[J].吉林大学学报(地球科学版),2007,37(2):

209-215.

水文与水资源工程方向范文第2篇

关键词:水文科学 机遇 挑战

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

1.水文科学的概况

1.1水文科学的基本内容

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

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

1.2水文科学的形成过程

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

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

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

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

1.3水文科学的发展情况

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

(1)国际交流合作越加频繁。

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

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

(2)水文科学研究的相关领域。

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

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

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

2.水文科学研究的趋势与特点

2.1研究领域趋向广泛

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

2.2注重研究的整体性与系统性

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

2.3与人类活动关系更为紧密

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

3.水文科学研究的问题与相应措施

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

3.1水文科学研究中出现的相关问题

3.1.1防洪减灾中的问题

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

3.1.2水资源的开发利用问题

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

3.1.3水资源的可持续利用问题

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

3.1.4生态系统问题

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

3.1.5江河治理问题

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

3.1.6工程规划问题

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

3.2针对水文科学研究问题的解决方法

3.2.1为防洪减灾提供支撑

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

3.2.2为水资源的可持续利用提供基础

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

3.2.3为生态环境保护提供服务

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

3.2.4为江河治理提供依据

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

3.2.5为人类活动提供警告

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

4.水文科学研究的机遇与挑战

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

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

4.1充分利用国家相关资源

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

4.2结合国家发展需求

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

4.3鼓励成果共享

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

4.4培养高技术人才

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

5.总结

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

参考文献:

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

水文与水资源工程方向范文第3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UNESCO IHP-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(Sheffield University)自然地理系 Andrew J. Baird博士和德比大学(Derby University)自然地理系高级讲师、美国国家大气研究中心项目科学家Robert L. 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(UNESCO IHP)-V(2.3/2.4)的支持下,由Maciej Zalewski 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(Ecological water requirements)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(basic ecological water requirement),其概念实质是生态建设(恢复)用水[10]。Falkenmark区分了绿色水(green water)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

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。

水文与水资源工程方向范文第4篇

关键词:全球变化 水文科学新的进展与挑战

一. 引 言

水是生命之源,水是支撑地球社会经济系统发展不可替代的资源。但是,由于全球变化、人类活动的负面影响,地球上水的循环在发生变化,许多地区正在发生严重的水的问题与危机,如洪水、干旱和江河水体污染,而成为限制国家河区域可持续发展的关键性因子,水科学问题也成为国际地球科学发展中的一个重要方面。

2001年7月在世界知名海岸水利工程建设的荷兰王国连续举办了两个直接与水科学有关的大型国际科学大会。一个是7月10-13日在荷兰阿姆斯特丹(Amsterdam)由国际地圈生物圈计划(IGBP)、国际人文计划(IHDP)和世界气候研究计划(WCRP)联合举办的“全球变化科学大会(Global Change Open Science Conference)”。国际地圈生物圈计划(IGBP)是国际著名的全球变化科学研究计划,受到国际地球科学届广泛的关注和参与。在跨入2000后的IGBP首次重要国际学术活动-“全球变化科学大会”云集来自国际的100多个国家的全球变化研究的专家学者、管理者约1600多人。大会主题是:一个变化的地球的挑战(Challenges of a Changing Earth)。中国派出以科学院为主体的约60多人的代表团,进行学术交流和讨论,其中除了碳循环和土地覆被变化是大会主要议题外,水循环及水资源是大会重要内容之一。

另一个是7月18-27日在荷兰的马丝特里特(Masstricht)举行的第6届国际水文科学大会。(The 6th Scientific Assembly of the International Association of Hydrological Science)。这是一次专门针对国际水文科学进展的回顾和研讨大会,来自国际60 多个国家的500名代表出席了大会。第6届国际水文科学大会的主题是:一个干旱地球新的水文学(A New Hydrology for a Thirsty Planet)。

受国家自然科学基金委员会地球科学部的部分资助,笔者应邀参加这两个大会,并担任第6届国际水文科学大会第二学术研讨会的分会主席。本文是对这两个国际会议中关于水科学研究进展的综述,希望介绍水科学方面一些新的进展,提出我国对国际水科学的贡献和存在的问题与挑战。

二.全球变化与水文科学问题

全球环境变化(简称全球变化)是目前和未来人类和社会发展面临的共同问题。全球变化既包涵全球气候变化又包括了人类活动造成环境变化的影响。了解自然变化和人类活动的影响是国际地球科学发展最为关系的问题。

7月10-13日在荷兰阿姆斯特丹举办的“全球变化科学大会”,内容十分丰富。但都围绕有两大主专题,即:(1)一个不断变化的地球的挑战:对全球变化的科学理解。(2)展望未来:地球系统科学与全球可持续性。大会邀请若干专家学者做报告,在大会研讨中设立一系列专题研讨会和招贴展示论文。

大会专题报告内容有:

·一个不断变化的地球的挑战:对全球变化的科学理解(Berrien Moore )

·土地变化的集中性与复杂性:虚构与现实(B.L.Turner)

·气候变化与海洋生态系统动力学:可持续资源利用的内涵(Michael J.Fogarty)

·21世纪中的粮食:全球气候的差异性(Machendra Shah)

·人类时期的大气化学(Paul J.Crutzen)

·火与薄雾:东南亚空气质量的社会与政治因素上的不均性(Simon S.C.)

·海洋和陆地碳动力学(Ian R.Noble)

·碳与科学政策的联系:京都的挑战(Robert T.Watson)

·对CO2挑战的工业响应(Charles Nicholson)

2.水与全球变化的关联:世纪资源的挑战?(Leena Srivaatava)。

·我们会有足够的高质量的水吗?(Hartmut Grassl)

·水会满足人们的需要吗?(Peter D.Tyson)

·大坝对渔业的影响:三峡大坝实例研究。Chen-Tung Arthur Chen 教授,台湾,国家Sun Yat-Sen 大学,海洋地理和化学学院。

·澳大利亚大陆上的水,碳和氮:气候和土地利用变化的影响(Michael Raupach )

3.全球生物地球化学:星球新陈代谢系统的理解(Pamela Matson)

·海洋生物地球化学:变化的海洋(David M.Karl)

·陆地上碳的过去、现在和未来(Robert J)

·大气酸雨、臭氧损耗和气候变化的案例分析(Oran R.Young)

4.陆地—海洋的交互作用:区域与全球的联系。(Roger Harris)

·生物地球化学的交互作用与反馈(Tim Jickells)

·沿海地区的全球变化:东南亚的实例研究(Liana Talaue-McManus)

5.气候系统:预报、变化和可变性

·以前和以后的气候变化:我们究竟去何处(Thomas F.Pedersen)

·气候变化的1000年(Raymond S.Bradley)

·正在变化的寒区:高纬区全球变暖的影响(Oleg Anisimov)

·耦合气候系统:可变性和可预测性(Antonio J.Busalacchi)

6.土地利用变化的热点地区和地球系统:区域和全球的联系

·陆地表面与气候有联系吗?北非:撒哈拉沙漠;

·东南亚1:理解变化的亚洲季风系统:大规模植被和土地利用在水循环和气候中的作用

·东南亚2:人类引导的陆地覆盖的变化能对亚洲季风有多大的改变?

·亚马逊河流域和土地利用的变化:未来能平衡吗?

·陆地表面与气候有联系吗?一种综合。

7.模拟和观测地球系统(David Carson)

·处理地球系统的复杂性和不确定性(H.J.Schellnhuber)

·监视地球系统的短期不稳定性和长期的趋势:一个空间的挑战(Jose Achache)

·虚拟现实的过去、现在和未来(John Mitchell)

8.地球系统需要生物多样性吗?(Anne Larigauderie )

·为什么地球系统科学需要海洋生物多样性?(Katherine Richardson)

·生物多样性是如何影响陆地生态系统的过程与功能(Sandra Diaz)

9.科技能够补偿星球吗?(Mike Brklacich )

·自然的回归:为什么和怎样进行(Jesse H.Ausubel)

·工业变革:生产与消费中的探测系统变化(Pier Vellinga)

10.面向全球可持续性(Hans Opschoor)

·区域和全球可持续性的挑战和障碍(Julia Carabias)

·转向可持续性的研究系统(William C.Clark)

·可持续性科学起源讨论:什么是可持续性科学?为什么要可持续性科学?(Jane Lubcheno)

·可持续科学和气候变化(Bert Bolin)

·重新概念化自然-社会的交互作用:将环境和发展结合起来理解(Robert W.Kates)

·雅基盆地资源的可利用性、脆弱性和持续性:环境与社会交互作用中不可持续的发展趋势(P.A.Matson)

·人与环境相互作用的脆弱性:尤卡坦南部事例(B.L.Turner)

·各学科间的可持续性科学(Robert W.Corell)

大会专题讨论内容十分丰富,有:A1-全球碳循环;A2-大城市与全球变化;A3-南厄尔尼诺的摆动同过去、未来气候变化的联系;A4-地球系统的演化;A5-生物多样性的全球变化;A6-全球变化与火;A7-海岸区人类活动;B1-食品生产和环境间的平衡;B2-理解土地利用的变化,以致重建、描述或预测土壤覆盖度;B3-冰雪层和全球变化:制度和指标;B4-地球系统分析;B5-陆地生物圈与全球变化;B6-社会转化过程;B7-海洋与气候变化;C1-水资源对环境变化的脆弱性:一种系统方法;C2-把人放入地球系统中:受害者或是破坏者,扰乱者或是解决者? C3-大气和全球变化; C4-全球变化非线性变化和惊讶;C5-生态系统管理可持续发展的展望; C6-科学和政策过程:IPCC ;C7-全球变化与山地区。

大会报告集中在水科学问题的主题有:全球变化中的水问题-21世纪资源的挑战,尤其值得提到的是7月12日下午,大会专门针对水循环水资源问题,举行了“环境变化的水资源脆弱性系统分析”学术研讨会。WCRP/GEWEX北美主席、美国地理学会水文专业委员会主席、亚利桑那大学水文水资源系的Soroosh Sorooshian教授介绍“WCRP/GEWEX和SAHRA计划中水问题的研究:半干旱区流域水文循环与可持续性”。 德国的Charles Vorosmarty 教授报告了“地球系统科学对全球水评估的贡献”。Wolfram Mauser教授研讨欧洲GLOWA项目的核心“完整的流域管理”经验。Joseph Alcamo 教授指出全球“水危机区与脆弱性”。Jim Wallace 教授强调“防洪安全与水资源问题”。Claudia Pahl-Wostl教授研讨“面向社会经济可持续性:水管理部门职能的转变过程挑战”。

三.水文科学与水资源安全

7月18-27日第6届国际水文科学大会在荷兰的马丝特里特(Masstricht)举行。大会对过去水文水资源研究进行总结,对未来水文科学的发展进行展望。会议由4个专题学术大会(Symposium,简写为S)和6个学术研讨会(Workshop,简写为W)组成。会议主要集中在水文科学基础研究和社会经济发展与水资源研究两个方面:

1. 水文学基础研究

S4. 土壤-植被-大气转化方式和大尺度水文模拟

WS4. 高山地区水文过程与冰圈作用

WS2. 水文长期变化与气候影响

S3. 人类活动对地下水动态的影响

WS6. 海岸湿地水文的演化

2. 社会经济发展与水资源研究

S1. 社会经济发展与水危机

S2. 区域水资源管理

WS1. 全球变化与洪水预报

WS3. 信息技术在可持续水管理的作用

WS5. GIS & RS在土壤侵蚀和水质变化的应用

特别需要指出,由于全球变化、社会经济发展,水资源问题愈来愈突出,给水文科学研究提出新的课题,即变化环境下的水资源形成与演化规律问题。IAHS会议的S1-S2,主要研讨这些国际国家和区域尺度急迫的问题。关于S1和S2的研讨内容题目摘录如下:

S1:水胁迫下的社会经济发展(E . Servat)

水源丰富,资金缺乏,水工业能否继续生存尚未可知。

·健康部门希望从水文学家那儿得到什么?

·河流生态系统的研究和管理中对水文数据的需求。

·多学科综合研究—对水危机的响应。

·食物保障中的水资源及管理。

·洪水控制与城市排水系统管理。

·全球水协作计划

S2 区域水资源管理

S2-1 过去水管理的经验与教训(A. Schumann M.C.Acreman,M.Marino):

·可持续发展的度量及其在实际水管理计划中的实现。

·可持续水库发展—津巴布韦实例研究。

·Yamuna 河流域的可持续区域水管理:Delhi区域的实例研究。

·Limpopo河:逐步走向可持续发展和一体化的水资源管理。

·中国新疆博斯腾湖流域的水资源可持续性发展管理经验的启示。

·印度干旱地区过去管理实践经验总结。

·水坝功能新探——一个不应忽略的问题。

·Dehli区域水资源管理的一体化进程:问题与展望。

·北尼日利亚半干旱区域的Hadejia河上建坝的影响:对未来管理的建议。

·可持续发展的特征及供水管理模型。

·澳大利亚富营养化进程的现阶段研究。

·城市水计划书——印度班加罗尔的实例研究。

·水资源系统中相对可持续发展实现的框架。

S2-2 可持续发展与水资源管理 (夏军,D.Rosbjerg,G.Schultz )

·为保护水生态系统的整合水质与水量的数学生态模型的发展。

·欧洲地下水可持续发展管理的指导方针。

·清除河岸异生植被是否为一种有效的水资源管理策略。

·地表水和地下水的联合管理。

·河流管理可视化中的变换系统边界。

·改善环境中被忽视的因子——监控。

·加入风险基金平衡流域经济、社会、环境压力之间的冲突。

·使用风险分析提高水资源系统模型的效率和精度。

·整合水资源管理中的角色分配。

·Volta流域的水资源竞争。

·复杂水环境管理中的空间适应方法。

S2-3 水资源管理的方法 (R.Davis,S.Walker )

·流域水平上的水资源管理整合模型。

·提高以决策支持系统为基础的模型的精度——水管理中的一种好的建模实践。

·持续性水系统的水力学标准。

·人工神经网络系统实现的河流洪水预报。

·气候变化影响评估中的不确定因子的概率特征。

·研究城市化 对区域水资源影响的一种流域水文模型。

·水、氮循环的一种大尺度评估模型——在Elbe河流域的基础研究。

·基于地形学和土壤水文学的湿地 重建计划方法的发展。

·英格兰西南部Dartmour地区放牧对水文的影响。  四. 21世纪水文科学的发展机遇与展望

传统的水文学研究只考虑水量的自然变化,现代水文循环需要考虑地球生物圈、全球变化以及人类活动等方面的影响。国际地圈生物圈计划(IGBP)代表国际地球学科发展前沿,水文循环的生物圈方面 (Biosphere Aspects of Hydrological Cycle,简称BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陆面生态-水文过程与空间格局的变化规律和受人类活动影响的关键问题,以科学地解释:植被是如何与水文循环的物理过程相互作用的?改变陆面生态过程的直接原因是什么?是大尺度人类活动改变了陆面覆盖?还是大气中二氧化碳浓度增加的缘故?这些影响变化的水文后果如何?通过这些研究,为认识自然变化和人类活动影响下的土地利用/土地覆被变化与陆地表层生命物质过程,评估人类对生物圈的影响,保护环境和资源可持续利用提供科学的基础依据。

通过7月在荷兰举行的IGBP和IAHS国际学术大会可以清楚看出,变化环境(即全球变化与人类活动影响)下的水文循环研究成为21世纪水科学研究的热点。根据二十一世纪IGBP发展方向,国际上的BAHC研究重点也相应地进行了调整,主要有以下8个方面:

·小尺度水、热、碳通量研究;

·地下过程作用的评价;

·陆地-大气相互作用的参数化;

·区域尺度土地利用与气候的相互作用;

·全球尺度植被与气候的相互作用;

·气候变化和人类活动对流域系统稳定与传输的影响;

·山区水文学与生态学;

·开发全球数据集;

此外,还有两个交叉研究问题:

·设计、优选和实施综合的陆地系统实验;

·情景发展与风险/脆弱性分析。

变化环境下的水文循环及其时空演化规律研究,是国际国内地学领域积极鼓励的创新研究课题。结合土地利用/土地覆被变化与陆地碳循环过程的水循环研究,是一个新的交叉方向。研究的热点问题有:

问题1:全球变化与水文循环问题

它需要研究回答:全球变化对区域水循环规律?过去对气圈-水圈-生物圈的相互联系/作用是如何认识?现在又是如何认识水资源的演变?其规律是什么?

值得指出的是,过去在气候系统与陆地水文循环之间存在一个误区,即长期以来,水文学者把气候看作是静态:一个地区的气候是指某种统计的平衡,WMO规定系列30年的平均作为准平均,用极差/标准差描述气候变异。对陆地水文过程研究方面,认为长序列水文均值是稳定不变的,年径流出现的丰、枯现象,被看作围绕均值的周期变化。水利(水资源)工程设计:要求的水文计算都是以几十年-几百年时间尺度的水文过程稳定不变为前提。未来被看作是过去的重复或外延。例如,水资源的保证率有W75% ,W50% 等;设计洪水有千年设计和万年校核等。另一方面,在气候/天气过程研究中,长期以来 气候学者把陆地水文看作是静态,气候/天气过程研究仅仅到降水为止,较少研究流域水文循环动力机制与反馈作用。例如, 天气模式研究中仅设置若干参数代替水文过程变化和空间分布,认为陆面水文-生态的作用也是稳定不变的。例如,许多GCMs对水文循环作用过程考虑相当粗糙,平面无径流联系与循环过程。但是,现在人们业已认识:一个地区的气候 /水文循环过程并不处在统计的平衡状态,而是以不同尺度变化(年际、十年际、百年际-千/万年际变化)。决定气候变化因子不仅仅是大气内部的过程,还有大气上边界(太阳行星系统)和下边界(陆地水文-生态、海洋系统)的各种物理化学过程。20世纪科学研究与进展显示:陆面生态系统对大尺度水文循环有十分重要的反馈作用。因此,全球变化对水文水资源的影响是21世纪水文科学研究的前沿问题之一。因此,特别需要大力加强水文学家与大气物理学家的联系与合作,积极开展“全球-陆地-区域-流域尺度水文循环”科学基础的研究。

问题2 人类活动对水循环水资源的影响

人类活动对水循环及水资源有那些主要影响?人类活动如何对水的变化规律产生影响?有什么地区、区域特征规律?如何量化人类活动对水循环水资源的变化及影响?这是近代水科学面临的主要科学问题。在IGBP科学大会上,特别强调土地利用/覆被变化与水循环、碳循环的关系。需要研究从“点”-“典型流域“的水循环机理、水文循环与生态系统的相互作用、地表水与地下水交换的相互作用,“大气-土壤-植被”界面过程中的物质与能量转化规律;开拓流域水文循环过程中的非线性机制研究;创新“分布式流域水文循环模型”,量化区域水文循环演化与土地利用/土地覆被影响关系,为认识陆地表层生命物质过程的提供重要的基础科学支撑。

结合中国的实际背景,人类活动影响是惊人的。例如,在中国南方的长江流域,建国后洞庭湖围垦1700余平方公里;鄱阳湖围垦1400余平方公里;荆北所有通江湖泊被堵闭,减少调蓄长江洪水面积约5700余平方公里。建国后,长江中下游地区约有 1/3以上湖泊面积被垦殖;损失湖泊面积13000 余平方公里,相当于五大淡水湖泊面积总和的1.3 倍;损失湖泊容积500亿立方米左右,相当于三峡水库调蓄库容的 5.8 倍,淮河年径流1.1 倍。建国后,中游长江干流河道内的江洲河滩几乎全部被围垦。据不完全统计,围垦面积约1213平方公里;城陵矶至螺山江段河床变迁剧烈,泥沙淤积问题严重。98洪水后,国家提出治理长江32字方针:“封山育林、退耕还林、移民建镇、以工代赈、退田还湖、平垸行洪、加固干堤、疏浚河道”。但是,如何退田还湖?如何平垸行洪?认识人类活动(湖区开发、三峡工程)对水循环关系影响水科学基础问题,都是十分重要又十分现实的问题。

在中国北方,人类活动剧烈。例如,在华北地区,水文循环机理比较复杂,它不仅与陆地表层系统中各种自然地理要素时空分布密切相关,而且与农业开发、都市化等土地利用/土地覆被直接相联。由于社会经济发展,人类活动改变了水循环自然变化的空间格局和过程,加剧了水资源形成与变化的复杂性。过去有关部门在华北水资源方面做了相当的工作。但是,在华北地区究竟缺多少水等基础方面仍分歧较大。有人认为在华北通过自身的节水和提高用水效率可以解决水资源的需求问题;有人认为即使南水北调也不能从根本上解决北方缺水问题。争论问题的科学问题焦点是:在自然变化和人类活动的综合影响下华北地区水循环演化规律是什么?如何科学测算华北地区可供水资源量?华北地区节水的潜力究竟有多大?如何保障华北地区的水资源安全?争论的原因是:自然变化和人类活动加剧情况下的华北地区水循环演变格局与过程机理,有待重新认识;受人类活动影响等变化环境下的华北地区水资源可利用量的测算科学依据不很充分;水资源安全与生态需水、节水潜力、国民经济发展之间的量化关系需要研究。因此,开展自然变化和人类活动影响下的水循环及水资源安全研究,具有十分重要的科学意义和研究价值。

总之,21世纪水科学的挑战问题是:迫切需要回答的科学问题是陆地水循环演化格局、过程与机理,即:

·如何对水、碳和能量在土壤~植被~大气界面交换中的变化进行认识?

·变化环境下的水文循环时空演化有哪些特征规律?如何识别和量化?

·水循环物理过程在不同尺度(宏观/中观/微观)是如何联系、影响与作用的?

·如何评价那些由于土地利用及土地覆被变化而导致的陆面性质的改变,这些变化又影响陆地水循环过程变化和空间格局的变化?

回答上述问题,迫切需要建立认识陆地水循环演化格局的空间信息支撑系统、陆地水循环过程变化的实验研究支撑系统和可定量描述自然变化/人类活动影响的分布式水循环模型等。这需要在充分利用现代科学技术,开展国家水平/国际间的水文科学实验、变化环境下的水文水资源理论创新研究。这是21世纪水科学发展面临的新的机遇与挑战!  参考文献

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水文与水资源工程方向范文第5篇

在麦可思的《2012年中国大学生就业报告》中,就业遇冷专业不乏法学、生物技术、生物工程、英语、国际经济与贸易等一些经常需要高分第一志愿报考的热门专业。而经常被作为调剂专业的地质类、矿业类、水利类、机械类专业,如地质工程、石油工程、采矿工程、油气储运工程、矿物加工工程、港口航道与海岸工程、水文与水资源工程、船舶与海洋工程、过程装备与控制工程等专业,却在就业中以热门抢手的姿态上榜,完成了华丽的转身,堪称冷门专业的逆袭。下面我们就来看看这些传说中的“傻大粗黑”专业。

矿业类专业

这类专业从事的工作,最大的特点就是经常远离喧嚣的城市,远离亲人。其主要的研究对象是煤矿、金属矿及非金属矿。

捣鼓煤矿和金属矿的是采矿工程、矿物加工工程等专业。不同的大学研究的方向也不同,中国矿业大学主要是针对煤矿,中南大学则侧重金属矿。但相同的是毕业生基本都是到矿上工作,很多工作在井下,事实上井下工作并没有你想象的危险,大型矿业公司的安全措施都比较到位,但环境肯定不如地面。采矿工程师和矿山测量工程师可以在井下或露天矿藏开采企业工作,从技术、经济和安全方面规划矿场,为开采做准备;或是在矿山管理部门工作,代表采矿部门的利益,颁布保护条例,维护矿山企业工人们的权益;或是在环保部门工作,从矿床、环境和国土保护的角度出发,对矿山经营施加影响;抑或是在矿区开发规划部门,从事矿山(露天、井下)设计、矿山安全技术及工程设计、监察、生产技术管理等工作。

而捣鼓非金属矿的是石油工程专业。本科毕业生主要去油田工作,刚工作时,大多做采油工、钻井工,或者从事压裂、酸化等增产措施的工作,劳动强度不大。工作一年后可以做技术员,逐渐转为管理岗位。

与之相近的还有油气储运工程。其就业大多是在国家或各省、市的发展计划部门、交通运输规划与设计部门、油气储运管理部门等,从事油气储运工程的规划、勘查设计、施工项目管理等工作。

土建类专业

土建类专业是随着近年来房地产的热炒而火热起来的专业,常见的专业有土木工程、建筑学、城市规划等。土建类除了这三个耳熟能详的大哥外,鲜有人知道他们的几个小弟。而在就业市场上,这几个小专业正在扮演着越来越重要的角色。

建筑环境与设备工程专业。光听这个专业的名称就很晦涩。该专业培养的是能够从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化、燃气应用以及相关的城市供热、供燃气系统与设备设计等工作的专业人员。随着大量新型建筑体系的出现,人们对建筑内部的设备也提出了更多、更高的要求。某些外观华丽的建筑物内部,明显存在通风不好导致的空气质量下降,或者夏季制冷、冬天供暖不到位等问题。这都需要建筑环境与设备工程专业的技术人员与建筑设计师沟通,以对建筑结构和用户需求有完整的认识和了解,做出切实可行的设计。

而给水排水工程这个从土木工程专业独立出来的专业就更重要了,难道你忘了近年来在各大城市吹起的“看海风”吗?你忘了“在大城市生活你不仅得有车有房,还得有船”的调侃吗?这些都充分说明了给水排水工程专业毕业生的缺乏。该专业毕业生专门负责房屋的上下水工程,城市地下水网工程的设计、施工、维护等工作。

水利类专业

水利类专业与土建类专业是近亲,只是术业有专攻,水利类专业面向的是水利工程方面。近年来就业比较热门的是水文与水资源工程和港口航道与海岸工程两个。

水文与水资源工程主要面向两个方面,地表水和地下水。一般在南方的学校多是侧重地表水方向,如河海大学;而北方的学校多是面向地下水方向,如太原理工大学。该专业学生主要学习水文水资源及环境信息的采集和处理、水旱灾害预测及防治、水资源规划、水环境保护、水利工程规划与设计、水利工程运行与管理、水政管理等方面的基本理论和基本知识。

港口航道与海岸工程则是培养具备港口工程、航道工程、海岸工程的规划、设计、施工和管理等方面的知识,能在交通、水利以及海岸开发等部门从事规划、设计、施工和管理等工作的高级工程技术人才。

这类专业的毕业生视野比较开阔,经常各地跑。每到一个国家或地区都要常驻几个月左右,负责当地建筑工程项目的管理工作,如画手绘图、现场解决工程问题、协调甲方乙方的关系等。

机械类专业

水文与水资源工程方向范文第6篇

[关键词]水文监测;工作现状;问题分析;对策探讨

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)23-0045-03

当前我国社会对水文监测工作的管理工作加大了重视程度,尤其是修建水利工程建设的时候,十分注意加强水文监测的质量监测管理,从而促进相关部门加强对洪灾汛期的研究分析,实现水资源的合理利用与控制。水文监测工作在抗洪救灾方面的巨大作用毋庸置疑,但其还在水利工程的相关建设中发挥着巨大的作用。

水文监测指的是与水相关的所有工作,社会的一步步发展离不开水。因此在发展的历史进程中,水文监测的工作质量要求越来越高。水文监测关系到百姓的生命财产问题,关系到我国社会的和谐发展,为维持河流的正常流动提供支撑。以此必须加强水文监测结果的准确程度,提高水文监测工作为社会带来的无形效益。

水文监测是利用多个学科对自然界水的变化规律进行实时监控和测量分析,从而提高政府的行政服务能力。我国自古以来就是个农业大国,对水源的依赖性及其强烈,因此在水文监测的管理上都十分重视。可靠稳定的水文监测管理是我国水资源管理体系的重要基础,是政府决策能力的重要支持。水文监测工作的主要内容就是为与水相关的决策提供较为详实的资源信息,提高对水的认知深度与改造水平。

1.水文监测工作概况

1.1 水文监测工作的现状

1.1.1 水文监测的内容

水文监测是对于水域等与水有关的水文参数予以实时监测,对水的水位、流速、水质等方面进行监测,采用了无线通讯方式实时传送数据信息,极大提高了水文部门的工作效率。水文监测系统借用计算机技术、传感器技术和现代通讯技术等高科技手段来解决矿井水害的防治问题,监测水压、水温等相关参数,改变传统的地下水位监测模式。采取软件自复位和硬件看门狗技术,实现系统的自动化。水文监测系统运行了智能预警软件,促进多元化的水文信息的采集,方面用户查询与使用。水文监测系统利用现代化的监测手段对与水有关的参数进行监测,实现数据的采集与处理和据的网络共享等。实时监测有利于及时掌握水文变化规律,对预防灾害的发生有重大积极意义。

水文监测主要有四大部分组成。其一是由服务器、公网专线和水文监测系统软件组成的监测中心,其二是由GPRS和Internet构成的通信网络,其三是水文监测终端的前端监测设备,最后是包含雨量传感器、水位计、工业照相机和其他仪表变送器的测量设备。水文监测系统功能广泛,较为突出的有管理功能、采集功能、通信功能、告警功能、查询功能、存储功能、分析功能和扩展功能。

1.1.2 水文监测工作的当前状况

我国的水资源总量在全球排行榜上位居前列,然而人均水资源却十分惨淡。人口基数庞大和水资源分布不均使得我国在水源问题上焦头烂额,由此我国也算是严重缺水国家。正是处在这样的水资源环境下,我国必须在水文监测上加大力度。水文监测部门的监测技能和监测手段会极大影响水文监测工作,检测人员的素质能力包含了职业道德、思想政治和工作技能。因为水文监测结果就是为了预防,所以相关技术人员在监测时必须要严谨细致,否则会造成不可挽回的损失。

水资源是万物生长的源泉,是我们生存与发展的基础,在人类社会的历史发展中起到不可替代的关键性作用。水文检测工作涉及的范围很广,并且需要借助高科技技术手段来支撑。今年水文灾害频繁爆发,农业需要不断增强,相关的水利工程也陆续建立,水文监测的工作压力与日俱增。为迎接当前严峻的挑战,我国相关部门积极采取有效措施加以解决和应对,促进水文监测工作的顺利进行。

我国的水文监测在“十一五”期间取得了很大的成就。在水文监测网络建设上,技术团队不断开发研究,使网络的建设更加完善合理,促进工序完备化,为预防灾害提供了许多资料参考。由于社会对水文信息需求的标准在不断提高,尤其是对水资源的污染问题与可持续利用问题上相当重视,水文监测可以为这些问题的良好解决提供决策依据。

1.1.3 水文监测工作的发展历程

在水文监测的发展初期,主要针对江河湖泊的水文信息进行监测,对于水位、水量和水速等参数予以具体计算和分析。主要河道的水文监测体系的建立与完善一直是稳定实行的,随时间推移,部分区域的小流域也被纳入水文监测体系之中,很大程度上提高了水文信息的准确性。水文监测还帮助监测土壤墒情,形成比较完整的水质、水生态、地下水和土壤墒情的监测体系,很大程度上节约了土壤墒情的建设成本。后来我国大河流的水文监测基本实现全面覆盖,水文监测站点布置基本完善。然而我国仍有许多规模较小的河流还未经过有效治理,防洪的标准不高,对于洪水灾害的防治缺少设备支持。

水文监测工作是为了服务社会,是随着社会的发展而不断转变和改进。首先在水文资料的搜集期间,国家对水文的经费投入很少,相关部门在该方面的技术研究和行业管理也十分薄弱。正是因为技术力量单薄、水文装备落后、水文资料短缺,所以对于水文监测工作的推进十分艰难。然后在水文监测分析期间,水文工作有了一定的发展基础,水文站点逐渐增多,水文资料越来越丰富,为水文监测工作的平稳行进打下了厚实基础。水文监测工作由开始的资料搜集向分析研究领域迈出了历史性的一步。最后是水文监测工作蓬勃发展。新时期科技水平大大提高,借助于高科技,水文监测工作能够更好地为社会的和谐发展孜孜努力。二十一世纪以来,有关部门与时俱进、事实就是、更新观念、解放思想,切实实践国家水利部提出的思想路线,开展有效的水文工作。水文监测工作的进行对公路建设、公共饮水安全、政府规划、防洪防旱和水利工程建设产生了极大的积极影响,逐步促进我国社会的良好发展。

1.2 水文监测工作的重要性

人类社会的发展与水文息息相关,社会前行的速度越快则对水文监测工作的要求越高。不仅仅是我国,甚至是国际社会也是这样的情况。世界各国的科技水平都有了较大发展,在很大程度上带动了各国国民经济的飞速增长。国际贸易中质量的竞争逐步掌握全局,许多国家之间的贸易竞争都非常重视质量原则。水文监测工作是一项基础性工作,其为社会经济的迅猛发展作铺垫,间接影响国际间的贸易合作。对于防洪防旱的管理上,水文监测能够通过信息搜集与数据分析来帮忙制定预案。对于水利建设方面,水文监测能够通过勘测水文变化规律来帮助建设工程的顺利进行。对于诸如此类的保障就是对人民群众利益的保障,对国家社会利益的保障。水文监测就是为了很好地避免国家和人民群众的利益损失,为其提供最大可能的保障。水文监测工作对河流管理与环境保护贡献极大,为这些工作的顺利进行提供理论数据,以此来提高检测质量和效率,为社会送去福音。

水文监测的积极作用不胜枚举,其中较为鲜明的有以下几点:

其一水文监测工作有利于预防灾害的发生,为灾害预案提供有效信息。我国自然灾害频繁,洪涝灾害、地震、滑坡、泥石流、旱灾等等都是经常发生的灾害现象,这些灾害的发生往往是出人意料的、无预见性的、突发的,因此相关负责部门必须对当前的情况迅速做出决策,并且还要分配好一系列的任务,及时有效应对灾害。从这里便可看出水文监测在灾害发生时的重要作用。但是其高效影响就是预防灾害的作用,在灾害还未发生时就对水文的运动变化规律进行监测,一步步做好防范措施,如此便可保护人民群众的财产安全不受侵犯。例如今年发生的玉树地震,由于水文监测的高效管理,是的预警措施进行得有条不紊,预案实施也有效到位。

其二水文监测工作有利于我国水资源的管理与保护。我国对水资源的管理十分重视,尤其是对水资源的开发利用总量的控制、水效率控制和水功能区限制纳污三方面的管理甚为严苛。这三方面的控制是水资源管理最为重要的部分,对于这些管理的考量指标全都有赖于水文监测体系。水文监测工作不但要进行水文信息的采集,还要将这些数据分析研究用于指导治理水源污染问题,为水资源的管理体系提供具体关键的数据资料。

其三水文监测服务社会的特性越发明显。我国经济发展十分快速,工业建设也紧随时代的步伐而不断向前迈进。城市化进程正以惊人的速度随工业化的发展而发展,居民生活水平也在不断提高。可是经济虽有了巨大进步,但却给环境带来许多难以解决的问题。水资源污染严重,很多规模较大的河道都出现了不同程度的污染,这些污染并不因此就戛然而止,还会引发酸雨污染。群体大众为此忧心忡忡,对水文监测的管理要求越发严格。鉴于人民群众的意见要求,相关部门要了解河流的流动规律和雨水的降落规律,水文监测点的布设还得完善到位,通过种种措施来拓展水文监测的公共服务功能,提高为公众服务的能力。水文检测部门积极拓展各项功能,水文资料和水文信息实现全面共享。

1.3 影响水文监测工作的因素

水文监测并不是一项容易的工作,期间的影响因素也有很多,不同层次或者不同种类的因素都会对检测结果带来极大影响,所以在水文监测的过程,严谨的态度是最基本的前提条件。

1.3.1 监测人员的素质水平影响监测结果

水文监测工作对监测人员的素质水平要求很高,其中包括了职业道德、思想政治和职业技能等综合素质,这些都对监测结果产生了很大的影响。职业技能是做好水文监测工作的基础,在水文监测过程中,水文具有不可重复再现性,所以一旦监测错误就会不可避免地带来巨大的损失。无论对人民群众还是对国家社会来说,消极影响十分强大,所以职业技能的影响效力还是十分巨大的。精悍严谨的监测团队是水文监测工作顺利进行的强大推动力,为了提高水文监测质量,对于水文监测的职业道德方面也不容忽视。水文职业道德是监测人员本应具备的最基本的工作素质,是水文监测职工必须遵守的行为规范。水文监测行业的特殊性就决定了职员必须具备优良的思想道德,对自己、对工作、对社会都要有强烈的责任感与义务意识。在技术上不断改进,在态度上勤勤恳恳,以踏实努力来实现自己的人生价值。

1.3.2 监测手段的水平高低影响检测结果

水文监测工作有很大程度上收到监测手段的影响。科学技术的进步、电子信息产业的发展、计算机技术的改革、现代通信技术的更新、遥感技术与自动化技术的长足发展,使得水文监测工作的基础更为坚实,水文监测质量得到提高。水文监测过程中资料的整编、水位雨量的监测都需要借助于计算机技术,利用现代通讯技术传播水情信息,科学技术的进步对水文监测事业是一个极大的推动力。近年来,固态存储雨量计和非接触式超声波自记水位计得到生产与普及,其运用有助于避免观测过程中人为因素导致的影响。由于排出了疲劳造成的误测,遗漏监测造成的误测和伪造数据信息导致监测结果的失误,使得水文监测结果趋于准确化,资料变得更加真实可靠。

2.水文监测工作的原因分析

经过我国相关部门的不断努力,我国的水文监测水平已经有了很大的提高,水文监测的相关设备也得到了很大程度的改进。科学技术的进步使得监测手段和监测技术都有了不同程度的提高,与此同时,我国还在水文质量管理体系方面进行完善与发展,培养了许多职业道德优秀且职业技能超绝的专业监测人才。然而虽然在水文监测质量管理方面制订了许多与之相关的制度规范来管理职工,并且也因此而取得了不小的进步,但是近年来洪水灾害、水资源污染等问题还是给人民群众带来了很大损失,因此我国水文监测的管理水平与发达国家相比仍存在不小的差距。通过有关部门的分析探讨,对这几年来我国水文监测方面的突出问题进行了归纳:

2.1 从微观角度分析

2.1.1 水文监测设备的测洪能力亟待提升

洪水灾害通常会给人民群众带来不可估量的损失,正因如此,我国对水文监测的洪水监测方面尤为重视。通过水文缆道和大行动力测船的改进,水文监测的基础设施得到加强,水文监测水平有了一定的提高。然而在改造更新之后仍留有一些问题。水文监测洪水只能监测到建设监测站以来的最大值,一旦超过了额度,便不能测出准确的结果。此外,我国现行的超大洪水监测方法依然采用浮标测洪法,该方法早已落后于时代的步伐,亟待改革。

2.1.2 水文监测方法亟待改进

当前社会,我国较为偏僻的地区中许多监测点采用传统的测深杆来测量水的深度,使用流速仪来测量水速,借用横式采样器来采集水流中的流沙。可是这些传统方式只适合水位较低时的测量,一旦遇到高水位的洪水时,这些方法将不会起到显著效果,甚至带来错误的监测结果。而且传统的监测方法还需要大量的专业人员,监测的实践会很长,容易错过监测的最佳时期。况且,每个监测点的具体情况都不一样,彼此的经验都不一样。所以随着环境的变化,各地区的水文监测方法应当因地制宜,根据实际情况采取适当的监测方法。这些都是理想化的想法,实际情况确实各地监测点的监测经验较少,国家对水文监测投入的费用也很少,使得科研水平跟不上时代的步伐,水文监测工作的成果无法得到推广。

2.1.3 经验系数缺乏合理性实验分析

水文监测采取的评价系数一般而言都是借用了曾经的经验值,这些数据对于当前测量而言是不具备科学性的。由于忽略了各监测点系数不同性,对浮标系数、风力因素、湿度因素都会产生巨大影响。许多的监测点的环境在历史的演进中已经发生了很大的变化,依然沿用曾经的结果分析会给监测结果带来巨大的误差,从而导致监测质量的大幅度下降。

2.1.4 全沙测验缺乏相关资料

全沙输沙率的测验需要很多准备工作,与之相关的工作程序也纷繁复杂,尤其是相关的测验资料十分缺乏,因而出现断面法与输沙率法则不切合的问题。

2.1.5 冲淤变化河床断面误差

洪水灾害中时常用到的电波流速仪和浮标法并不是任何状态中都能解决问题的,冲淤河床无法实测断面,一般是借助于相邻的实测断面,这样的情况下,监测误差产生了。

2.2 从宏观角度分析

2.2.1 水文监测人员综合素质水平不高

水文监测工作的质量水平很大程度上受到水文监测人员综合素质的影响。当前水文监测人员的综合素质水平普遍较低,限制了水文监测工作的效率。水文监测人员无法与时俱进,跟不上时代的步伐,在思想政治、道德水准和职业技能等方面存在很大缺陷。不但如此,在日常枯燥的监测环境中,监测人员往往逐渐丧失工作兴趣,职业责任与职业激情也在日渐消散,从而导致在监测过程中出现晚测、漏测和误测的现象,致使水文监测资料的真实性得不到保障,对将来的防灾工作有很大的限制作用。

2.2.2 科技成果普及范围过小

我国政府在水文监测的经费投入方面并不充足,使得有关水文的科学实验研究停滞不前,成果的普及与推广受到阻碍,影响检测工作质量的提高。距今为止,我国水文监测在监测人员培训升级、小发明创造上取得一定成绩,但在较大工程的改进上还存在着较大的空间。

3.水文监测工作的对策探讨

3.1 改进水文监测技术

现代信息技术的快速发展,我国政府应当增加对水文监测相关工作的经费投入,倡导水文监测创新技术在各地区的普及与使用。为了将水文监测的科技成果投入生产,促进全国水文监测质量的普遍提高,有关部门应当实时关注新技术的发展与更新,引进先进的监测技术和监测设备,不断提高水文监测的质量水平。水文监测工作的质量和效率在很多方面依靠监测的技术力量和设备装置,我国目前的技术水准与设备状况与国外发达国家比较起来还是有一定差距的。落后的技术与设备是无法满足现代社会对水文监测工作的要求的,为了实际工作需要,相关部门要提高水文监测工作的质量和时效。我国水文监测部门要对遥感技术加强研究,通过各种技术手段增加水文监测数据的精确程度,促进水利工程行业的进步与发展。

3.2 提高水文监测人员的综合素质

水文监测的结果很大程度上受到监测人员综合素质水平的影响,因此相关部门应当加强对水文监测人员综合素质的培养。在招聘水文监测人员的考核中,应当注重其是否具备坚实的专业基础知识和丰富的工作经验,要考核其对该行业的熟悉程度,考量其是否具有强大的理论知识储备。不但如此,在培训监测人员的时候,一定要重视水文监测人员的监测能力,提高水文监测的准确性。在水文监测部门中,有意识地建立技术能力超绝的专业团队。从多方面对人才结构进行合理调整,实现人力资源的优化配置,引领整个水文监测工作的稳步发展,充分发挥其积极主动性。与此同时注重领导队伍的建设工作,提高领导的管理水平,强化领导队伍的思想道德建设和领导决策能力,推进水文监测质量的提升。

3.3 加强水文监测部门的科学化管理

为了实现水文监测工作的规范化管理,提高监测结果的精确性,在积极建设监测人才团队上加大重视程度。健全并且完善监督管理体系,借用经济杠杆原理完备奖惩制度,制定强有力的管理制度,保障质量管理办法的实施。在此基础上建立健全的奖惩制度,提高工作人员的工作积极性与主动性。为了实现规范化科学化管理,建立良好的质量管理体系,水文监测部门内部要及时进行上级对下级的突击检查或是临时抽查,同级之间强化互相检查的程序、基层方面更要及时进行自我反省与审时度势,从多方面保证水文监测工作的质量。除了预防问题和监督管理,不断完善各项奖惩措施之外,还要在技术指导加强方面予以重视。从水文监测的技术规范到基础设施的建立再到监测过程监督管理,从始至终将质量管理放在首位,从根本上加强质量管理控制,尽最大可能推动水文监测工作质量的提高。

水文监测部门不但自身要进行技术革新与制度完善,还要及时关注其他先进企业的质量管理经验,对其优秀部分加以借鉴,由此来制定出有效可行的质量管理措施。

4.总结

在社会的发展状况下,水文监测工作的重要性越来越强,一些影响水文监测质量的问题必须加以解决。水文监测工作是整个社会和谐发展的重要内容,准确而稳定的水文监测工作不但能够造福于当地当时,还能造福于后代。因此在水文监测工程中要加强其规划、设计、施工的管理,在各个环节要保证衔接到位。监测管理人员要对监测工程的方方面面加以监测,以超前意识和质量控制意识来确保工程质量,严禁盲目跟从,在技术的引进与开发上必须结合当地实际。要注重基础设施的建设,保证监测质量。相关负责部门要以发展的眼光看待该工作,并对监测人员的素质水平加强管理,最大程度地保障水文监测工作的顺利进行,为人类社会的发展作出贡献。

参考文献

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水文与水资源工程方向范文第7篇

关键词:水利工程;生态;规划设计

中图分类号:TV文献标识码: A

引言

随着我国进一步推进改革开放,市场竞争日益激烈,水利建设工程面临着各方面的问题。为此,必须加强行业内部的学习,“走出去,请进来”,不断完善我国的水利工程建设管理制度,强化法制意识,努力按国际惯例办事。水利工程规划的同时,必须考虑到水利工程对生态系统的严重影响,因此在规划在生态系统规划时要考虑对生态系统的影响尽量减小到最小。

一、生态水利工程的重要性

伴随着社会经济的不断发展,尤其在我国人口众多的背景下,对水资源的需求呈增加的发展趋势。我国现有的河流上已经修建了一些水利工程来进行水量调节,通过水资源的开发与利用,来改善河道所具有的调蓄能力,满足了我国在防洪、供水、航运以及旅游等多方面的水利需求,取得了一定的效益。值得注意的是,水利工程在对社会经济起到推动作用的同时,对生态环境的改变也产生了一定的作用,如水资源的合理配置或者抵御洪水等等。建设水利工程是适应时代的要求,具有一定的必然性。通常情况下,生态水利工程指的是,对于新建的水利工程在进行如蓄水等水利建设的同时还应兼顾到对河流生态环境的恢复,对于已经建好的工程,则主要强调的是生态修复。生态水利工程的重要性就体现在,其本身通过和传统的治污、清洁、生产及环境资源管理等一起来对河流的生态建设进行完善。换句话说,生态水利工程的存在,促使水利工程在发展经济及社会进步有着巨大的推动作用,同时对生态环境也有着积极作用,如水量的调节,水资源的合理配置等等。

二、生态水利工程的规划设计的原则

1、确保工程的安全性和经济性

生态水利工程在建设过程中,首先要确保工程的安全性,只有工程的安全性得以保证,才能使工程持续性的发挥其功能,所以在设计过程中,生态水利工程的设计人员要深入到水利工程的现场进行实地考察,掌握水质、水流的情况,对于水对建筑物的侵蚀作用要进行充分的考虑,同时还要充分考虑到上游的水土流失及泥沙的搬运作用,从而做到对河道的趋势有个全面的了解,这诸多因素都需要在设计时进行综合性的考虑,从而保证工程的安全性,同时工程的经济性也是需要考虑的一个重要问题。工程建设都力求以最小的投资取得最大的经济效益和社会效益,生态水利工程更是如此,以最小的投入取得最大化的生态效益这是生态水利工程建设的基本原则。

2、保证水体内部环境的多样性

在水利工程设计过程中,设计人员需要对河流的近期及远期的水文情况进行深入了解,掌握生物种类与生态环境间的关系,进而对设计草案组建数学模型,对其可行性、可操作性进行论证,从而保证水利设施的兴建能够拥有足够的丰富多样的环境,进而将对自然环境的影响降到最低。

3、确保河流生态系统的自我修复功能

与传统水利工程相比,生态水利工程除了要保证传统水利工程的基本原则外,还需要在设计的时候,充分考虑保护生态系统的自我修复功能,也就是要维持生态系统的可持续性。而在这一方面,人工建筑物所起的作用则十分有限,只有自然因素经过长期的自然选择后所形成的生态圈才具备良好的自我修复功能,发挥其作用。所以,在生态水利工程设计时,应尽量避免绝对化的人为力量,应充分将人为力量与自然的影响进行有机结合,从而利用生态系统的自设计功能和自组织功能,从大自然中选择合适的物种,形成良好的合力结构。

4、确保河流生态系统的整体性

在传统的水利工程建设过程中,水体常被人为地划分成不同功能且相对封闭的小区域,影响了水体之间的相互联系,极大地降低了水体内不同小环境之间的能量交换及物质交换速度,从而人为地破坏来河流生态形同的稳定性和整体性。生态水利工程在设计时,应充分掌握施工流域内生态系统各要素之间的相互关系及作用方式,尽最大限度地保持并恢复水体的原始状态,确保河流的生态系统的整体性不受到外力的破坏,而不能仅仅是在工程结束后,单纯地对河道水文系统进行修复或是只对河岸的植被进行修复。

5、确保建立完善的河流生态系统和水利设施之间的反馈机制

生态水利工程设计以成熟的河流生态系统为主要参照物,并充分利用生态学可的相关理论和环境工程的先进技术,力求打造一个健康的、可持续发展的河流生态系统,从而保证工程设施内部的各自然要素可以在不需要人工干预的环境自发地进行活动,维持生态环境的稳定和河流水体的质量。通常这种自发活动的方向不是单向的,这种不确定性使得生态水利工程的设计应遵循一种"反馈调整"的设计方法,也就是说,在设计方案执行之后,仍旧需要对水体的环境进行长期的监督和评价,并根据反馈的信息对水利工程项目进行不断的调整与完善。

三、生态水利工程设计基本理论和方法

随着生态学的发展,人们对于河流治理有了新的认识,认识到水利工程除了要满足人类社会的需求外,还要满足维护生物多样性的需求,相应发展了生态工程技术和理论。生态水利工程设计应遵循如下3个方面的理论与技术路线。

1、以生态水文与工程水文为基础进行水文过程的分析与计算

在工程设计中应用生态水文学的还比较少见,这个原因可能是因为从事生态水文的科技工作者没有从事实际水利工程的设计有关。因此,在今后我们应该高度重视工程水文学与生态水文学的相结合,只有这样才能够为生态水利工程的规划设计提供基础。要想使生态水利工程的设计建立在科学的基础上,就需要弄清楚生态目标对水资源的时空要求规律。

2、应识别工程可能影响的关键生态敏感目标

生态水利工程的设计应当能准确识别受工程直接或间接影响的生态目标,并在工程规划阶段给予充分考虑。但当前在许多水利工程的设计中很少或没有对流域生态敏感点加以考虑。又如三江平原早期实施的防洪治涝工程中,有的地方出现了跨流域排水,如浓鸭截洪总干(1988年建成)使浓江上游的来水经鸭绿河流域进入了黑龙江,而不是沿浓江中下游下泄,进入大力加湖水库再进入黑龙江,这使得中游的洪河国家级自然保护区湿地因减少730km2地表径流的汇入,而使其水资源明显退化,这些均与当时没有考虑生态敏感点有直接的关系。

3、生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合

生态水利工程的设计应当充分吸收环境科学与工程的理论和技术,实现水量与水质同步科学配置的目的,尤其是应与水污染防治工程进行有机的结合。由于水利工程作用的水量一般较大且具有明显的季节性变化,所以生态水利工程的设计可能使得其设计与实施存在较大的挑战与阻力。对于水田排水沟渠可以充分利用其生长季节蓄水,利用人工沟渠湿地对有机污染物质进行降解,其实,人工沟渠在蓄水状况下,如果沟渠两坡生长有水生植被,对水质处理效果较为明显。所以,生态水利工程与水污染控制工程的结合是以后生态水利工程的一个重要发展方向。

结束语

生态水利工程是一项复杂地综合性工程,其规划设计标准和原理是将其中的每个环节与维持生态系统的长期健康与可持续紧密联系起来,以使水利工程规划设计更加具有科学性与实践性,满足人们的日常生活的要求和产业生产的需求,使人与自然更加和谐,达到共赢的效果,使之有着更好的发展前景。

参考文献

[1]李怀蓉.永丰倒虹吸水利工程规划设计要点[J].水利建设与管理.2012(08).

水文与水资源工程方向范文第8篇

关键词:多角度;水资源;水环境;管理制度

随着近年来我国在环境发展上的恶化现象越来越明显,当前阶段我国的水资源与水环境管理已经成为了环境管理当中重要的一部分,也是当中的难点苏哟在。水资源和水环境问题是生态环境问题,对于社会发展将造成严重的影响。因此,当前阶段有必要就二者的管理制度和体系发展进行研究,争取找到更好的方式对此进行管理。下面将对多角度分析水资源与水环境管理制度及其创新体系进行详细研究。

1水资源与水环境之间的关系

水流量指的是水的大小量和时空上的分布情况,流态指的是水的速度和水位等情况,水的流质指的是污染和泥沙浓度等等,这几点以及生态效应共同组成了水的自然属性,是水资源的根本含义。水资源在时空上发生了变化将直接的影响到当地的生态系统,同时也将直接的影响到人类的空间和发展的水平。人在社会当中处于中心位置,是经济发展的受益者,同时也是导致环境恶化的主导者。近年来随着水资源的不断减少,水的商品属性越来越受到重视,并开始成为了主要发展趋势。水资源在社会经济发展中的价值已经在当前得到了政府乃至社会的认可,并逐步对资源进行管理和开发利用。但人本身是一种追逐利益的群体,当水的商品属性凸显以后,导致一些地区出现了水资源开发过度的问题,从而造成了水资源开发严重超出水资源承载能力,水资源污染问题日益加重。水资源的管理问题在当前已经不是水的利用问题,而是关系到整个社会发展的问题。我国虽然在《中华人民共和国水法》当中规定,对水资源实行了流域管理和行政区域管理办法相结合的体制,但由于在实行的过程中缺少相应的协调性,同时在实际工作中因为流域管理机构无法更好的进行流域综合管理,因此导致水资源与水环境的管理方面仍然存在着很多的问题[1]。此外,在水文管理、水量和环境等方面信息共享难度较大,导致行政执行和管理体制受到了严重的限制。从社会管理的角度对此进行分析可以发现,只有真正的尊重水资源的自然属性和商品属性价值,并在此基础上提升水资源的利用率,从多重角度上进行分析才能真正的构建起以文化伦理为先导的有效管理体制,从而促使水资源的价值得到最大化的凸显,解决我国在水资源管理上的问题,开创新的途径。

2水资源与水环境的管理制度建设与创新

2.1建立起完善的水文化伦理软规则

水资源是社会公共资源,其资源属性近年来随着社会的发展和经济的发展而逐渐的被占用。掠夺性的对在水资源进行开发,不加节制的进行水资源的使用和浪费,这对于水资源的持续发展造成了严重的影响。虽然这种行为当前受到了来自于社会的各种谴责和批评,但保护水资源的声音却始终被经济发展所吞没。很多的地方政府对于水资源的约束条件比较忽视,经常建造一些耗水量高或者污染性强的低端项目,导致社会环境发展受到了严重影响。为了改善社会环境,当前阶段加强水文化伦理软规则建设是十分重要的,也是必要的。在水文化伦理软规则当中,应当重视起水资源保护的意识、道德以及文化价值等方面建设。当前阶段在水文化和水伦理等方面的丧失是一种常态,在生活当中如果一个人无论因为什么原因而伤害了他人都会受到法律的制裁,并且在社会中遭受到舆论的谴责[2]。但在水资源的保护方面,情况却明显不同,无论人们多么浪费水资源,污染水资源,只要没有引起足够的社会反映或者造成严重的危害,那么就不会受到惩罚。这是水道德丧失的一种主要表现,也从另外一个方向体现了水伦理建设的重要性。这种人们对水资源价值的错误认识和迷失现象是导致水资源保护理念淡薄的主要原因,也是造成当前我国水之源危机的根本原因之一。因此,在当前阶段一定要对水资源保护加以重视,通过普及教育的方式和引导的方式来提升人们对于水伦理的认识,积极的改变人们在社会意识领域中的水资源危机认识。同时要将人与自然环境放在一个平等的位置上,让人们从内心感受到水资源的重要性,并相互尊重,达到与自然界的和谐共处。

2.2明确水资源与水环境管理目标

合理可行的目标是促使水资源和水环境多角度管理的重要基础所在,因此要结合不同时期的水资源利用情况、社会发展情况、产业发展结构等而来进行综合性的分析,从而提升水资源的利用率,缓解水资源短缺的问题,改善神态环境,这对于我国的水资源可持续发展利用来说将产生重要的意义[3]。

2.3监理完善的硬性规定

缺少水资源保护意识,文化道德丧失等问题是导致水危机出现的主要因素,而缺少相应的法律法规限制才是导致水资源危机持续发展的重要因素。从政府管理方面来看,我国的水资源管理和水环境管理两个部门属于不同的层次,是相互不干扰的[4]。这些不同的管理部门对于水资源管理有着不同的认识,因此导致水资源管理和水环境管理上出现了严重的问题,管理部门无法真正的发挥出管理效用。因此,在当前应当尽快的强化水资源和水环境方面的法律、体制和机制等方面的硬性规定,以法律的角度来对社会中所出现的不道德用水现象来进行严格的限制和管理,从而保证水资源与水环境管理当中的底线不被突破。此外,应当在相关管理机构上做出创新改革,建立起全面化的管理部门和系统,从而促使水资源和水环境管理能够得到系统化的支持。

2.4对公众意识进行正确引导

水资源和水环境的管理将直接影响到未来社会发展和公民的生活质量,需要每一个人都能参与到其中,才能更好的对水资源进行保护。也就是说水资源与水环境管理二者之间是需要与广大的人民群众之间联系在一起的。因此,可以通过对水资源生态保护文化的推广方式来强化公众的水环境保护意识[5]。公众的正确认识将关系到未来水资源保护工作的开展效果,因此,要积极的开展社区教育和大型的推广工作,提升全社会人民的生态文明意识,构建起水文化和水伦理管理模式,从而促使水资源和水环境管理能够与人之间真正的联系到一起,这是落实水资源管理制度的重要基石。

2.5加强管理手段的现代化建设

随着近年来我国科学技术的快速发展,信息技术和网络技术也逐渐的被应用到了各行各业当中去,当前阶段我们应当针对我国水资源管理积极的开展相应的现代化建设,将传统技术手段与现代化技术之间进行结合从而构建起现代化的水资源监测管理平台。同时可以有效的利用数据库技术和网络技术,搭建起不同的区域和级别的涉水相关部门信息管理平台,并借助于这个平台来实现对水资源的科学管理,从而真正意义上提升水资源与水环境保护工作的质量[6]。在现代社会发展中水资源和水环境管理手段和技术是未来社会中促使环境健康发展的重要手段,是科学制定国家经济社会可持续发展的重要基础战略,也是推动整个水资源管理体系合理发展的重要依托。这对于水资源的管理改革和提升全社会水资源管理意识方面将产生重要的意义。

3结语

水资源与水环境以及人之间是具有一定联系存在的,对此需要从人的角度出发来进行水资源和水环境方面的管理。水资源与水环境的多角度分析管理主要研究的就是环境与社会之间的关系,对于水利工程的建设和我国的环境改革都具有重要意义,因此没当前阶段需要对此加以重视,尽量的减少工程开发,提升环保性,减少对于水资源的不良影响。同时要从社会学、伦理学和管理学等方面来综合性的对水资源和水环境管理进行制度创新,从而提升水资源与水环境管理的效果,促使全员都能参与水资源管理当中去,从而提升管理的效果。这对于我国的经济发展和环境可持续发展将产生重要的意义。

作者:何志伟 单位:佛山市环境保护局

参考文献

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