發(fā)布時(shí)間：2023-03-20 16:16:20
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的水文與水資源工程論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：水文 檔案 管理
水文是對(duì)水的數(shù)量和質(zhì)量在時(shí)間和空間上的變化狀況和規(guī)律進(jìn)行勘測(cè)、研究的一門學(xué)科。在水文勘測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、水文情報(bào)預(yù)報(bào)、水資源水環(huán)境評(píng)價(jià)、水文科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及水文咨詢服務(wù)等水文活動(dòng)中形成的具有保存價(jià)值的科技文件材料稱為水文檔案。[1]
一、 水文檔案的特點(diǎn)
水文學(xué)從某種意義上說是一門信息科學(xué)、觀測(cè)科學(xué)，水文檔案是各項(xiàng)水文業(yè)務(wù)工作的結(jié)果。原始記錄的收集、水文資料的整編與調(diào)查評(píng)價(jià)研究是業(yè)務(wù)工作的重要內(nèi)容。相應(yīng)地，水文檔案一般分為水文原始觀測(cè)記錄、水文資料整編成果及水文水資源調(diào)查評(píng)價(jià)與研究項(xiàng)目成果。
隨著水文觀測(cè)手段的發(fā)展，從早期的人工觀測(cè)形成的手工記錄報(bào)表，發(fā)展到自記儀器形成的曲線圖表，采用計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)模塊。水文資料整編成果是水文水質(zhì)觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過按技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整編后形成的材料，一般為數(shù)據(jù)報(bào)表，以“站年”為保管單位，一個(gè)觀測(cè)站一年中所有觀測(cè)項(xiàng)目的整編成果合在一起，裝訂為一卷。
水文調(diào)查評(píng)價(jià)與研究項(xiàng)目成果是在水文專項(xiàng)調(diào)查評(píng)價(jià)水文實(shí)驗(yàn)和水文科研等活動(dòng)中形成文字圖表報(bào)告等材料，以項(xiàng)目為單位分別立卷。水文檔案具有一般科技檔案的特性，并且專業(yè)性較強(qiáng)，具有顯著的特點(diǎn)：
1、統(tǒng)一性。由于水是統(tǒng)一的整體，它變化復(fù)雜而連續(xù)，僅僅依靠一個(gè)水文觀測(cè)站的信息，很難準(zhǔn)確作出范圍較大、時(shí)效較長(zhǎng)的水文水情預(yù)報(bào)或研究及預(yù)測(cè)水文變化，也很難實(shí)施各種水文保障服務(wù)。為了達(dá)到觀測(cè)資料共享，必須要求觀測(cè)記錄的統(tǒng)一性。也就是說，水文觀測(cè)方法和觀測(cè)時(shí)間以及觀測(cè)結(jié)果的記錄信息傳輸、數(shù)據(jù)格式、存貯格式都要求標(biāo)準(zhǔn)化。為此，要嚴(yán)格按照規(guī)范統(tǒng)一的水文信息格式填報(bào)、傳輸、接收水文記錄，管理方法也要求統(tǒng)一。
2、區(qū)域性。水文記錄檔案是各地水文觀測(cè)的結(jié)果，其觀測(cè)數(shù)據(jù)只能代表一定區(qū)域范圍的水文要素變化情況。水資源的數(shù)據(jù)只能代表一定區(qū)域范圍的水文要素變化情況。水資源的地理環(huán)境條件有關(guān)，如植被、地形等。不同地區(qū)環(huán)境條件有很大的差異，水文記錄也就相應(yīng)地具有顯著的區(qū)域性特征。[2]
3、時(shí)間性。水體中各種水文要素變化是時(shí)間的函數(shù)，水文觀測(cè)記錄要求客觀地反映某一時(shí)間的水文要素實(shí)況。為了使觀測(cè)記錄有代表性、準(zhǔn)確性和可比性，水文勘測(cè)人員必須按照水文觀測(cè)規(guī)范，每天定時(shí)進(jìn)行水文觀測(cè)。一旦缺測(cè)或誤測(cè)，超過一定時(shí)間，則無法進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。同一地區(qū)，不同時(shí)間，其觀測(cè)結(jié)果是不同的，其時(shí)間特征很明顯。
二、水文檔案的重要作用
水文是水利的基礎(chǔ)，是防汛、抗旱的耳目和尖兵，是水資源管理和保護(hù)的哨兵。水文檔案是水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行調(diào)度、防汛抗旱、水資源開發(fā)利用、管理和保護(hù)以及一切與水相關(guān)聯(lián)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)信息和決策依據(jù)。同志就深知水文檔案的重要，曾經(jīng)作出指示，水文檔案的保護(hù)要萬無一失。1962年夏天，住在武昌東湖賓館，水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)存放水文檔案的大樓由于汽油自爆引起爆炸，驚動(dòng)了。他立刻就當(dāng)時(shí)的湖北省委第一書記王任重電話詢問：水文檔案受損失沒有？并指示：水文檔案要復(fù)制4份，分藏各地，以防萬一。水文檔案對(duì)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檔案管理工作基礎(chǔ)之上的，沒有水文檔案信息，防汛抗旱工作就難以高質(zhì)量地開展。1998年長(zhǎng)江洪水最大時(shí)，在中央決策荊江是否要分洪的關(guān)鍵時(shí)刻，長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局針對(duì)分洪能達(dá)到什么效果、如果不分洪荊江及其以下河段的水位將會(huì)如何、未來的氣象與水情怎樣等6大問題，利用積累的大量水文檔案資料，及時(shí)、準(zhǔn)確地作出了分析預(yù)測(cè)，為中央決定不分洪提供了重要的科學(xué)依據(jù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1998年水文防洪減災(zāi)效益超過800億元。
水文基本數(shù)據(jù)是研究水問題重要的基礎(chǔ)信息，是我國(guó)重要的國(guó)情信息資源之一，國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展中一切與水有關(guān)的活動(dòng)均需要水文基本數(shù)據(jù)。 對(duì)于水文系統(tǒng)自身來說，水文檔案則是水文工作的成果，是幾代水文人艱苦辛勞積累的寶貴歷史財(cái)富。
三、水文檔案管理方法
全面加強(qiáng)水文檔案管理，提高綜合管理水平和利用水平，管好用好這些寶貴的水文檔案，做到對(duì)歷史負(fù)責(zé)，并為現(xiàn)實(shí)各項(xiàng)工作提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，是水文檔案工作的目標(biāo)和任務(wù)。
1、要不斷加強(qiáng)檔案知識(shí)學(xué)習(xí)、提高認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)檔案管理意識(shí)。認(rèn)清水文檔案管理工作的重要性，爭(zhēng)取把檔案工作列入領(lǐng)導(dǎo)議事日程，把檔案目標(biāo)管理及檔案信息科（檔案室）建設(shè)作為檔案建設(shè)的重點(diǎn)工作，使廣大干部職工充分認(rèn)識(shí)到檔案工作是一項(xiàng)重要的水文基礎(chǔ)工作。解決好檔案專兼職管理人員的配備問題，加強(qiáng)檔案管理相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)，不斷提高檔案管理人員素質(zhì)，進(jìn)一步提高檔案工作的業(yè)務(wù)水平。作為檔案管理人員要認(rèn)識(shí)到，檔案管理崗位是一個(gè)需要默默奉獻(xiàn)的崗位，它產(chǎn)生的效益是無形的又是無價(jià)的。檔案工作是“功在當(dāng)代，利在千秋”的事業(yè)，作為一個(gè)檔案工作者要有責(zé)任感和使命感，要不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)的自覺性，努力提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，樹立好檔案管理部門和檔案工作者的良好形象。[3]
2、建立健全各項(xiàng)檔案管理制度，是把檔案工作納入制度化、規(guī)范化軌道的有力措施。除了認(rèn)真學(xué)習(xí)、貫徹《中華人民共和國(guó)檔案法》、《水利檔案工作規(guī)定》、《水利工作中國(guó)家秘密及密級(jí)具體范圍的規(guī)定》等各項(xiàng)法律法規(guī)外，還要結(jié)合水文系統(tǒng)檔案管理工作實(shí)際，制定出本單位的《歸檔管理制度》、《檔案借閱制度》、《安全保密制度》、《檔案銷毀制度》、《檔案分類方案》等一系列管理規(guī)定。使檔案管理工作有序進(jìn)行，做到制度健全、職責(zé)明確，實(shí)行集中統(tǒng)一管理，分級(jí)負(fù)責(zé)的制度，全面推動(dòng)檔案工作的開展。
參考文獻(xiàn)：
[1].期刊論文； 趙菁菁 淺談水文檔案的特點(diǎn)及其管理-甘肅水利水電技術(shù)2004，40（1）
[2].期刊論文；李濤 加強(qiáng)水利（水文）檔案管理服務(wù)三峽建設(shè) -科技信息2009（8）
[3].期刊論文；李家年.Li Jianian 加強(qiáng)水文檔案綜合管理的思考 -江淮水利科技2006（2）
關(guān)鍵詞：生態(tài)水文學(xué)西部地區(qū)生態(tài)需水
1、生態(tài)水文學(xué)的發(fā)展
水文學(xué)(hydrology)是地球科學(xué)的一個(gè)重要分支，它研究地球上水的起源、存在、分布、循環(huán)和運(yùn)動(dòng)等變化規(guī)律，并運(yùn)用這些規(guī)律為人類服務(wù)的知識(shí)體系[1]。自從科學(xué)界公認(rèn)水圈、巖石圈和大氣圈都從地圈中分離出來，并作為地球的獨(dú)立圈存在后，水文科學(xué)的形成就有了其基礎(chǔ)和地位[23]。
人類進(jìn)入20世紀(jì)末，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人與自然的沖突加大，生態(tài)環(huán)境問題愈來愈突出，如濕地的退化、河道斷流、入海水量減少、水體污染加劇等等。近20年來，生態(tài)學(xué)家們愈來愈意識(shí)到水文過程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的重要影響。但是，缺乏了解水文過程與生態(tài)系統(tǒng)植物群落變化與相互制約的內(nèi)在聯(lián)系。同樣，過去水文學(xué)家關(guān)心最多的是洪水與干旱的成因、工程水文的實(shí)際的設(shè)計(jì)應(yīng)用等。但是，隨著生態(tài)與環(huán)境問題的重視與提出，愈來愈多的水文學(xué)家開始關(guān)注與水相關(guān)的生態(tài)問題，例如流速如何影響河道內(nèi)的植物生長(zhǎng)？河川徑流的情勢(shì)與濱岸生境生態(tài)過程之間是如何相互作用與聯(lián)系的？由于水文循環(huán)聯(lián)系地球系統(tǒng)地圈~生物圈~大氣圈的紐帶作用，水文循環(huán)過程的變化與其相關(guān)的生態(tài)環(huán)境的變化交叉研究與社會(huì)需求，產(chǎn)生了新的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn)，即生態(tài)水文學(xué)(eco-hydrology)。
生態(tài)水文學(xué)是20世紀(jì)80年代以后逐步發(fā)展的一門新興交叉學(xué)科[1-20]。它重點(diǎn)研究陸地表層系統(tǒng)生態(tài)格局與生態(tài)過程變化的水文學(xué)機(jī)理，揭示陸生環(huán)境和水生環(huán)境植物與水的相互作用關(guān)系，回答與水循環(huán)過程相關(guān)的生態(tài)環(huán)境變化的成因與調(diào)控。利用生態(tài)水文學(xué)原理可以積極地用來保護(hù)和改善自然景觀，正確指導(dǎo)生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)與水資源管理。
生態(tài)水文學(xué)的提出與發(fā)展大致在20世紀(jì)70年代以后。早期的生態(tài)水文學(xué)主要定義在生態(tài)濕地系統(tǒng)范疇。例如，1996年wassen等學(xué)者專門撰文[44]，認(rèn)為“生態(tài)水文學(xué)是一門應(yīng)用性的交叉學(xué)科，旨在更好地了解水文因素如何決定濕地生態(tài)系統(tǒng)的自然發(fā)育，特別在自然保護(hù)和更新方面有重要價(jià)值”。
1971年，聯(lián)合國(guó)教科文組織（unesco）正式啟動(dòng)人類生物圈（mab）計(jì)劃，水生生態(tài)系統(tǒng)研究成為該計(jì)劃中的一個(gè)重要項(xiàng)目。第一階段的會(huì)議于1986年在法國(guó)圖盧茲召開，主要討論了土地利用對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響。會(huì)議期間，確定了一個(gè)具有決定性意義的主題：陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡帶，對(duì)生物化學(xué)循環(huán)和景觀鑲嵌體具有重要的調(diào)控作用。因此，過渡帶的研究被推薦為unesco未來生態(tài)系統(tǒng)工作的重點(diǎn)。它是生態(tài)水文學(xué)發(fā)展的雛形階段。
1988年，unesco組織了過渡帶研究的國(guó)際專題研討會(huì)。期間，國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析協(xié)會(huì)和匈牙利科學(xué)研究院籌劃了水陸過渡帶功能方面的合作研究項(xiàng)目，試圖通過對(duì)生態(tài)過程的充分理解，確定過渡帶恢復(fù)或重建的管理思想。
1996年9月在法國(guó)召開了“小流域生態(tài)水文學(xué)過程”研討會(huì)。會(huì)議共收到30篇論文，研究集中在小尺度上，內(nèi)容主要包括土壤和大氣相互作用的模擬，徑流產(chǎn)生過程和水流路徑、水量和水文生物地球化學(xué)行為等。在這次會(huì)議中，還討論了分區(qū)和尺度的影響問題，分析了氣候變化對(duì)水文行為和數(shù)量的影響。1997聯(lián)合國(guó)教科文組織出版了“小流域生態(tài)水文學(xué)過程”會(huì)議文集。
聯(lián)合國(guó)教科文組織（unesco）國(guó)際水文計(jì)劃（ihp）是由世界各個(gè)國(guó)家政府組織參加、在國(guó)際上有重要影響的水科學(xué)及其相關(guān)的水資源和環(huán)境科學(xué)的大型國(guó)際研究計(jì)劃。從1965-1974聯(lián)合國(guó)科教文組織實(shí)施國(guó)際水文十年（ihd）計(jì)劃后，ihp已經(jīng)執(zhí)行了五個(gè)階段，其中：第一階段（ihp-i，1976-1980）著重人類活動(dòng)影響，水資源與自然環(huán)境之間關(guān)系的研究；第二階段（ihp-ii，1981-1985）著重于把研究領(lǐng)域擴(kuò)大到各個(gè)特定的地理、氣候區(qū)域，并向著綜合利用水資源的水問題方向發(fā)展；第三階段（ihp-iii，1986-1990）定名為“為經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展合理管理水資源的水文學(xué)和科學(xué)基礎(chǔ)”，除繼續(xù)把水文科學(xué)作為重點(diǎn)外，把計(jì)劃內(nèi)容擴(kuò)大到合理管理水資源；第四階段（ihp-iv，1991-1995）研究計(jì)劃重點(diǎn)是“大氣-土壤-植被”之間的水循環(huán)關(guān)系，全球氣候變化對(duì)陸地水文過程的影響。
ihp第五階段（ihp-v，1996-2001）方向是“脆弱環(huán)境中的水文水資源開發(fā)”，由三個(gè)模塊、八個(gè)主題和31個(gè)計(jì)劃項(xiàng)目組成。模塊1的資源過程與管理研究中主題2是“地表生態(tài)過程”。生態(tài)水文學(xué)是ihp計(jì)劃的核心內(nèi)容[14-19]。之后，生態(tài)水文學(xué)得到了迅速發(fā)展。從1996年到2002年，聯(lián)合國(guó)教科文組織國(guó)際水文計(jì)劃召開了一系列生態(tài)水文學(xué)研討會(huì)。
1997年國(guó)際水文計(jì)劃出版了專集：生態(tài)水文學(xué)—水生資源可持續(xù)利用的新范例。文集指出生態(tài)水文學(xué)主要是為了研究水循環(huán)過程、機(jī)制與生物、非生物之間的相互關(guān)系。水生環(huán)境的水量、水質(zhì)和某些過程，不僅受氣候因素的控制，而且在很大程度上受生物因素的影響。因此，生態(tài)學(xué)和水文學(xué)知識(shí)的綜合，被認(rèn)為是一個(gè)研究水和生物關(guān)系的合適的新工具。這本書首次提出了新的、具有挑戰(zhàn)性的概念——生態(tài)水文學(xué)，建立淡水資源可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。圖1表明了生態(tài)水文學(xué)與以往生態(tài)學(xué)和水文學(xué)思維的不同方式：
1998年5月在波蘭召開了unescoihp-v2.3-2.4工作組會(huì)議。同年，出版了會(huì)議文集，主要包括以下4個(gè)方面的內(nèi)容：1）介紹了生態(tài)水文學(xué)的框架和研究領(lǐng)域；2）提出了當(dāng)前存在的缺點(diǎn)和未來發(fā)展路線；3）宣傳生態(tài)水文學(xué)的概念，認(rèn)為河流生態(tài)系統(tǒng)是受水文過程控制的“超有機(jī)體”。確定生態(tài)水文學(xué)研究的目標(biāo)為：（a）比較和評(píng)價(jià)現(xiàn)有的水文和生態(tài)過程相互關(guān)系的信息；（b）評(píng)論預(yù)測(cè)的潛力、確定未來研究最重要的方向；（c）識(shí)別與水文過程相關(guān)聯(lián)的環(huán)境問題層次；（d）定量生物因素、非生物因素之間的聯(lián)系以及它們?cè)谒械某练e物質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和污染物質(zhì)運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化中的作用，以確定從區(qū)域到流域尺度上的轉(zhuǎn)移路徑；（e）以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，建立可操作性的程序交互平臺(tái)以及科學(xué)家、政策制定者和決策者之間新的思維方式。這一出版物為生態(tài)水文學(xué)的研究提供了指導(dǎo)作用。
1999年9月8日至22日，ihp-v組織了生態(tài)水文學(xué)研究進(jìn)展方面的會(huì)議，在不同科學(xué)團(tuán)體之間交流了生態(tài)水文學(xué)的研究成果。會(huì)議為來自24國(guó)家的不同領(lǐng)域的年輕科學(xué)家提供了辯論的機(jī)會(huì)。在生態(tài)水文學(xué)和水資源管理方面，科學(xué)家交換了基礎(chǔ)性研究和應(yīng)用研究的最新觀點(diǎn)?；谘芯窟^程中得到的數(shù)據(jù)和知識(shí)，科學(xué)家討論和提議了生態(tài)水文解決環(huán)境問題的潛在辦法。2000年出版了生態(tài)水文學(xué)研究進(jìn)展文集。
需要指出，ihp-v中生態(tài)水文計(jì)劃的核心目標(biāo)旨在從流域觀點(diǎn)、從河流系統(tǒng)與自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)的聯(lián)系中，理解生物和物理過程的整體性，以提高水資源的管理水平。專家們認(rèn)為，當(dāng)今世界范圍的水資源問題已經(jīng)受到來自全球氣候變化和人類自身經(jīng)濟(jì)開發(fā)活動(dòng)的巨大影響與挑戰(zhàn)。在面對(duì)不斷變化環(huán)境的水資源管理中，生態(tài)水文學(xué)的研究方法和思想將是最好的、可持續(xù)的方法。這一范例認(rèn)為，流域就好像一個(gè)超有機(jī)體，它具有反抗壓力的抗性和彈性特征，是面對(duì)變化環(huán)境下水資源可持續(xù)管理的最有效的一個(gè)工具。
1999年，為倡導(dǎo)生態(tài)水文學(xué)方面的科學(xué)研究，國(guó)際知名的英國(guó)水文研究所正式改名為“生態(tài)水文學(xué)研究中心”。
同年，英國(guó)謝菲爾德大學(xué)（sheffielduniversity）自然地理系andrewj．baird博士和德比大學(xué)（derbyuniversity）自然地理系高級(jí)講師、美國(guó)國(guó)家大氣研究中心項(xiàng)目科學(xué)家robertl．wilby博士共同編著出版了《生態(tài)水文學(xué)》。它是綜述有關(guān)陸生環(huán)境和水生環(huán)境植物與水分關(guān)系問題方面的第一本書，闡述和探討了各種環(huán)境植物與水分相互作用問題。該書對(duì)于水文學(xué)家、生態(tài)學(xué)家、自然保護(hù)學(xué)家以及研究生態(tài)系統(tǒng)、植物生活和水文過程的其他學(xué)者有很大的參考價(jià)值。中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境工程研究所趙文智和王根緒博士翻譯出版了該書的中文全文[44]。
目前，在生態(tài)水文學(xué)或水文生態(tài)學(xué)的研究領(lǐng)域，活躍著一大批科學(xué)團(tuán)體，使得這一領(lǐng)域的研究有了很大的發(fā)展。在聯(lián)合國(guó)教科文組織國(guó)際水文計(jì)劃（unescoihp）-v(2.3/2.4)的支持下，由maciejzalewski組織出版了一系列“生態(tài)水文學(xué)”專集，是一個(gè)里程碑。以后“生態(tài)工程雜志（eej）”雜志、“水文科學(xué)雜志（hsj）”都出版了“生態(tài)水文學(xué)”?？?。以zalewski為特約主編致力于生態(tài)水文學(xué)研究的新期刊。國(guó)際水文科學(xué)協(xié)會(huì)（iahs）也專門由acreman博士主編了“水文生態(tài)學(xué)”有關(guān)專集。
進(jìn)入21世紀(jì)后，國(guó)際水文計(jì)劃（ihp）實(shí)施2002-2007年新的第六階段計(jì)劃，方向確定為“水的相互作用：來自風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)挑戰(zhàn)的體系”。主要的不同點(diǎn)是需要考慮下面若干方面新的研究與挑戰(zhàn)的問題，即：地表水與地下水、水文循環(huán)的大氣與陸地部分、淡水與咸水、全球化的流域與河流尺度、質(zhì)與量、水體和生態(tài)系統(tǒng)、科學(xué)與政治、水與文化。它由五個(gè)主題組成：主題1、全球變化與水資源；主題2、流域地表水與地下水動(dòng)力學(xué)集成；主題3、陸地生境水文學(xué)；主題4、水與社會(huì)；主題5、水教育與培訓(xùn)。其中主題3的陸地生境水文學(xué)仍然是生態(tài)水文學(xué)核心內(nèi)容。
總之，生態(tài)水文學(xué)是現(xiàn)代水文科學(xué)與生態(tài)科學(xué)交叉中發(fā)展的一個(gè)亮點(diǎn)，它以生態(tài)過程和生態(tài)格局的水文學(xué)機(jī)制為研究核心，以植物與水分關(guān)系為基礎(chǔ)理論，將尺度問題貫穿于整個(gè)研究之中，研究對(duì)象涉及旱地、濕地、森林、草地、山地、湖泊、河流等。因此，生態(tài)水文學(xué)的發(fā)展對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，將會(huì)有重要的促進(jìn)和推動(dòng)作用。
2.國(guó)內(nèi)外生態(tài)需水研究的問題
生態(tài)需水（ecologicalwaterrequirements）是生態(tài)水文學(xué)中的一個(gè)重要的研究課題。凡是聯(lián)系到與水相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)自然發(fā)育、氣候變化和人類活動(dòng)干預(yù)下的生態(tài)系統(tǒng)退化等問題，都需要回答維系生態(tài)系統(tǒng)所需求的水或者河川徑流等問題。在國(guó)際上提出生態(tài)需水的概念與研究生態(tài)需水的理論與方法，已經(jīng)有了一段歷史。在我國(guó)，生態(tài)水文學(xué)的研究剛剛起步，生態(tài)需水理論與方法還有待于發(fā)展與完善。
早在20世紀(jì)四十年代，隨著水庫(kù)的建設(shè)和水資源開發(fā)利用程度的提高，美國(guó)的資源管理部門開始注意和關(guān)心漁場(chǎng)的減少問題。美國(guó)魚類和野生動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì)對(duì)河道內(nèi)流量與魚類生長(zhǎng)繁殖、產(chǎn)量的進(jìn)行了許多研究，提出了河流最小環(huán)境(或生物)流量的概念，已有學(xué)者撰文強(qiáng)調(diào)了河川徑流作為生態(tài)因子的重要性。
在20世紀(jì)70年代后，澳大利亞、南非、法國(guó)和加拿大等國(guó)家針對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)，比較系統(tǒng)都開展了關(guān)于魚類生長(zhǎng)繁殖、產(chǎn)量與河流流量關(guān)系的研究。以大馬哈魚的河流生境（habitat）需水為例，加拿大哥倫比亞大學(xué)（ubc）有關(guān)學(xué)者通過大量的實(shí)地調(diào)查，分別獲得了維系大馬哈魚到淡水河流繁衍所必需的河流生境的基本生態(tài)需水基本數(shù)據(jù)，其中包括適宜的流速和水深等。進(jìn)一步，他們繪制了大馬哈魚繁衍所必需的河流生境質(zhì)量的高低與基本生態(tài)需水（流速和水深）之間的曲線關(guān)系。
為了保護(hù)水生生物或生境，通常是基于河流物理形態(tài)、魚類和無脊椎動(dòng)物確定最小或最佳的生態(tài)需水流量。但是，這一流量?jī)H僅考慮了漁業(yè)的流量需求或者濕地對(duì)水的需求，并沒有體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的完整性。國(guó)外學(xué)者g.e.,petts認(rèn)為，在河流管理中生態(tài)的需要與河流流量變化特征相聯(lián)系應(yīng)該至少考慮3個(gè)方面，即：（1）縱向的連接；（2）洪泛平原的流量；（3）維持河道的流量，包括最小的和最適宜的流量?；髁髁康淖匀活l率和持續(xù)時(shí)間也應(yīng)加以考慮，無論何時(shí)，都要盡可能地保持生態(tài)可接受的流量變化。
gleick提出了基本生態(tài)需水量的概念（basicecologicalwaterrequirement），其概念實(shí)質(zhì)是生態(tài)建設(shè)（恢復(fù)）用水[10]。falkenmark區(qū)分了綠色水（greenwater）和藍(lán)色水的概念，指出從“藍(lán)色”水的社會(huì)利用部門轉(zhuǎn)向利用“綠色”水的生態(tài)系統(tǒng)中來，這種“綠色”水儲(chǔ)存在土壤中用于蒸發(fā)或合成植物有機(jī)體。事實(shí)上，“綠色”水就是生態(tài)需水的概念，這種“綠色”水的概念適用于水生生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)。
直到20世紀(jì)90年代，隨著國(guó)際水文計(jì)劃等大的項(xiàng)目推進(jìn)，研究的對(duì)象開始打破過去局限于所關(guān)心的物種（如魚類）或某一單一目標(biāo)的情景，人們才開始考慮維持河流系統(tǒng)完整性的生態(tài)流量需求，提高對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的有效性。但是，由于在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，并沒有中國(guó)西部如此生態(tài)問題的多樣性和復(fù)雜性，因此，他們對(duì)生態(tài)需水的研究主要集中在維系自然生態(tài)系統(tǒng)平衡的方面，比較少考慮高強(qiáng)度人類活動(dòng)大量擠占生態(tài)需水的現(xiàn)實(shí)問題。
中國(guó)是一個(gè)降水時(shí)間空間分布非常不均勻、人口壓力大的發(fā)展中國(guó)家。人口、資源與環(huán)境的矛盾比較突出。就中國(guó)西部地區(qū)而論，20世紀(jì)90年代以前的水資源規(guī)劃與配置管理中，很少涉及生態(tài)環(huán)境建設(shè)與生態(tài)需水問題。水資源可持續(xù)利用與合理配置是從國(guó)家“九五”攻關(guān)項(xiàng)目開始，提出的“生態(tài)需水”是一個(gè)新生事物。在中國(guó)，由于生態(tài)水文學(xué)基礎(chǔ)研究起步比較晚，大家對(duì)于“生態(tài)需水”概念的理解也不盡相同。許多國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)書籍、研究報(bào)告出現(xiàn)有“生態(tài)需水”、“生態(tài)用水”和“生態(tài)耗水”多個(gè)名詞。有人認(rèn)為它們的概念與涵義是不同的，但是有人認(rèn)為它們都是指一回事（見文獻(xiàn)[22]、[26-46]）。
1989年，中國(guó)科學(xué)院地理研究所湯奇成較早提出生態(tài)用水問題[45]。他認(rèn)為“為了保證塔里木盆地各綠洲的存在和發(fā)展，必須要保護(hù)各綠洲的生態(tài)環(huán)境，而生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也離不開水，這部分水可統(tǒng)稱為生態(tài)用水”。1995年[46]，他認(rèn)為“對(duì)生態(tài)環(huán)境用水很少或根本沒有安排，這種情況必須徹底加以改變，否則干旱區(qū)綠洲外的環(huán)境將日益惡化；應(yīng)該在水資源總量中專門劃出一部分作為生態(tài)環(huán)境用水，另一部分為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的用水，包括工、農(nóng)業(yè)及城市生活用水等”。以后許多專家學(xué)者對(duì)生態(tài)需水、生態(tài)用水和生態(tài)耗水等，提出不同的觀點(diǎn)、定義和研討，豐富了生態(tài)需水的理論與學(xué)術(shù)研究。
2001年，由錢正英、張光斗主編正式出版了的中國(guó)工程院重大咨詢項(xiàng)目研究成果“中國(guó)可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究”[27]。提出我國(guó)水資源的總戰(zhàn)略必須以水資源的可持續(xù)利用支持經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展；建議從防洪減災(zāi)、農(nóng)業(yè)用水、城市和工業(yè)用水、生態(tài)環(huán)境建設(shè)等8個(gè)方面實(shí)行戰(zhàn)略性改變，在中國(guó)大地上真正展開一場(chǎng)提高用水效率的革命。在該報(bào)告中，對(duì)生態(tài)用水做的定義是：“從廣義上說，維持全球生物地理生態(tài)系統(tǒng)水分平衡所需用的水，包括水熱平衡、水沙平衡、水鹽平衡等，都是生態(tài)環(huán)境用水；狹義的生態(tài)環(huán)境用水是指為維護(hù)生態(tài)環(huán)境不再惡化并逐步改善所需要消耗的水資源總量?！?。
在學(xué)術(shù)研討方面，潘啟民等把生態(tài)用水理解為生態(tài)需水量（狀態(tài)值）和生態(tài)耗水量（動(dòng)態(tài)概念）兩個(gè)概念[47]。嚴(yán)登華等把河流水可劃分為生態(tài)水、資源水和災(zāi)害水[30]。王芳等通過她的博士論文研究探討了生態(tài)需水理論問題[38-39]，將生態(tài)需水概念界定為：為維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，天然生態(tài)保護(hù)與人工生態(tài)建設(shè)所消耗的水量。將生態(tài)需水劃分為可控（非地帶性）與不可控（地帶性）生態(tài)需水和天然與人工生態(tài)需水。劉昌明強(qiáng)調(diào)要在研究水循環(huán)和水量轉(zhuǎn)化規(guī)律的基礎(chǔ)上確定生態(tài)需水的理論內(nèi)涵，提出陸地系統(tǒng)中的水可分解為資源水、災(zāi)害水、生態(tài)水和環(huán)境水。生態(tài)需水研究面臨許多新的挑戰(zhàn)。
筆者們參加了中國(guó)工程院重大咨詢項(xiàng)目“西北地區(qū)水資源配置、生態(tài)環(huán)境建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究”。有幾個(gè)不同的觀點(diǎn)：（1）我們理解的國(guó)際水文計(jì)劃（ihp）研究意義上的生態(tài)需水，是指以水文循環(huán)為紐帶、從維系生態(tài)系統(tǒng)自身生存和生態(tài)功能角度，相對(duì)一定生態(tài)環(huán)境品質(zhì)目標(biāo)下客觀需求的水。例如，為了維系河流某魚類的生境，需要必須的基本水文特征值保證（如一定的河川基流、一定的水流速度、水深要求等），生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水資源需求的大小需要通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)與觀察獲得，并不是人們主觀要給出什么樣的水資源配置。水的配置是針對(duì)水資源管理、不同水的用戶即用水而言。因此，就應(yīng)該有生態(tài)耗水和用水的概念，它們與生態(tài)需水有區(qū)別也有聯(lián)系。（2）中國(guó)工程院重大咨詢項(xiàng)目中所指的“生態(tài)需水”不同之處，在于為水資源的合理配置服務(wù)、為生態(tài)建設(shè)（林草，河道生態(tài)功能要求）服務(wù)的生態(tài)需水。所以，國(guó)際上提出的生態(tài)需水概念需要討論與擴(kuò)展。通過討論，有比較一致的看法是：
生態(tài)需水是指維系一定環(huán)境功能狀況或目標(biāo)（現(xiàn)狀、恢復(fù)或發(fā)展）下客觀需求的水資源量。進(jìn)一步，對(duì)中國(guó)西部生態(tài)環(huán)境建設(shè)研究工作的目標(biāo)，生態(tài)需水可以理解為維系一定生態(tài)功能的環(huán)境目標(biāo)（例如維系現(xiàn)狀生態(tài)系統(tǒng)不再退化、恢復(fù)某個(gè)時(shí)期的生態(tài)景觀、或者具體目標(biāo)如黑河水必須要到東居延海等）下科學(xué)意義下生態(tài)系統(tǒng)需求的水資源。它是生態(tài)環(huán)境建設(shè)重要的科學(xué)依據(jù)。
生態(tài)耗水是指現(xiàn)狀多個(gè)水資源用戶（生產(chǎn)、生活和生態(tài)）或者未來水資源配置（生產(chǎn)、生活和生態(tài)）后，生態(tài)系統(tǒng)實(shí)際消耗的水量。它需要通過該區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)耗水的平衡計(jì)算確定。生產(chǎn)、生活耗水過大，必然擠占生態(tài)耗水。
因此，生態(tài)需水與生態(tài)耗水是有不同的含義，既有聯(lián)系又有區(qū)別。例如，在黃河上游地區(qū)，自然降水條件下一般能夠滿足天然植被蒸散發(fā)對(duì)水的需求（降水p大于蒸散發(fā)e），因此，生態(tài)需水估計(jì)的數(shù)量比較小。但是，由于人的行為通過水土保持等措施建設(shè)林地，耗用（減少）了輸送到河流下游的水資源量。人們往往稱這部分耗用（減少）的實(shí)際水量為生態(tài)耗水量。所以，在黃河上游地區(qū)生態(tài)需水量與生態(tài)耗水量是有不同的。
相比之下，在西北內(nèi)陸地區(qū)河流的下游，由于內(nèi)陸地區(qū)河流的下游降水非常少，為維系胡楊林生態(tài)系統(tǒng)生存，估計(jì)的生態(tài)需水將完全占用河川徑流量。維系胡楊林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境用水也完全取決與能夠提供給下游的河川徑流量。在某種意義下，維系胡楊林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)需水量也就是生態(tài)耗水量。
因此，生態(tài)需水與生態(tài)耗水的概念在西部地區(qū)既有聯(lián)系又有區(qū)別。通過生態(tài)需水的估算，能夠提供維系一定的生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境功能所不應(yīng)該被人所擠占的水資源量基本的信息，它是西部地區(qū)水資源可持續(xù)利用與生態(tài)環(huán)境建設(shè)的基礎(chǔ)，它也是估計(jì)在一定的目的、生態(tài)環(huán)境建設(shè)目標(biāo)或配置條件下，生態(tài)環(huán)境耗水大小的基礎(chǔ)。通過對(duì)生態(tài)需水和生態(tài)耗水的估計(jì)，能夠分析人對(duì)生態(tài)需水?dāng)D占的程度，決策生態(tài)環(huán)境建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境用水的合理配置。
3.中國(guó)西部地區(qū)生態(tài)需水研究的挑戰(zhàn)
水是干旱區(qū)的關(guān)鍵生態(tài)因子,植被的組成和結(jié)構(gòu)由水密切控制,同時(shí)在各種尺度上對(duì)水產(chǎn)生重要的反饋?zhàn)饔?。因此，在干旱區(qū)，研究生態(tài)學(xué)和水文學(xué)的相互關(guān)系，研究生態(tài)需水問題，對(duì)干旱區(qū)生態(tài)建設(shè)的模式和生態(tài)恢復(fù)至關(guān)重要。一方面，干旱區(qū)水文過程對(duì)植被生理特征和格局成因產(chǎn)生影響，同時(shí)植被對(duì)水土流失具有控制作用。
生態(tài)需水的實(shí)質(zhì)是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和水分之間相互關(guān)系問題。生態(tài)需水是生態(tài)水文學(xué)研究的重要內(nèi)容之一，只有建立在流域水循環(huán)基礎(chǔ)上通過生態(tài)水文學(xué)理論的指導(dǎo)，生態(tài)需水量的確定才會(huì)更合理。目前在生態(tài)需水估算方面，面臨許多挑戰(zhàn)的問題。主要有：
3.1干旱區(qū)植被對(duì)缺水的適應(yīng)機(jī)制研究
研究表明，干旱區(qū)的某些植物具有水分補(bǔ)償能力，即利用冬季（低強(qiáng)度）降水補(bǔ)償夏季干旱用水，冬季干旱就以夏季降水來補(bǔ)償，這大概是灌木在這種環(huán)境中得以與一年生植物競(jìng)爭(zhēng)的一種手段。另外，在干旱區(qū)，植物為了適應(yīng)荒漠環(huán)境，具有許多生理結(jié)構(gòu)上的變化。國(guó)外學(xué)者ewenari把荒漠植物分為兩類：一類是隨水變植物，這類植物對(duì)極端干旱具有許多生理上的適應(yīng)性；但大多數(shù)植物屬于恒水植物，這些植物對(duì)干旱有許多適應(yīng)機(jī)制。不同植物的水分利用效率的、對(duì)水分虧缺的生理響應(yīng)機(jī)制等研究，將為植被建設(shè)和恢復(fù)提供理論支持。
3.2植被格局成因的控制性因素研究
干旱區(qū)植被最顯著的特點(diǎn)就是低覆蓋度。研究表明，如果干燥度系列從p/etp>1（降水量與潛在蒸發(fā)量的比值）降到<0.3，就會(huì)發(fā)現(xiàn)潛在植被從全面覆蓋而經(jīng)一系列破碎的植被冠層到植被處于斑塊狀分布狀態(tài)。近期研究表明，在黑河下游，隨著上游來水的減少，不同景觀類型的面積、數(shù)目和優(yōu)勢(shì)植被發(fā)生了很大的變化。在干旱區(qū)，胡楊、檉柳的空間分布普遍呈緊縮分布現(xiàn)象，當(dāng)干旱程度有所減緩時(shí)，植被在空間上的分布相對(duì)較為分散。在防止土壤侵蝕的人工植被建設(shè)方面，由于只考慮植被蓋度和高度，忽視了斑塊格局及其配置方式。所以出現(xiàn)了北方人工植被土壤旱化、穩(wěn)定性低的問題。以上說明了水分動(dòng)態(tài)影響植被的分布格局，但這種分布格局如何響應(yīng)水文過程的變化，它的生態(tài)學(xué)意義何在？植被的這種自然分布格局能否指導(dǎo)干旱區(qū)植被恢復(fù)等均有待研究。在今后的研究中，應(yīng)加強(qiáng)植被類型、格局的生態(tài)水文學(xué)和生態(tài)需水研究。
3.3植被格局對(duì)水土流失、土壤侵蝕的定量化研究
在干旱地區(qū)，植被多呈斑塊狀分布，這種分布對(duì)改變水分徑流的路徑、減緩水蝕，提高斑塊內(nèi)的土壤水分含量等都具有重要意義。盡管對(duì)植被斑塊的叢生狀況有所認(rèn)識(shí)，近來理論方面的研究和模擬方面的研究也有助于了解這一過程，但對(duì)這種現(xiàn)象的生態(tài)機(jī)制卻知之甚少。這種綴塊分布格局如何影響徑流？這種格局的生態(tài)學(xué)意義何在，都是值得探討的問題。另外，應(yīng)加強(qiáng)大時(shí)空尺度上的植被格局和水文過程的關(guān)系研究。
分析干旱植物在水分脅迫下的群落組成結(jié)構(gòu)、分布格局與演變過程，始終是干旱區(qū)生態(tài)水文科學(xué)研究的重要領(lǐng)域，迄今為止，關(guān)于這方面的研究未能取得突破性進(jìn)展，尤其是群落演變的生態(tài)機(jī)理仍然處于未知階段。近年來，關(guān)于干旱區(qū)植物分布如何影響徑流和水分分布，以及如何調(diào)節(jié)干旱區(qū)侵蝕等問題的研究受到廣泛重視，同時(shí)，大尺度“土壤—植被—大氣”傳輸相互作用以及干旱區(qū)植被隨氣候變化的演化也是目前生態(tài)學(xué)家和水文學(xué)家共同感興趣的話題。
3.14區(qū)域生態(tài)需水估算方法研究
我國(guó)的生態(tài)水文學(xué)基礎(chǔ)研究剛剛起步。盡管在一些方面已經(jīng)取得令人鼓舞的成果，如陳亞寧在新疆塔里木下游生態(tài)需水方面新的研究等，但總的看，目前處在初期發(fā)展階段，沒有比較成熟的估算方法，還存在這樣或那樣的問題，需要多途徑比較與發(fā)展。
現(xiàn)行的區(qū)域生態(tài)需水估算方法主要思路是：依據(jù)不同氣候帶與降水等條件，開展自然生態(tài)系統(tǒng)分區(qū)，確定生態(tài)需水計(jì)算的不同類別的生態(tài)-水文參數(shù)；利用遙感提供中國(guó)西部區(qū)域土地利用信息，確定生態(tài)需水計(jì)算的不同類別的范圍；通過不同植被類型的蒸散發(fā)計(jì)算、流域降水-徑流計(jì)算確定河道外生態(tài)需水（地帶性和非地帶性的生態(tài)需水）以及河道內(nèi)生態(tài)需水；最后利用水資源分區(qū)的水量收支平衡控制，估算生態(tài)需水或生態(tài)耗水總量。
由于對(duì)于生態(tài)需水概念理解的不同，實(shí)際中生態(tài)需水估算的方法就有不同或者差異。例如，按維護(hù)現(xiàn)狀生態(tài)系統(tǒng)不再退化的理解，就會(huì)有一套基于2000年的遙感圖，依生態(tài)分區(qū)，分類以及用總水量平衡核算的核算方法。按生態(tài)建設(shè)目標(biāo)（過去，現(xiàn)狀和未來），又有不同數(shù)量的估算方法。
客觀說，基于生態(tài)水文學(xué)的研究思路是估算生態(tài)需水的基本途徑，它從成因觀點(diǎn)估算流域的生態(tài)需水，有比較好的理論依據(jù)。但是，由于西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境問題的復(fù)雜性，特別是缺乏必要的生態(tài)水文過程與空間變化的資料，由點(diǎn)的植被蒸發(fā)擴(kuò)展到面的植被耗水機(jī)理的尺度問題等，導(dǎo)致目前估算有一定困難與結(jié)果的差異?，F(xiàn)行的水量平衡方法估算生態(tài)耗水，能夠從宏觀總量上給予控制，但是生態(tài)需水的精度取決于水資源平衡中其它耗水部門估算的正確與否。因此，在區(qū)域生態(tài)需水估算方法不成熟的情況下，鼓勵(lì)多種途徑方法的相互比較和佐證，可能比一種方法為好，這也是新生事物學(xué)科發(fā)展所需要的。如何在有限水文水資源資料和生態(tài)監(jiān)測(cè)資料條件下，獲得更為客觀與科學(xué)的生態(tài)需水估計(jì)，的確是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)性任務(wù)與課題。
4.結(jié)語(yǔ)
生態(tài)水文學(xué)是一種對(duì)環(huán)境有利、經(jīng)濟(jì)可行和社會(huì)可接受的有效方式。由于生態(tài)退化等問題的出現(xiàn)，生態(tài)水文學(xué)成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)問題之一。本文回顧了生態(tài)水文學(xué)的發(fā)展歷程，討論了生態(tài)需水研究明亮的問題與挑戰(zhàn)。它們作為生態(tài)環(huán)境建設(shè)的基礎(chǔ)與學(xué)科發(fā)展，有如下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)與建議：
（1）優(yōu)先、重點(diǎn)保護(hù)原則：在西北地區(qū)，由于水資源匱乏，不可能保護(hù)所有的生態(tài)系統(tǒng)，只能優(yōu)先保護(hù)控制性生態(tài)系統(tǒng)，滿足控制性生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水分的需求。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步形成保護(hù)干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。干旱區(qū)流域下游荒漠綠洲是外來徑流作用的產(chǎn)物，綠洲景觀結(jié)構(gòu)及組成類型的空間分布嚴(yán)格受河流廊道影響。因此，若把河流兩岸喬灌木林和河岸灌叢草甸視作河流廊道的構(gòu)成要素，則荒漠綠洲的高級(jí)生物組成實(shí)質(zhì)就是河流廊道。在干旱區(qū)河流廊道不僅具有傳輸能量與養(yǎng)分的功能，而且是綠洲生物流的載體和傳導(dǎo)源，為維持整個(gè)流域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以干旱區(qū)河流廊道就是控制性的生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)需水應(yīng)該優(yōu)先得到滿足。
（2）以生態(tài)水文學(xué)為基礎(chǔ)研究生態(tài)需水問題：生態(tài)水文學(xué)是生態(tài)學(xué)和水文學(xué)的交叉學(xué)科，它所關(guān)心的是水文過程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)配置、結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)的影響，以及生物過程對(duì)水循環(huán)要素的影響。水文循環(huán)深刻地影響著全球生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和演變，包括自然界中一系列的物理過程、化學(xué)過程和生物過程，是其它物質(zhì)循環(huán)的基礎(chǔ)。因此，確定某一生態(tài)系統(tǒng)需水時(shí)，只有以水文過程為基礎(chǔ)，結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的特性需求，才能較為合理地計(jì)算生態(tài)需水量。這也是今后生態(tài)需水理論與實(shí)踐研究重要的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：需求與推廣；水資源；技術(shù)
一、發(fā)展趨勢(shì)和科技需求
在強(qiáng)烈的社會(huì)實(shí)踐需求和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，水文水資源的技術(shù)開發(fā)和研究將進(jìn)一步深化，其研究領(lǐng)域和研究尺度不斷擴(kuò)大，技術(shù)方法的先進(jìn)性將進(jìn)一步提高，服務(wù)于水利和相關(guān)行業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的能力將進(jìn)一步提高。水文水資源領(lǐng)域科技發(fā)展的趨勢(shì)是：
(一)水文信息的采集和監(jiān)測(cè)能力將不斷提高。地面水文信息采集監(jiān)測(cè)站點(diǎn)與氣象雷達(dá)和遙感衛(wèi)星等將形成立體觀測(cè)信息網(wǎng)絡(luò)，大大提高對(duì)整體水文事件特別是極端水文事件的分析、監(jiān)測(cè)和預(yù)警能力。
(二)大尺度以及環(huán)境變遷影響下水文研究工作的開展。不僅研究陸面地表水、土壤水和地下水量的轉(zhuǎn)換機(jī)制，而且利用高分辨率遙感衛(wèi)星等更先進(jìn)的空間觀測(cè)手段研究陸面海洋大氣界面上的水分和能量的交換過程。
(三)跨學(xué)科的綜合和交叉。水文水資源與地球科學(xué)、計(jì)算機(jī)與信息系統(tǒng)、系統(tǒng)工程科學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生態(tài)學(xué)等的交叉性不斷加強(qiáng)，將促進(jìn)實(shí)現(xiàn)水源有效開發(fā)利用與經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
(四)現(xiàn)代高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，核技術(shù)、地球觀測(cè)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代控制理論和方法等在水文水資源研究的各個(gè)領(lǐng)域中融合滲透，使得水文水資源的研究方法出現(xiàn)突破性進(jìn)展。
我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展、城市化進(jìn)程加快和人民生活水平不斷提高，與此同時(shí)我們又面臨水資源短缺、水環(huán)境惡化和水旱災(zāi)害嚴(yán)重等問題，并成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。力爭(zhēng)以水資源的可持續(xù)利用支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，著力解決水資源的供需平衡矛盾，是水文水資源科技研究的中心任務(wù)。圍繞這個(gè)中心任務(wù)，結(jié)合水文水資源領(lǐng)域科
技的發(fā)展趨勢(shì)，水文水資源領(lǐng)域的技術(shù)需求主要包括：
(1)在防洪抗旱減災(zāi)方面。加強(qiáng)新技術(shù)、新途徑(如雷達(dá)測(cè)雨、衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)、同位素技術(shù)、信息技術(shù)等)在洪澇、干旱、水環(huán)境監(jiān)測(cè)(包括水雨情時(shí)空分布、地下水監(jiān)測(cè)、土壤墑情生態(tài)條件等)和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)的推廣應(yīng)用，加強(qiáng)水文與氣象耦合的水文預(yù)報(bào)技術(shù)研究，提高防汛抗旱能力。
(2)在水資源利用和管理方面。一方面是“開源”，包括非傳統(tǒng)水資源的利用技術(shù)(流域洪水資源利用技術(shù)、城市雨水資源利用技術(shù)、雨洪回補(bǔ)地下水技術(shù)、污水資源利用以及海水淡化等)的應(yīng)用和推廣；另一方面是“節(jié)水”，開發(fā)和推廣先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)、水資源水質(zhì)水量監(jiān)控技術(shù)，建設(shè)水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理信息系統(tǒng)。
(3)在生態(tài)安全和環(huán)境保護(hù)方面。加強(qiáng)供水水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)和預(yù)警技術(shù)；加強(qiáng)新一代衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)水體濁度、水環(huán)境、生態(tài)條件等監(jiān)測(cè)信息的推廣應(yīng)用。
(4)大型公用基礎(chǔ)軟件和信息共享平臺(tái)建設(shè)。水文水資源領(lǐng)域包括大量的專業(yè)軟件，包括水文監(jiān)測(cè)分析、水資源評(píng)價(jià)、水資源調(diào)度、水資源管理等，這些軟件專業(yè)性強(qiáng)、適用性廣泛，推廣這些軟件，有助于提高水文水資源行業(yè)的水平。促進(jìn)信息共享平臺(tái)的建設(shè)十分必要，因?yàn)榛A(chǔ)資料是進(jìn)行所有創(chuàng)新性科學(xué)研究的根本和基礎(chǔ)。
二、水文水資源領(lǐng)域技術(shù)的推廣應(yīng)用
(一)現(xiàn)代水文預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)技術(shù)
現(xiàn)代水文預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)技術(shù)的核心就在于提高水文預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)的預(yù)見能力，從而為抗旱防洪減災(zāi)更好地服務(wù)。所以應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)氣象與水文相耦合的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)技術(shù)的開發(fā)和推廣，并推進(jìn)定量的氣象數(shù)值預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)產(chǎn)品在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用，尤其是提高水環(huán)境變化、抗旱、防汛的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)水平；并加強(qiáng)對(duì)短中期臺(tái)風(fēng)暴潮、水雨情、天氣的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)工作。這些推廣技術(shù)包括了氣象與水文相耦合的對(duì)降雨徑流長(zhǎng)中期的預(yù)報(bào)技術(shù)、結(jié)合定量的氣象數(shù)值預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)產(chǎn)品、基于新途徑和新技術(shù)的水文預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)技術(shù)、基于分布式水文模型和天氣雷達(dá)測(cè)雨信息源的實(shí)時(shí)的洪水預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)技術(shù)。
(二)水文信息的監(jiān)測(cè)、傳輸技術(shù)
必須推廣具有較高效率、操作方便和高靈敏度的水質(zhì)、旱情、水雨情等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警的技術(shù)和設(shè)備，以滿足我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對(duì)抗旱防洪減災(zāi)目標(biāo)的要求。這些推廣技術(shù)包括了新型、高靈敏度的水文信息的監(jiān)測(cè)傳感器、遠(yuǎn)程傳輸、信息采集、數(shù)據(jù)管理、處理和分析的技術(shù)與設(shè)備、地下水溫度和水位等自動(dòng)監(jiān)測(cè)的技術(shù)與設(shè)備、河湖水質(zhì)的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)的技術(shù)與設(shè)備、依靠衛(wèi)星遙感信息進(jìn)行大范圍的土壤墑情的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析技術(shù)與設(shè)備等。
(三)水資源的合理配置與調(diào)度技術(shù)
對(duì)于流域水資源進(jìn)行綜合管理的實(shí)質(zhì)就是以統(tǒng)籌解決生態(tài)安全、供水安全與防洪安全目標(biāo)等的流域水資源的統(tǒng)一調(diào)度。因此應(yīng)當(dāng)建立和推廣將總量控制來作為核心的統(tǒng)一調(diào)度的流域水資源技術(shù)體系，從而實(shí)現(xiàn)從單一的水利工程調(diào)度跨越到跨流域或全流域多水源(過境水、地下水、地表水)的統(tǒng)一配置和調(diào)度技術(shù)。這些推廣技術(shù)包括了跨流域生態(tài)改善與應(yīng)急輸水監(jiān)測(cè)技術(shù)、流域工程體系中多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)控的技術(shù)、區(qū)域地下水的修復(fù)與保護(hù)技術(shù)研究、半干旱和干旱地區(qū)的地下水?dāng)?shù)值的模擬及其水資源的優(yōu)化配置等。
三、地下水?dāng)?shù)值模擬發(fā)展趨勢(shì)
就目前的地下水動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型研究進(jìn)展來看，研究結(jié)果更多都是比較側(cè)重于特定區(qū)域、單一模型研究，結(jié)果不具有普遍應(yīng)用性。對(duì)于耦合模型來說，更多的是從數(shù)學(xué)優(yōu)化角度來進(jìn)行耦合，單純追求模型模擬精度，忽略對(duì)耦合模型內(nèi)在機(jī)理的討論研究。實(shí)際上，由于地下水系統(tǒng)的復(fù)雜性、非線性、多尺度性、突變性和隨機(jī)性等本質(zhì)屬性的存在，使得對(duì)地下水動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)研究變得較為復(fù)雜，如何建立既能提高地下水動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)精度又能真實(shí)反映地下水系統(tǒng)內(nèi)在規(guī)律的預(yù)測(cè)模型，顯得具有重要意義。另外地下水模擬軟件的發(fā)展取決于地下水?dāng)?shù)學(xué)模型及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展兩個(gè)方面。模型是地下水模擬軟件的內(nèi)在核心，模擬軟件是模型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段。模型的發(fā)展將會(huì)擴(kuò)大軟件的適用范圍，提高模擬的精確度。軟件技術(shù)的應(yīng)用將大大提高模擬軟件的速度、質(zhì)量及現(xiàn)代化水平。盡管世界上地下水及其相關(guān)模擬軟件多達(dá)數(shù)百個(gè)，但由于地下水系統(tǒng)的復(fù)雜性，到目前為止，還沒有任何一種地下水軟件能解決一切地下水問題。根據(jù)國(guó)際上地下水的研究動(dòng)向，可以預(yù)計(jì)今后地下水?dāng)?shù)值模擬的發(fā)展趨向可能有以下幾個(gè)方面：
(1)反映實(shí)際地下水流的數(shù)學(xué)模型的建立和機(jī)理研究。如以確定性模型描述地下水系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境特征，將邊界條件和源項(xiàng)作為隨機(jī)時(shí)間序列建立預(yù)測(cè)模型，從而建立確定性隨機(jī)耦合模型，來預(yù)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)，提高預(yù)測(cè)的精度與可靠性。
(2)無限邊界有限處理的研究，尤其給定水頭邊界。
(3)數(shù)值計(jì)算方法，減少計(jì)算內(nèi)存仍是地下水流數(shù)值分析的重要課題。多種數(shù)值分析方法相結(jié)合來處理一個(gè)課題是一個(gè)值得探討的方向。
(4)介質(zhì)的非均質(zhì)性及由此而引起的參數(shù)的尺度效應(yīng)研究。
(5)非飽和流及非飽和運(yùn)移問題，多相流及其運(yùn)移問題等的模擬研究。
(6)3s技術(shù)與地下水模擬模型緊密集成技術(shù)依然是將來的主要研究方向。
(7)隨著污染的加劇，地下水中痕量污染物在遷移過程中發(fā)生的物化反應(yīng)和有微生物參加的生物化學(xué)作用所造成的對(duì)人體健康的可能影響將日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，考慮物化反應(yīng)和生化作用的溶質(zhì)遷移模型，特別是地下水中有機(jī)物質(zhì)遷移模型將是一個(gè)重要研究趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；水文水資源；應(yīng)用；現(xiàn)狀
中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
地理信息系統(tǒng)是一種以處理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用技術(shù)，而地質(zhì)信息的特點(diǎn)決定了使用GIS技術(shù)的優(yōu)越性，從而使該項(xiàng)技術(shù)在水資源領(lǐng)域中得到了廣泛地應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)在水文水資源中的綜合應(yīng)用，也使得水文水資源研究工作逐漸走向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。
一、地理信息系統(tǒng)技術(shù)
GIS是地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem）的簡(jiǎn)稱，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過對(duì)地球表層空間的地理信息進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算及分析來輔助科研的系統(tǒng)。
GIS的主要構(gòu)成核心是處理空間數(shù)據(jù)的子系統(tǒng)，這是它作為地理科學(xué)研究工具的關(guān)鍵所在，該子系統(tǒng)分要分為兩部分，空間數(shù)據(jù)分析及處理。數(shù)據(jù)主要來自遙感圖像、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)等。GIS主要功能有四個(gè)方面：一是對(duì)具有典型的空間性和動(dòng)態(tài)性的數(shù)據(jù)信息的采集、分析管理和輸出；二是對(duì)區(qū)域空間分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能力，尤其是在地學(xué)模型的應(yīng)用方面更具備優(yōu)勢(shì)；三是借助計(jì)算機(jī)通信技術(shù)以及遙感技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，提高數(shù)據(jù)信息的可靠性，從而為決策提供參考依據(jù)。當(dāng)前GIS技術(shù)正不斷地向著集成化和智能化的方向發(fā)展，相信在未來能夠?yàn)樗Y源及水文的研究提供更有效的信息和資料。
圖1地理信息系統(tǒng)技術(shù)組成
二、GIS技術(shù)在水資源領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀
GIS技術(shù)在水資源領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀主要包括5個(gè)方面:GIS技術(shù)在地下水資源評(píng)價(jià)中的應(yīng)用、GIS技術(shù)在水質(zhì)模型中的應(yīng)用、GIS技術(shù)在防洪減災(zāi)中的應(yīng)用、GIS在水利工程方面的應(yīng)用和GIS在地表水與地下水的聯(lián)合研究中的應(yīng)用。
（一）GIS技術(shù)在地下水資源評(píng)價(jià)中的應(yīng)用
地下水問題具有明顯的時(shí)空維，地下水模擬強(qiáng)調(diào)地下水在介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)情況。GIS應(yīng)用在地下水模擬中，可用來獲取、操作、顯示與地下水模型有關(guān)的空間數(shù)據(jù)和預(yù)期的成果，使模型進(jìn)一步細(xì)化，從而深入認(rèn)識(shí)地下水在含水層中的賦存、運(yùn)動(dòng)情況，為合理開采、保護(hù)地下水提供基礎(chǔ)。
（二）GIS技術(shù)在水質(zhì)模型中的應(yīng)用
GIS能夠通過各種數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將多源的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理。水質(zhì)預(yù)測(cè)模型建立之初所需的大量相關(guān)的地形、水、土壤、氣候以及經(jīng)濟(jì)、人口等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以通過建立GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的空間特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù)管理。
蔣海琴等結(jié)合江蘇省環(huán)保信息系統(tǒng)的建設(shè)，對(duì)WebGIS與一維水質(zhì)模型集成的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了討論，闡明了模型計(jì)算中評(píng)價(jià)河段截取、空間離散及空間數(shù)據(jù)重采樣的方法和過程，對(duì)實(shí)現(xiàn)水環(huán)境模型的跨平臺(tái)操作和數(shù)據(jù)信息共享做出了嘗試。
羅畏以基于投影尋蹤的水質(zhì)評(píng)價(jià)模型為基礎(chǔ)，結(jié)合GIS技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)分析和評(píng)價(jià)，以太湖為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，根據(jù)2000年該區(qū)域的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做了實(shí)例分析，驗(yàn)證了新理論和方法的可行性。
（三）GIS技術(shù)在防洪減災(zāi)中的應(yīng)用
我國(guó)是一個(gè)地理?xiàng)l件復(fù)雜、自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家。每年因洪澇災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失非常嚴(yán)重。近年來，我國(guó)的防洪工作逐步實(shí)現(xiàn)了從“以洪水為敵”的控制洪水向體現(xiàn)水資源特性的洪水管理轉(zhuǎn)變。新技術(shù)在防洪減災(zāi)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，GIS新技術(shù)與傳統(tǒng)的防洪減災(zāi)技術(shù)的相結(jié)合，使水利防汛工作邁向了新的紀(jì)元。
（四）GIS在水利工程方面的應(yīng)用
在水利工程應(yīng)用中，GIS強(qiáng)大的空間分析功能和圖形顯示功能為工程設(shè)計(jì)和研究成果的可視化表達(dá)提供了有力的現(xiàn)代化手段。
通過GIS可以將施工過程通過圖像的方式動(dòng)態(tài)的顯示出來，而GIS先進(jìn)的空間分析功能可以為水利施工過程提供便利的分析工具，通過數(shù)字地形模擬，可以用離散分布的平面點(diǎn)來模擬連續(xù)分布的地形，進(jìn)而進(jìn)行坡度坡向分析、斷面圖分析等，從此實(shí)現(xiàn)水利工程信息的科學(xué)、高效的管理。
此外，GIS的可視化表達(dá)功能可以對(duì)每一施工過程進(jìn)行模擬和全程監(jiān)測(cè)，為設(shè)計(jì)人員提供直觀形象的信息支持，為決策者提供精確、科學(xué)的可視化分析手段，為優(yōu)化施工過程提供技術(shù)支持。
（五）GIS在地表水與地下水的聯(lián)合研究中的應(yīng)用
流域是由分水線所包圍的河流集水區(qū)，在地域上具有明確邊界的區(qū)域。流域地表水和地下水的統(tǒng)一調(diào)度和科學(xué)管理一直是水資源領(lǐng)域一個(gè)重要的實(shí)際問題，GIS的引入為這一問題的解決提供了有效的手段。
Maidment等(1993年)的研究成果表明:水文模型空間要素主要是由分水嶺、排水渠道、湖泊和三角洲構(gòu)成，并且水流狀況也由這些要素所規(guī)定，而在地下水模擬、資源評(píng)價(jià)與管理工作中，這些地表水方面的高質(zhì)量研究成果是非常寶貴和必不可少的，GIS為區(qū)域地表水與地下水的聯(lián)合研究提供了高層次的綜合環(huán)境和工作平臺(tái)。
Maidment應(yīng)用GIS做了比利時(shí)Voer流域的降水和徑流相關(guān)情況的空間分析，為該流域的地表水與地下水的聯(lián)合調(diào)度與管理提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。
當(dāng)前GIS技術(shù)已逐步應(yīng)用到了水文水資源領(lǐng)域的各個(gè)方面。除上述幾個(gè)方面外，GIS技術(shù)還在水資源管理、水污染控制規(guī)劃、旱情分析預(yù)測(cè)、庫(kù)區(qū)地質(zhì)分析、水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)估等多方面得到了成功的應(yīng)用。
三、水文水資源領(lǐng)域GIS應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)
（一）GIS應(yīng)用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)完善
在實(shí)際的情況下，一般GIS的應(yīng)用與開發(fā)大多是分開進(jìn)行的，各部門是要根據(jù)具體的生產(chǎn)以及需要而獨(dú)立開發(fā)的。所以我國(guó)缺乏完整的技術(shù)規(guī)范體系和設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)平臺(tái)的多樣化以及數(shù)據(jù)格式的繁瑣已經(jīng)給我國(guó)的地理信息共享機(jī)制造成了較多的阻礙。雖然國(guó)內(nèi)部分地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)行業(yè)規(guī)范的相關(guān)工作已經(jīng)展開，但是仍然存在缺乏國(guó)家層面的一致規(guī)范的問題。因此應(yīng)加強(qiáng)GIS應(yīng)用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)完善。
（二）水資源及水文地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)更加完善
水資源及水文地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)作為GIS系統(tǒng)的關(guān)鍵，對(duì)于決策起到基礎(chǔ)的作用，所以必須在保證提高GIS應(yīng)用越來越標(biāo)準(zhǔn)、越來越規(guī)范的條件上積極進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，特別是對(duì)于具有水資源及水文領(lǐng)域特色的數(shù)據(jù)庫(kù)，例如雨情和水情數(shù)據(jù)庫(kù)以及水旱災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)等等。除此之外，數(shù)據(jù)庫(kù)中必須要有大量的流域內(nèi)關(guān)于自然資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的基本數(shù)據(jù)，而且要保證數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)采集能夠具體并準(zhǔn)確，且能夠及時(shí)進(jìn)行更新。
（三）GIS與水資源及水文專業(yè)模型能夠充分融合
在目前我國(guó)的一些水資源及水文方面的模型中，雖然GIS大多數(shù)都具備關(guān)于水資源及水文信息的詳細(xì)具體的數(shù)據(jù)，且具有存儲(chǔ)、管理和輸人輸出功能，但是其核心主要還是僅限于數(shù)據(jù)方面，缺乏表達(dá)水文地理空間、水文現(xiàn)象空間分析的能力，缺乏有效支持決策的能力，特別是在基于GIS、RS的分布式水文模型方面表現(xiàn)的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。我們必須要結(jié)合當(dāng)前的各類計(jì)算方法，利用各類軟件逐漸過渡到以柵格為計(jì)算空間單元的分布式模型，能夠充分利用GIS所具有的空間數(shù)據(jù)管理功能，從而實(shí)現(xiàn)水資源及水文的專業(yè)模型與GIS的緊密結(jié)合，這要作為我們的研究重點(diǎn)。
（四）軟件向多維發(fā)展
目前社會(huì)上開發(fā)的GIS軟件，多數(shù)都不具備真三維的分析的功能，在幾何建模和分析方面都不能滿足水文水資源時(shí)空動(dòng)態(tài)變化的要求，如比較成熟的GRASS、SGM、IVM等系統(tǒng)，功能也明顯不足。因此，急需開發(fā)一些具有三維甚至四維功能的GIS水文水資源空間分析軟件。
隨著水文水資源管理發(fā)展的要求及以計(jì)算機(jī)與空間技術(shù)的進(jìn)步，GIS將從二維走向多維，從獨(dú)立走向兼容與集成。
（五）完善基于GIS的灌區(qū)的地下水資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)
灌區(qū)不同于一個(gè)完整的流域或行政區(qū)域，它是有可靠水源(地表水、地下水)和引、輸、配水渠道和相應(yīng)排水溝道的灌溉面積，是人類水事活動(dòng)的產(chǎn)物。灌區(qū)地下水的循環(huán)不僅受自然因素的影響，而且還主要與地表水灌溉及地下水開采活動(dòng)密切相關(guān)，因此，研發(fā)基于GIS的灌區(qū)地下水資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)也非常必要。
結(jié)束語(yǔ)
當(dāng)前，隨著信息時(shí)代的來臨，在水資源科研以及管理中應(yīng)用GIS是一件非常具有前景的工作。但是如何建立一種綜合性資源信息系統(tǒng)是我們目前面臨的困難。但不管怎樣，使用GIS能夠促進(jìn)水資源利用和管理領(lǐng)域的發(fā)展，因此我們必須要認(rèn)識(shí)到水資源科學(xué)以及地理信息系統(tǒng)的發(fā)展變化的概念，技術(shù)的進(jìn)步以及變化的社會(huì)需求必定使其含義也會(huì)發(fā)生深刻的變化。
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論文摘要：本文根據(jù)新修訂的高等學(xué)校專業(yè)目錄及高等職業(yè)技術(shù)教育的特點(diǎn)，研究了水工專業(yè)(工程水文學(xué))和(水利水能(電)規(guī)劃)的課程體系、教學(xué)內(nèi)容及教材編排，提出了關(guān)于將兩門課程合并及合并后的課程名稱、課程教學(xué)內(nèi)容和教材編排建議。
引言
水文及水利水電規(guī)劃是高等學(xué)校及中等專業(yè)學(xué)校水利水電工程建筑專業(yè)(簡(jiǎn)稱水工專業(yè))重要的專業(yè)技術(shù)課之一。它除直接分析確定水利水電工程的規(guī)模指標(biāo)(如正常蓄水位、裝機(jī)容量等)和效益指標(biāo)(如保證出力、發(fā)電量等)、工程安全和造價(jià)外，還要為水利水電工程的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行管理等提供正確合理的基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。據(jù)此不難看出，本課程在水工專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)(從事水利水電工程勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行管理的專業(yè)技術(shù)人才)中的重要地位和作用，因而，它是水工專業(yè)必修課之一。
但從我院教學(xué)實(shí)踐來看，水工專業(yè)的學(xué)生似乎并不看重該課程。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分水工專業(yè)的學(xué)生，只對(duì)相關(guān)的力學(xué)及建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)、水工建筑物、水電站和水利工程施工等課程感興趣，而對(duì)水文及水利水電規(guī)劃課程則學(xué)習(xí)積極性低，學(xué)習(xí)效果差。一般都是等到學(xué)習(xí)水工建筑物、水電站和水利工程施工課程時(shí)才認(rèn)識(shí)到水文及水利水電規(guī)劃課程的重要性，結(jié)果因基礎(chǔ)不牢而捉襟見肘。再深人一層分析，造成這種教學(xué)被動(dòng)局面的根本原因，一方面固然有學(xué)生認(rèn)識(shí)上的問題，但另一方面，也可以說是更重要的方面，還在于課程自身存在的課程名稱、教學(xué)內(nèi)容及其教材編排等問題。
因此，本文試從水文及水利水電規(guī)劃課程的名稱、教學(xué)內(nèi)容及其編排等方面進(jìn)行探討，以樹立本課程的“規(guī)劃”形象，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使本課程的教學(xué)更好地服務(wù)于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。
1課程的合并及合并后的課程名稱問題
1.1課程的合并
在高等學(xué)校水工專業(yè)的課程中，1981年以前本課程原名稱為“水文及水利水電規(guī)劃”，與其相應(yīng)的第一輪高校統(tǒng)編教材是(工程水文學(xué))(上冊(cè))和(水利水電規(guī)劃)(下冊(cè))。1982年12月，原水電部在南京召開高等學(xué)校水利水電類專業(yè)教材編審委員會(huì)正副主任擴(kuò)大會(huì)議，會(huì)議在審定各專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃時(shí)，一致同意將(工程水文學(xué))和(水利水電規(guī)劃)分開設(shè)課，并將后者改稱為(水利水能規(guī)劃)。同時(shí)，會(huì)上討論(1983一1987教材編審出版規(guī)劃)(即第二輪統(tǒng)編教材出版規(guī)劃)時(shí)，同意將第一輪教材下冊(cè)修訂再版，作為水工專業(yè)(水利水能規(guī)劃)課程的統(tǒng)編教材(該教材1986年11月由水利水電出版社出版)。
在中等專業(yè)學(xué)校水工專業(yè)課程中，本課程1992年以前合稱為“工程水文學(xué)”，第一版(工程水文學(xué))教材是1979年由水利水電出版社出版的，1986年12月出版的第二版(工程水文學(xué))教材，在第一版的基礎(chǔ)上作了較大修改，并增加了水庫(kù)調(diào)度一章。從1992年開始，中等專業(yè)學(xué)校水工專業(yè)也相應(yīng)地將其分為(工程水文學(xué))和(水利水電規(guī)劃)兩門課，并由水利水電出版社分別于1992年和1994年出版了第三版(工程水文學(xué))教材和由東北水利水電?？茖W(xué)校朱伯俊主編的(水利水電規(guī)劃》教材。
綜上所述，無論是在高等學(xué)校還是在中等專業(yè)學(xué)校，水文及水利水電規(guī)劃課程都經(jīng)歷了由合到分的變革。根據(jù)新制定的高等學(xué)校專業(yè)目錄，筆者認(rèn)為，以課程合并改革為重點(diǎn)的新一輪的課程設(shè)置改革，必將在中、高等學(xué)校全面展開，因此，本課程的合并也勢(shì)在必行。事實(shí)上，關(guān)于工程水文學(xué)與水利水能(電)規(guī)劃課程的再次合并，早在1995年實(shí)行“五天工作制”時(shí)已經(jīng)開始，只不過它是一種形式上的簡(jiǎn)單合并，雖然達(dá)到了壓縮本課程教學(xué)時(shí)數(shù)的目的，但就我院水工專業(yè)近幾年本課程的實(shí)際教學(xué)效果來看，對(duì)本課程教學(xué)質(zhì)量的提高，作用不是很大。因此，有必要對(duì)本課程進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的合并、重組。
再者，針對(duì)性強(qiáng)和實(shí)踐能力強(qiáng)是職業(yè)技術(shù)教育最突出的特點(diǎn)，根據(jù)我院起草的《高等職業(yè)技術(shù)教育水利水電工程建筑專業(yè)教學(xué)計(jì)劃)，課程結(jié)構(gòu)由過去的基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課這三段式變?yōu)楣舱n和專門課兩塊式;理論教學(xué)時(shí)數(shù)與實(shí)踐性教學(xué)時(shí)數(shù)之比為1:078(要求1:1)，本課程教學(xué)時(shí)數(shù)僅有70學(xué)時(shí)。因此，不可能再將工程水文學(xué)和水利水能規(guī)劃分開設(shè)置為兩門課，即使從教學(xué)計(jì)劃角度來看也有合并的必要。
將工程水文學(xué)和水利水能規(guī)劃合并，不僅是必要的，而且是可行的?？梢詮乃鼈兊慕虒W(xué)任務(wù)和目的來分析。工程水文學(xué)的教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生具有水文學(xué)的基本知識(shí)，了解水文觀測(cè)的一般方法，并能搜集有關(guān)水文資料進(jìn)行分析計(jì)算。即使學(xué)生具有從事中小型水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的水文計(jì)算能力，為確定水利水電工程規(guī)模和施工及運(yùn)行管理規(guī)程提供所需的水文數(shù)據(jù)能力。水利水能(電)規(guī)劃的教學(xué)任務(wù)則是在掌握河流水文情況的基礎(chǔ)上，根據(jù)水文計(jì)算成果和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的綜合利用要求，分析確定水庫(kù)的興利庫(kù)容和供水效益，確定水電站的發(fā)電效益指標(biāo)和反映水庫(kù)水電站規(guī)模的主要參數(shù)—正常蓄水位、死水位和裝機(jī)容量等，以及通過防洪調(diào)節(jié)分析確定水庫(kù)的防洪特征水位和庫(kù)容、溢洪道尺寸等?？傊?，使學(xué)生在學(xué)習(xí)工程水文學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)水利水電工程規(guī)劃的基本知識(shí)、基本理論，初步掌握水利水能計(jì)算和規(guī)劃的方法，為其畢業(yè)后從事水利工作打下基礎(chǔ)。從上述分析不難看出，工程水文學(xué)知識(shí)是進(jìn)行水利水能規(guī)劃的基礎(chǔ)，將兩者合并是切實(shí)可行的。
1.2合并后的課程名稱
關(guān)于合并后的課程名稱，筆者認(rèn)為可將其稱為(水利水電工程規(guī)劃)。這可以從本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和本課程的教學(xué)任務(wù)兩方面加以論證。首先，從水工專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)來看，由于學(xué)生畢業(yè)后主要從事水利水電工程的勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理等專業(yè)技術(shù)工作，因此，參照水利工程施工、水工建筑物、水電站等專業(yè)課，將水利水電工程規(guī)劃作為水工專業(yè)的一門專業(yè)課的名稱是合適的。再說，水利水電工程的規(guī)劃，主要是水庫(kù)及水電站基本參數(shù)的選擇，它關(guān)系到工程的規(guī)模和效益的大小、工程的安全和造價(jià)等問題，而且對(duì)從事水利水電工程設(shè)計(jì)、施工和管理等的工程技術(shù)人員來說，必須掌握一定的水電規(guī)劃知識(shí)。因此，將(水利水電工程規(guī)劃)作為(工程水文學(xué))與(水利水能(電)規(guī)劃)合并重組后的課程教材名稱是恰當(dāng)?shù)摹?/p>
2(水利水電工程規(guī)劃)教學(xué)內(nèi)容的界定
2.1界定依據(jù)
(水利水電工程規(guī)劃)課程的教學(xué)內(nèi)容原則上應(yīng)該包含(工程水文學(xué))和(水利水能(電)規(guī)劃)兩門課程的教學(xué)內(nèi)容，但由于水利水電工程建設(shè)周期長(zhǎng)、工程投資大，需要國(guó)民經(jīng)濟(jì)各方面協(xié)作配合的環(huán)節(jié)多，影響面廣，系統(tǒng)性強(qiáng)，水利水電工程建設(shè)必須嚴(yán)格按勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和管理的基本建設(shè)程序分階段進(jìn)行，因此，(水利水電工程規(guī)劃)課程的教學(xué)內(nèi)容，還應(yīng)根據(jù)水利水電工程建設(shè)與規(guī)劃有關(guān)的各個(gè)階段對(duì)規(guī)劃的具體要求而確定。
江河流域規(guī)劃是水利水電工程建設(shè)的前提。它是在勘測(cè)和調(diào)查所得的流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況、地形資料、河流水文資料及地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)江河上特定河段以及地區(qū)的水資源進(jìn)行綜合利用規(guī)劃，并經(jīng)過各種方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較，確定總體規(guī)劃布局及河流梯級(jí)開發(fā)方案，提出實(shí)施程序及近期興建的水利水電工程。
可行性研究是在經(jīng)過審查批準(zhǔn)的江河流域規(guī)劃基礎(chǔ)上，對(duì)推薦的建設(shè)工程項(xiàng)目，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和建設(shè)條件等方面論證研究其可行性，以保證技術(shù)上安全可靠，經(jīng)濟(jì)上合理、能用較小投資獲得較大效益?？尚行匝芯侩A段中的設(shè)計(jì)工作可以粗略一些，但對(duì)工程規(guī)模、經(jīng)濟(jì)效益、開發(fā)的迫切性以及技術(shù)力量的落實(shí)等問題，必須論證清楚。
初步設(shè)計(jì)是根據(jù)批準(zhǔn)的可行性研究報(bào)告的有關(guān)工程規(guī)劃對(duì)工程進(jìn)行總體布置，選定主要建筑物型式和控制性尺寸，如選定合理的壩址、壩線和壩型，通過比較，選定最優(yōu)的樞紐布置方案、水庫(kù)的各種特征水位和庫(kù)容，選擇電站的裝機(jī)容量、機(jī)組型號(hào)。水利水電工程管理階段的任務(wù)是隨時(shí)掌握水利水電工程中各種水工建筑物的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)并消除隱患，確保工程安全;有計(jì)劃地蓄水、泄水以及合理調(diào)度用水，充分發(fā)揮工程的綜合效益;通過養(yǎng)護(hù)和修理使工程經(jīng)常處于良好的工作狀態(tài)，延長(zhǎng)工程的使用年限，根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，對(duì)工程進(jìn)行改建或擴(kuò)建，使之發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益。所以水利水電工程的管理不僅是工程管理部門的工作，也是規(guī)劃設(shè)計(jì)部門的工作。
2.2《水利水電工程規(guī)劃》的教學(xué)內(nèi)容
從上述水利水電工程建設(shè)各階段的情況來看，(水利水電工程規(guī)劃)課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包括:江河流域規(guī)劃—水資源的綜合利用、河流與流域、水利樞紐與梯級(jí)開發(fā)、水文資料的收集與分析;水庫(kù)規(guī)劃—水庫(kù)地形特性、水庫(kù)的特征水位和庫(kù)容、水庫(kù)水量損失及淤積、淹沒、浸沒等問題，用水特性與用水資料，設(shè)計(jì)保證率與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)年徑流量、年輸沙量和設(shè)計(jì)洪水分析推求，興利庫(kù)容和防洪庫(kù)容的計(jì)算，水庫(kù)死水位、正常蓄水位和防洪特征水位的選擇確定;水電站水能規(guī)劃—水能利用原理與開發(fā)方式，水能計(jì)算，電力系統(tǒng)負(fù)荷圖與容量組成，水電站裝機(jī)容量及運(yùn)行方式確定;施工導(dǎo)流規(guī)劃—施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，施工設(shè)計(jì)洪水與施工水文預(yù)報(bào);水庫(kù)調(diào)度規(guī)劃—水庫(kù)防洪調(diào)度圖、灌溉調(diào)度圖和發(fā)電調(diào)度圖編制等等。
3關(guān)于(水利水電工程規(guī)劃)教材編排問題
3.1《工程水文學(xué)》與(水利水能(電)規(guī)劃)教材體系
教材質(zhì)量直接影響課程教學(xué)效果。《水利水電工程規(guī)劃)教材應(yīng)緊密結(jié)合專業(yè)要求，打破(工程水文學(xué))和(水利水能(電)規(guī)劃)的教材體系，通過刪節(jié)、補(bǔ)充和調(diào)整，建立新的教材體系。為此，首先要了解清楚(工程水文學(xué))和(水利水能(電)規(guī)劃)的教學(xué)內(nèi)容編排情況。(工程水文學(xué)》教材是以水循環(huán)及徑流形成過程、水文統(tǒng)計(jì)的基本知識(shí)與方法、設(shè)計(jì)年徑流及設(shè)計(jì)洪水的推求、降雨徑流分析、水文預(yù)報(bào)等為主要內(nèi)容;同時(shí)扼要講述水文測(cè)驗(yàn)及水文資料收集、河流泥沙等方面的知識(shí)。高等學(xué)校教材是按以學(xué)時(shí)編寫的，全書共十二章，依次為緒論、水循環(huán)及徑流形成、水文測(cè)驗(yàn)及水文資料收集、水文統(tǒng)計(jì)的基本知識(shí)及方法、年徑流分析與計(jì)算、由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水、降雨徑流分析、由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水、小流域設(shè)計(jì)洪水計(jì)算、可能最大暴雨與洪水、河流泥沙計(jì)算、水文預(yù)報(bào)。中等專業(yè)學(xué)校教材除無水文預(yù)報(bào)一章外，其它內(nèi)容與高等學(xué)校教材基本一樣，只是將可能最大暴雨與洪水、降雨徑流分析分別并人小流域設(shè)計(jì)洪水計(jì)算和由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水兩章中，因而全書只有九章。
(水利水能規(guī)劃)是按42學(xué)時(shí)編寫的，全書包括緒論、水資源的綜合利用、興利調(diào)節(jié)、洪水調(diào)節(jié)、水能計(jì)算及水電站在電力系統(tǒng)中的運(yùn)行方式、水利水能經(jīng)濟(jì)計(jì)算、水電站及水庫(kù)的主要參數(shù)選擇、水庫(kù)群的水利水能計(jì)算、水庫(kù)調(diào)度等八章。(水利水電規(guī)劃)則是按54學(xué)時(shí)編寫的，全書分為緒論、水利水電規(guī)劃所需的基本資料、水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算、水庫(kù)防洪調(diào)節(jié)計(jì)算、水能計(jì)算、電力系統(tǒng)中的水電站主要參數(shù)選擇、水庫(kù)調(diào)度等六章。
3.2(水利水電工程規(guī)劃)教材編排建議
根據(jù)(水利水電工程規(guī)劃)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)任務(wù)的要求，其教材的編排既要有利于教學(xué)，又要有利于學(xué)生對(duì)水利水電工程建設(shè)程序的認(rèn)知。據(jù)此，筆者試提出(水利水電工程規(guī)劃)課程教材的編排建議如下:
3.2.1緒論含我國(guó)的水資源及利用，我國(guó)水利水電建設(shè)的成就與展望，水利水電工程的規(guī)劃程序，水利水電工程規(guī)劃的教學(xué)內(nèi)容和任務(wù)。
3.2.2水資源綜合利用規(guī)劃含水資源的綜合利用與水利事業(yè)，河流與流域，與江河流域規(guī)劃。
3.2.3河流水文含水文學(xué)與水文測(cè)站，降水的觀測(cè)與流域平均降雨量計(jì)算，蒸發(fā)與下滲，徑流的形成及表示方法，水文循環(huán)和水量平衡，江河水位、流量、泥沙觀測(cè)及資料整理，水文資料的收集來源。
3.2.4(水利水電工程規(guī)劃)所需的基本資料含徑流調(diào)節(jié)，水庫(kù)興利調(diào)節(jié)分類，水庫(kù)調(diào)洪作用，設(shè)計(jì)保證率與用水資料，防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)分類、選擇，泄流方式及泄洪資料，水庫(kù)地形特性，水庫(kù)的特征水位和庫(kù)容，水庫(kù)的淤積淹沒和浸沒等。
3.2.5水文資料統(tǒng)計(jì)分析方法含統(tǒng)計(jì)分析的任務(wù)和方法，現(xiàn)行水文頻率計(jì)算方法—適線法，相關(guān)分析方法。
3.2.6設(shè)計(jì)年徑流推求含年徑流及其變化特性，具有長(zhǎng)期、短期和缺乏實(shí)測(cè)徑流資料時(shí)設(shè)計(jì)年徑流量及其年內(nèi)分配推求方法。
3.2.7設(shè)計(jì)洪水推求含由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水，由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水，小流域設(shè)計(jì)洪水推求，可能最大洪水推求簡(jiǎn)介。
3.2.8水庫(kù)興利規(guī)劃含興利計(jì)算原理，死水位的確定.年調(diào)節(jié)水庫(kù)興利庫(kù)容和調(diào)節(jié)流量的計(jì)算，多年調(diào)節(jié)水庫(kù)興利庫(kù)容 的計(jì)算簡(jiǎn)介。
3.2.9水庫(kù)防洪規(guī)劃含調(diào)洪計(jì)算原理，無閘門控制的水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算方法(列表，試算法、半圖解法、簡(jiǎn)化三角形法)，有閘門控制的水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算方法。
3.2.10水電站水能規(guī)劃含水能計(jì)算的內(nèi)容和方法，無調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)和年調(diào)節(jié)水電站的保證出力、保證電能計(jì)算，多年平均年發(fā)電量的計(jì)算。
3.2.11水庫(kù)及水電站主要參數(shù)的選擇含電力系統(tǒng)的負(fù)荷與容量組成，水電站裝機(jī)容量的選擇，以發(fā)電為主的水庫(kù)特征水位的選擇。
3.2.12施工導(dǎo)流規(guī)劃含施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，施工設(shè)計(jì)洪水推求，施工水文預(yù)報(bào)。
3.2.13水庫(kù)調(diào)度規(guī)劃含水庫(kù)調(diào)度的意義，水庫(kù)的興利調(diào)度圖、防洪調(diào)度圖和發(fā)電調(diào)度圖的編制方法，水庫(kù)的優(yōu)化調(diào)度簡(jiǎn)介。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵字】水土保持水資源可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號(hào)：S157文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一、利可持續(xù)發(fā)展的必要性
水是人類賴以生存的不可替代的寶貴資源，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類的生活離不開水的供給和保障。水利包含著水資源開發(fā)利用、除害興利、節(jié)約水資源、保護(hù)水資源等許多內(nèi)容，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展首要的基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。但是，目前我國(guó)在水資源的利用方面存在著諸多問題，主要表現(xiàn)為：第一，人均水資源占有量低，時(shí)空分布不均勻，利用粗放。目前我國(guó)的總供水量，不能滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。與此同時(shí)，我國(guó)的水資源利用大多是粗放型，不注重節(jié)水，浪費(fèi)嚴(yán)重。
到21世紀(jì)中葉，我國(guó)人口將接近16億，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求達(dá)到和接近世界發(fā)達(dá)國(guó)家水平，對(duì)水的需求將進(jìn)一步增加，供需矛盾將更為突出。第二，洪澇、干旱災(zāi)害頻繁。我國(guó)的洪澇災(zāi)害十分頻繁，幾乎每年都有發(fā)生，加之水利工程及城市、鄉(xiāng)村的防洪標(biāo)準(zhǔn)普遍偏低，洪澇災(zāi)害造成的損失十分嚴(yán)重。干旱災(zāi)害幾乎年年發(fā)生，造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大。今后隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，一次災(zāi)害的直接損失將不斷加大。第三，耕地中有效灌溉面積少，灌溉技術(shù)落后，水的利用率較低。第四，我國(guó)現(xiàn)有水利工程有相當(dāng)一部分工程質(zhì)量不高，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，部分水利工程設(shè)施老化失修嚴(yán)重，大中型灌區(qū)工程配套不齊，致使工程效益衰減，有的工程甚至報(bào)廢。第五，水污染十分嚴(yán)重，水環(huán)境問題突出。因此，只有確保水資源和水利工程的可持續(xù)利用，才能保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。只有確保水利的可持續(xù)發(fā)展，才能保障經(jīng)濟(jì)、人口、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。水利可持續(xù)發(fā)展既是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展總體戰(zhàn)略的重要組成部分，又是整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和保障。
二、國(guó)水土流失的現(xiàn)狀
中國(guó)現(xiàn)有水土流失面積356萬km2，其中受水力侵蝕的水土流失面積165萬km2，受風(fēng)力侵蝕的水土流失面積191萬km2，在水蝕和風(fēng)蝕面積中有26萬km2的水土流失面積為水蝕、風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)。調(diào)查表明，全國(guó)水土流失面廣、量大，不論山區(qū)、丘陵區(qū)、風(fēng)沙區(qū)還是農(nóng)村、城市、沿海地區(qū)都存在不同程度的水土流失問題。以三峽庫(kù)區(qū)為例，庫(kù)區(qū)總面積約為5萬km2，涉及重慶、湖北兩省市的19個(gè)區(qū)(縣、市)，其中重慶為16個(gè)區(qū)(縣、市)，總面積為4．6萬km2。三峽庫(kù)區(qū)重慶部分水土流失面積為3．06萬km2，年土壤侵蝕模數(shù)為3．751t／萬km2，年侵蝕量為1I．481萬t。
三、土流失對(duì)水利的危害
1、有效蓄水量減少。容易發(fā)生旱澇災(zāi)害
水土流失的首要后果是使枯水季節(jié)水量減少，嚴(yán)重時(shí)水源枯竭，河道斷流。具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，使土壤蓄水量減少。土壤顆粒間的空隙占土壤總體積的40％一50％左右，這些空隙是水分蓄存的空間，是涵養(yǎng)水源的關(guān)鍵。由于水土流失，土壤隨水而去，貯水空間就會(huì)隨之降低甚至喪失，土壤的蓄水量會(huì)因此減少，容易造成土壤干旱。從水文角度講，增強(qiáng)了徑流的年內(nèi)變化，枯水季節(jié)水量減少會(huì)使洪水季節(jié)的水量更多，容易造成澇災(zāi)。第二，水土流失使得丘陵山區(qū)的水塘、水庫(kù)、湖泊、河道等發(fā)生泥沙淤積，有效蓄水容積減小，蓄水量也相應(yīng)減少，影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展與人畜的飲水安全。
2、增加地表徑流。加劇洪水泛濫
水土流失嚴(yán)重的地區(qū)，植被大部分遭到了破壞，暴雨發(fā)生時(shí)，由于地面坡度大、植被覆蓋率低、土壤蓄存能力差，當(dāng)降雨強(qiáng)度大于土壤入滲速度時(shí)，雨水來不及下滲，迅速大量產(chǎn)生地表徑流，瞬時(shí)形成山洪，加劇了洪水泛濫，極易給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。
3、造成河庫(kù)淤塞，降低水利工程的效益
水土流失區(qū)由于表層土壤，在水力侵蝕下，大量泥沙隨地表徑流輸入水庫(kù)、堰塘、江河。一方面，減少了有效庫(kù)容，削弱了水利工程的防洪能力，減少了水利工程的使用壽命，甚至造成漫壩、垮壩等自然災(zāi)害，直接降低了水利工程的效益；另一方面，造成溝渠江河河床抬高，嚴(yán)重影響正常行洪，致使洪水宣泄不暢，水位上漲，容易發(fā)生嚴(yán)重水災(zāi)。
4、容易引發(fā)山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害
水土流失區(qū)由于山高坡陡，植被破壞，一遇暴雨，極易形成山體滑坡和泥石流，不僅會(huì)沖毀住房、交通、電力、通訊等基礎(chǔ)設(shè)施，也將會(huì)沖毀農(nóng)田、水塘、小型水庫(kù)等水利設(shè)施，嚴(yán)重的還會(huì)影響航運(yùn)，從而給經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來嚴(yán)重危害。
5、水環(huán)境質(zhì)量下降，引發(fā)面源污染
由于水土流失，表層土壤以泥沙形式進(jìn)入水體。流失的土壤中含有大量的有機(jī)質(zhì)及殘存的農(nóng)藥、肥料等物質(zhì)，不僅增加了水體的渾濁度，同時(shí)引發(fā)水體的富營(yíng)養(yǎng)化，造成面源污染。水土流失越嚴(yán)重，進(jìn)人水體的污染物就越多，水質(zhì)就越差，造成質(zhì)量結(jié)構(gòu)型缺水。
四、水土保持在水利可持續(xù)發(fā)展中的重要作用
水土流失危害十分嚴(yán)重,影響水資源的利用,在某種程度上講,是中國(guó)的頭號(hào)環(huán)境問題。遏制水土流失,實(shí)施水土保持,是當(dāng)前唯一的選擇,尤其是在一些水土流失嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)。水土保持是防治水土流失,保護(hù)、改良和合理利用水土資源,維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力,充分發(fā)揮水土資源的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,建立良好生態(tài)環(huán)境的綜合性的科學(xué)技術(shù)。具體說來,水土保持在水利中的作用主要體現(xiàn)在四個(gè)方面:
一是減少洪澇災(zāi)害的發(fā)生。水土保持可以維持或增加土壤的入滲量,一些工程水土保持措施(如梯田、水庫(kù)等)還可以攔蓄徑流,一方面在汛期可以削減洪峰,提高防洪能力,另一方面,在枯水季節(jié)可以補(bǔ)充徑流,減少?gòu)搅鞯哪觌H變化。
二是水土保持可以減少水土流失量,很多水土保持設(shè)施(如水平梯田、小山塘、排灌溝渠等)還可以攔泥拽沙,增加塘庫(kù)蓄水,提高水利工程的效益,減少水庫(kù)、湖泊、河道等的淤積,延長(zhǎng)水庫(kù)的使用壽命。
三是水土保持可以減少滑坡、泥石流等災(zāi)害的發(fā)生,有效保護(hù)水利工程。
四是水土保持可以提高水環(huán)境的質(zhì)量。
【參考文獻(xiàn)】
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【關(guān)鍵字】生態(tài)景觀，水網(wǎng)，基本思路，存在問題
中圖分類號(hào)：S276.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一．前言
生態(tài)景觀水網(wǎng)的構(gòu)建，除了可以改善水系水體的水質(zhì)，還能夠解決水源地的問題，全面發(fā)揮景觀水網(wǎng)的效益：首先，促進(jìn)水資源發(fā)展模式的創(chuàng)新，目前大多數(shù)城市的水環(huán)境處于亞健康的狀態(tài)，亟需提供治理保護(hù)的措施，為城市水資源的治理積累創(chuàng)新的經(jīng)驗(yàn)；其次是景觀水網(wǎng)的工程實(shí)施，為人類提供一個(gè)與大自然和諧相處的平臺(tái)，保證城市的飲水安全，并不斷提高城市的特色品位和個(gè)性魅力；再次，生態(tài)景觀水網(wǎng)是城市可持續(xù)發(fā)展的強(qiáng)有力支持工程，尤其是生態(tài)重點(diǎn)保護(hù) 區(qū)域，通過將生態(tài)平衡、環(huán)境保護(hù)和城市發(fā)展三者的結(jié)合，提高水資源環(huán)境的承載能力。
二．城市生態(tài)景觀水網(wǎng)存在的問題
城市生態(tài)水景觀存在問題的分析，是針對(duì)性構(gòu)建生態(tài)景觀水網(wǎng)的基礎(chǔ)依據(jù)，水體惡化、生態(tài)污染和水資源枯竭等現(xiàn)實(shí)的問題縱橫交錯(cuò)，成為目前城市生態(tài)水景觀發(fā)展的絆腳石：
1．河道生態(tài)功能逐漸喪失，水資源污染問題突出，與人類對(duì)水資源的基本需求形成強(qiáng)烈的矛盾，某些原本水資源豐富的南方城市，也逐漸淪落為污染嚴(yán)重的缺水城市。目前，大多數(shù)城市的內(nèi)城河水質(zhì)呈現(xiàn)繼續(xù)惡化的趨勢(shì)，生活污水、生產(chǎn)廢水、工業(yè)廢水和船舶廢油等不斷排入河道，而水體本身的納污和自凈能力有限，將制約著河道生態(tài)功能的正常發(fā)揮。
2．城市人口的增長(zhǎng)、交通網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和商業(yè)項(xiàng)目的啟動(dòng)，大部分河道在城市建設(shè)的進(jìn)程中被填埋，或者被改為暗溝，使得水系被分割，無法滿足景觀的水資源暢通要求。
3．為了滿足防洪、泄洪和排污的需求，河道往往被人工化和渠道化改造，雖然有利于航運(yùn)、發(fā)電和灌溉等實(shí)際需求，但水系將和土地等生態(tài)環(huán)境分離，對(duì)河岸植物和水生生物產(chǎn)生極大的負(fù)面影響，破壞河流周邊的生態(tài)環(huán)境，阻礙了地下水系循環(huán)、地表水系循環(huán)和河道的自凈等功能的實(shí)現(xiàn)，使得水資源污染的程度加重。
三．生態(tài)景觀水網(wǎng)的構(gòu)建思路分析
1．不斷加強(qiáng)生態(tài)景觀水網(wǎng)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)建設(shè)
（一）要爭(zhēng)取當(dāng)?shù)卣块T的支持。水網(wǎng)構(gòu)建工程屬于水利規(guī)劃的一部分，需要與國(guó)家水利局等相關(guān)部門聯(lián)系，爭(zhēng)取納入河道污染防治規(guī)劃當(dāng)中，以獲得生態(tài)水網(wǎng)構(gòu)建構(gòu)成的資金技術(shù)支持，為水網(wǎng)構(gòu)建工程創(chuàng)造良好的政策環(huán)境。
（二）協(xié)作機(jī)制的建立，生態(tài)景觀水網(wǎng)的構(gòu)建涉及到水務(wù)、環(huán)保、園林和房產(chǎn)等領(lǐng)域的內(nèi)容，需要建立統(tǒng)一高效的協(xié)作機(jī)制，使得水網(wǎng)作為一個(gè)綜合體進(jìn)行協(xié)調(diào)性構(gòu)建，因此必須抓住政策支持的時(shí)機(jī)，建立生態(tài)景觀水網(wǎng)構(gòu)建的工程領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)對(duì)管理制度的理順和各方資源的整合，以便破解工作中的各種難題，保證生態(tài)景觀水網(wǎng)構(gòu)建工程的穩(wěn)步建設(shè)。
（三）拓寬資金籌集的渠道，針對(duì)生態(tài)景觀水網(wǎng)構(gòu)建需要大批量資金的要求，在建設(shè)施工之前，要拓展資金的籌集渠道，加大融資的力度，一方面是爭(zhēng)取銀行機(jī)構(gòu)的資金支持，爭(zhēng)取更多的銀行貸款，另一方面是利用市場(chǎng)推廣的手段，推行生態(tài)補(bǔ)償，將土地開發(fā)和水生態(tài)環(huán)境建設(shè)結(jié)合起來，以便從土地升值中獲取足夠的建設(shè)資金。
（四）制定生態(tài)景觀水網(wǎng)構(gòu)建工程的可行性研究方案，以此作為規(guī)劃方案細(xì)化和完善的參考依據(jù)。目前，水資源的保護(hù)、水污染的處理等是生態(tài)水網(wǎng)構(gòu)建的工程重點(diǎn)，我們要根據(jù)相關(guān)的規(guī)范要求，將工程項(xiàng)目一體化，根據(jù)批復(fù)的意見和整改要求，不斷完善工程規(guī)劃的方案。
2．構(gòu)建生態(tài)景觀水網(wǎng)的格局
（一）提升水系的景觀生態(tài)效益。現(xiàn)在城市的高密度開發(fā)建設(shè)，影響生態(tài)景觀水網(wǎng)的格局，因此，筆者認(rèn)為要針對(duì)城市的生態(tài)水資源環(huán)境特點(diǎn)，構(gòu)建水系網(wǎng)絡(luò)生態(tài)格局：
（1）是結(jié)合水資源結(jié)構(gòu)所處位置的地理?xiàng)l件，譬如針對(duì)淤泥填塞的河道，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的治理和保護(hù)，溝通斷頭的河道，形成水系的流動(dòng)，并采用繼承和再生的方法，調(diào)整水資源系統(tǒng)，重新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)清晰的水網(wǎng)架構(gòu)。
（2）是恢復(fù)被填埋的河道，改善缺乏綠化的水系生態(tài)價(jià)值，譬如重新開挖直河，通過以河流水系為軸心的綠化建設(shè)，匯集規(guī)模比較小而且分散的公園、綠地和園林，使得景觀水網(wǎng)形成系統(tǒng)的城市綠化開放空間。
（3）就是利用水網(wǎng)建立相互聯(lián)系的敞開式綠化空間，發(fā)揮水系的綜合效益，并發(fā)揮水系本身的水網(wǎng)特色。
（二）是治理水污染，恢復(fù)生態(tài)水景觀的生機(jī)。
水污染的治理和生態(tài)水景觀的開發(fā)，兩者之間存在相輔相成的關(guān)系，據(jù)調(diào)查，城市90％以上的的排水系統(tǒng)存在問題，在暴雨季節(jié)，所排除的污水沒有經(jīng)過處理就直接排放到河道中。
（1）為了解決生活和生產(chǎn)污水污染河道的問題，一方面要改變傳統(tǒng)的雨污合流排水方式，將雨水和污水分流處理，截留進(jìn)入河道的污水，減少河道的污染。另一方面要減緩暴雨季節(jié)地表徑流沖入河道的速度，通過在公園、廣場(chǎng)、濕地、河岸等公共空間設(shè)置休閑綠地，發(fā)揮綠化植被存蓄雨水和減少?gòu)搅鞯淖饔茫l(fā)揮其自然排水和水域凈化的自然能動(dòng)性，使得污水處理方式趨向于簡(jiǎn)單性、高效性的自然需求。
（2）是合理開發(fā)土地，增強(qiáng)水空間再生能力。土地是寶貴的資源，與水資源同宗一脈，必須予以充分的尊重和保護(hù)，而生態(tài)景觀水網(wǎng)的構(gòu)建，必須以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光考慮，加強(qiáng)土地的有效監(jiān)控和科學(xué)引導(dǎo)，一方面要加強(qiáng)水系區(qū)域生態(tài)環(huán)境的整治，以便對(duì)水系區(qū)域的開發(fā)內(nèi)容和容量進(jìn)行合理掌控，保證水系周邊綠地和植被的連續(xù)性，同時(shí)保證水系的自然屬性和周邊土地的融合性，也便于為水系的生物提供棲息地，發(fā)揮水系的生態(tài)廊道功能。另一方面則是重新塑造水系自然的生態(tài)環(huán)境，譬如增設(shè)水系周邊的開放空間和文化設(shè)施等，創(chuàng)造生動(dòng)的生態(tài)教育基地。
3．增強(qiáng)人們對(duì)水資源的保護(hù)意識(shí)
生態(tài)景觀水網(wǎng)的構(gòu)建屬于人性化的工程項(xiàng)目，工程的最終受益群體和參與群體都是人。因此，要構(gòu)建生態(tài)景觀水網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境治理的目標(biāo)，不僅要克服構(gòu)建過程中的技術(shù)難點(diǎn)，還要改變?nèi)藗儗?duì)水資源的價(jià)值觀和行為標(biāo)準(zhǔn)。目前很多城市水資源污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，而且比例不斷上升，筆者認(rèn)為一方面要進(jìn)行水資源保護(hù)知識(shí)的宣傳，提高人們對(duì)水資源的保護(hù)和管理知識(shí)水平，以便在保護(hù)水資源的時(shí)候做到有的放矢，另一方面則要對(duì)生態(tài)景觀水網(wǎng)的構(gòu)建，改善生態(tài)水資源環(huán)境，以生動(dòng)的水資源環(huán)境建設(shè)為例子，達(dá)到生態(tài)教育的目的，讓人們?cè)谒Y源生態(tài)環(huán)境中受益，將自身的生活環(huán)境融入到水資源生態(tài)環(huán)境當(dāng)中，感受生態(tài)環(huán)境的變化，自覺提高環(huán)境保護(hù)的意識(shí)，促進(jìn)生態(tài)景觀水網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展。
四．結(jié)束語(yǔ)
生態(tài)景觀水網(wǎng)與自然環(huán)境存在同宗一脈的長(zhǎng)期磨合關(guān)系，水網(wǎng)的構(gòu)建，需要結(jié)合自然水資源環(huán)境的空間動(dòng)態(tài)和自然模式，通過對(duì)城市水資源景觀問題的研究，尋找合適的生態(tài)景觀水網(wǎng)構(gòu)建的具體方法，以便改善水系水體的水質(zhì)和解決水源地的問題，全面發(fā)揮景觀水網(wǎng)的效益?？傊?，生態(tài)景觀水網(wǎng)的構(gòu)建需要從生態(tài)學(xué)的角度，對(duì)水資源景觀進(jìn)行優(yōu)化建設(shè)，方可提高水資源的自我維持和自我更新能力，充分發(fā)揮生態(tài)景觀水網(wǎng)的環(huán)保作用。
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[關(guān)鍵詞]非地質(zhì)專業(yè) 水文地質(zhì)學(xué) 教學(xué)改革
[中圖分類號(hào)] G423.07 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2014）18-0172-02
水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的科學(xué)，主要研究地下水在與巖石圈、地幔、水圈、大氣圈、生物圈和人類活動(dòng)相互作用下，其水量與水質(zhì)在時(shí)間和空間上的變化，以及對(duì)各個(gè)圈層產(chǎn)生的影響，從而服務(wù)于人與自然協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展。[1]以河南理工大學(xué)為例，水文地質(zhì)學(xué)是該校地質(zhì)工程和水文與水資源工程專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，同時(shí)也是勘查技術(shù)與工程、地球信息科學(xué)與技術(shù)、土木工程等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，是一門比較系統(tǒng)、基礎(chǔ)理論性很強(qiáng)的地質(zhì)學(xué)課程。
河南理工大學(xué)地球信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（以下簡(jiǎn)稱“地科”專業(yè)）主要學(xué)習(xí)地球科學(xué)與信息技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)與技能，培養(yǎng)具有扎實(shí)的地學(xué)理論基礎(chǔ)，掌握地學(xué)信息獲取與處理、地球物理勘探技術(shù)、地學(xué)軟件開發(fā)，能從事國(guó)土資源數(shù)字化、遙感及地球信息識(shí)別、處理與分析的高級(jí)專門人才。筆者去年負(fù)責(zé)地球信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2009級(jí)學(xué)生的“水文地質(zhì)學(xué)”這門課的教學(xué)工作?！八牡刭|(zhì)學(xué)”是該專業(yè)的專業(yè)限選課，2009級(jí)兩個(gè)班共54名學(xué)生，其中48名學(xué)生選擇此課。通過課程的學(xué)習(xí)，掌握水文地質(zhì)學(xué)的基本概念、基本理論和方法，對(duì)于以后該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)工作提供理論依據(jù)。因此，作為任課教師，搞好非地質(zhì)專業(yè)“水文地質(zhì)學(xué)”課程的教學(xué)工作，顯得尤為重要。
一、非地質(zhì)專業(yè)“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”授課現(xiàn)狀分析
以河南理工大學(xué)為例，目前，在地科專業(yè)、勘查技術(shù)與工程等和地質(zhì)學(xué)科相關(guān)的非地質(zhì)專業(yè)中，水文地質(zhì)學(xué)作為專業(yè)限選課，有逐漸被萎縮和淡化的趨勢(shì)，主要表現(xiàn)在一是同為地質(zhì)相關(guān)專業(yè)，課程性質(zhì)由必修變?yōu)橄捱x，二是野外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)減少或取消，三是學(xué)時(shí)數(shù)減少。究其原因，主要是制訂專業(yè)教學(xué)大綱時(shí)，討論不充分，另外學(xué)校資金投入不夠。地質(zhì)學(xué)科實(shí)踐性較強(qiáng)，野外實(shí)踐花費(fèi)較高，對(duì)于學(xué)院而言，實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)主要花在地質(zhì)專業(yè)的相關(guān)課程的實(shí)習(xí)上，而非地質(zhì)專業(yè)的一些地質(zhì)基礎(chǔ)課程就處于尷尬的境地。
二、非地質(zhì)專業(yè)“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”教學(xué)中存在的問題
一是學(xué)時(shí)較少。對(duì)于非地質(zhì)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)水文地質(zhì)學(xué)課程，由于缺少相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，必須拿出較多的時(shí)間學(xué)習(xí)水文地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)，因而學(xué)時(shí)數(shù)需求較大。比如，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)的“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程50學(xué)時(shí)，包括實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)10個(gè)學(xué)時(shí)，同濟(jì)大學(xué)的“水文地質(zhì)學(xué)實(shí)驗(yàn)”13學(xué)時(shí)，而我校地科專業(yè)開設(shè)此門課程只有32學(xué)時(shí)，并無實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)課?！八牡刭|(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”中基礎(chǔ)知識(shí)較多、概念繁雜，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)好這門基礎(chǔ)課難度較大。二是野外實(shí)習(xí)與理論學(xué)習(xí)時(shí)間安排有矛盾。地科專業(yè)在大一下學(xué)期有嵩山地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，其中一條線路是水文地質(zhì)實(shí)習(xí)，而地科專業(yè)開設(shè)這門課在大四上學(xué)期。學(xué)生在沒有學(xué)這門課時(shí)就去現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，導(dǎo)致老師講得很多，學(xué)生由于沒有基礎(chǔ)，聽得也很茫然。三是教學(xué)內(nèi)容的學(xué)時(shí)分配上存在問題。在編寫教學(xué)大綱時(shí)，是根據(jù)總的教學(xué)目標(biāo)先將學(xué)時(shí)確定下來，然后根據(jù)學(xué)時(shí)來編寫教學(xué)大綱，這就造成在教學(xué)內(nèi)容的選擇和學(xué)時(shí)的分配上存在矛盾。
三、教學(xué)探索
筆者在“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)基礎(chǔ)上，針對(duì)地科專業(yè)，在教學(xué)內(nèi)容和授課方式上進(jìn)行探討，僅供借鑒。
（一）授課內(nèi)容的選擇
1.授課內(nèi)容重點(diǎn)突出
筆者在授課時(shí)參考的教材為《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》（王大純編）和《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》（第六版，張人權(quán)等編）。由于學(xué)時(shí)的關(guān)系，教師不可能采取全篇精講的方式來教課，只能有所側(cè)重的教授并使學(xué)生掌握水文地質(zhì)學(xué)的一些概念，如巖石的水理性質(zhì)、地下水的賦存等，地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律、地下水補(bǔ)給與排泄進(jìn)行重點(diǎn)講解，地球上水的分布及地下水與環(huán)境等方面的內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，通俗易懂，讓學(xué)生自學(xué)即可。
2.補(bǔ)充內(nèi)容，擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)面
鑒于地科專業(yè)是地質(zhì)與信息技術(shù)相結(jié)合的專業(yè)，河南理工大學(xué)又為煤炭主體專業(yè)為主的高校，多數(shù)學(xué)生畢業(yè)后去煤礦企業(yè)就業(yè)，所以筆者在授課時(shí)加入了煤礦水害防治信息化、相關(guān)研究生優(yōu)秀碩士論文、課題科研報(bào)告等方面的內(nèi)容，使學(xué)生了解所學(xué)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用情況，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，增加學(xué)習(xí)此門課程的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
3.增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
另外，在授課中安排4～6個(gè)學(xué)時(shí)做水文地質(zhì)學(xué)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定巖石的水理性質(zhì)，如持水度、給水度、孔隙度、容水度等，理解地下水賦存和運(yùn)移參數(shù)及相互關(guān)系；測(cè)定滲透系數(shù)，理解達(dá)西定律的物理意義。在實(shí)驗(yàn)中，避免“教師說得多，學(xué)生做得少”的局面，讓學(xué)生先回顧相關(guān)概念和知識(shí)，然后按照實(shí)驗(yàn)步驟來做實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律，提出問題，而后老師解答問題。通過做實(shí)驗(yàn)，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，并且能使學(xué)生更深刻的理解相關(guān)知識(shí)。
（二）授課方式的多樣化
1.“討論式”教學(xué)法的應(yīng)用
在上每一節(jié)課之前，先提出幾個(gè)和本節(jié)課有關(guān)的問題，供學(xué)生思考?？梢约w討論，如果學(xué)生都明白，就稍微一點(diǎn)就過；如果學(xué)生想不到，就給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，最后講原理和方法，讓學(xué)生徹底明白。引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)和實(shí)例結(jié)合起來，啟發(fā)學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生濃厚的興趣。如在講地下水化學(xué)成分形成作用時(shí)，可以從灰?guī)r地區(qū)泉口出現(xiàn)鈣化的原因，提出為什么油田儲(chǔ)層地下水中H2S、NH4+濃度較高，而SO42-，NO3-含量很低等問題；在講地下水與環(huán)境的內(nèi)容時(shí)，提出水質(zhì)引起的氟斑牙、水垢、地面沉降等問題。
2.多媒體教學(xué)手段的使用
隨著信息化的普及，現(xiàn)在高校課程都采取多媒體教學(xué)。多媒體傳遞的信息量大，可以豐富教學(xué)內(nèi)容，圖文并茂，可以彌補(bǔ)有限的學(xué)時(shí)滿足不了教學(xué)任務(wù)的情況。但同時(shí)應(yīng)該注意，利用多媒體教學(xué)，授課速度容易加快，為了讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)消化吸收，要避免“念屏”現(xiàn)象。[2]多媒體不能完全替代課堂板書，課堂教學(xué)中應(yīng)該板書與多媒體結(jié)合使用。比如在講“流網(wǎng)繪制”這一節(jié)時(shí)，在多媒體上可以列出繪制流網(wǎng)的具體步驟和流網(wǎng)成圖，但是如何畫流網(wǎng)必須要現(xiàn)場(chǎng)板書演示，教會(huì)學(xué)生如何根據(jù)邊界條件確定等水頭線或流線，然后根據(jù)流線和等水頭線正交規(guī)則，得到正交網(wǎng)格即流網(wǎng)圖。如果只給出步驟和流網(wǎng)成圖，學(xué)生對(duì)流網(wǎng)的繪制還是一頭霧水。
3.角色互換法的使用
角色互換即為學(xué)生當(dāng)老師，老師當(dāng)學(xué)生。將班級(jí)分成若干小組，每小組3～5人，在每次課下課時(shí)，給某一小組布置任務(wù)（可以是即將上課的內(nèi)容，也可以是針對(duì)某種現(xiàn)象進(jìn)行解釋等），下次課上課前抽出10～20分鐘讓他們對(duì)任務(wù)進(jìn)行講解（小組選出代表講解，其他人輔助解答），之后老師和其他學(xué)生都可以進(jìn)行點(diǎn)評(píng)或討論。這樣可以讓學(xué)生產(chǎn)生動(dòng)力多去查閱資料，多思考，真正達(dá)到師生互動(dòng)，避免一貫的老師講、學(xué)生聽的被動(dòng)局面。
4.教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合
在課堂上主要是注重概念、原理和方法的講解，要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，注重對(duì)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)和實(shí)際操作能力的培養(yǎng)。在本課程的教學(xué)過程中，可以利用學(xué)校處于以煤炭為主要工業(yè)的焦作的優(yōu)勢(shì)，帶學(xué)生深入礦區(qū)，了解礦區(qū)水資源的概況、區(qū)域地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，了解地下水的補(bǔ)徑排的關(guān)系，感性認(rèn)識(shí)煤炭開采引起的地面沉降、巖溶塌陷等環(huán)境地質(zhì)問題，結(jié)合“專門水文地質(zhì)學(xué)”和“地下水動(dòng)力學(xué)”等課程的學(xué)習(xí)，探討煤礦突水的防治方法，使理論與實(shí)踐相結(jié)合。
四、結(jié)語(yǔ)
水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)是“地科”專業(yè)比較重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容豐富，概念較多，理論性較強(qiáng)，教學(xué)難度較大。非地質(zhì)專業(yè)在水文地質(zhì)課程教學(xué)中，要根據(jù)不同專業(yè)對(duì)地質(zhì)知識(shí)的需求選擇授課內(nèi)容[3]，同時(shí)教學(xué)過程中，教師要注意授課方式的多樣化，讓學(xué)生參與教學(xué)中來，達(dá)到師生互動(dòng)，最終使學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力得到提高。
[ 注 釋 ]
[1] 張人權(quán)，等.水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：地質(zhì)出版社，2011.
