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水文与水资源工程认识精选(九篇)

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水文与水资源工程认识

第1篇:水文与水资源工程认识范文

摘要:本文介绍了南京大学地球科学与工程学院水文与水资源工程专业建设改革历程与成效,主要包括培养方案建设,课程教材建设,实验实践建设和教研团队建设。目前已初步建成强地学背景的南京大学水文与水资源工程国家特色专业建设模式。对未来水文专业的发展与建设进行了思考与探讨,可为我国水文与水资源工程专业健康持续发展提供参考与借鉴。

关键词:地学,水文与水资源工程,国家特色专业,建设模式

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)24-0113-03

水是生命之源、生产之要、生态之基。水资源的开发、利用和配置对经济社会发展至关重要。人多水少、水资源时空分布不均是我国的基本国情和水情。水资源短缺、水污染严重、水生态恶化等问题十分突出,已成为制约经济社会可持续发展的主要瓶颈。2012年1月,国务院了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》,2015年4月,又出台了《水污染防治行动计划》(“水十条”)。教育部陈宝生部长在2016年10月高等学校工作座谈会中指出,要创建世界一流大学、一流学科,提升我国高等教育综合实力和国际竞争力,实现教育报国、教育强国。在双一流建设进程中,高校要做到四个“回归”――回归常识、回归本分、回归初心、回归梦想。作为培养水文与水资源工程专业人才的高等院校,有必要按照社会经济发展需求,培养和输送优质水利人才,为我国水资源环境可持续开发利用提供技术支撑。

近年恚全国大约有50所院校开设水文与水资源工程专业,主要分布在部分综合性高校,如南京大学;传统水利院校,如河海大学;农业院校,如山东农业大学;地矿院校,如中国地质大学等。由于历史沿革问题,开设水文与水资源工程专业的院校都各自具有特色。传统水利院校以河海大学为例,刘光文先生开创了我国第一个水文系,主要以陆地水文为主,其水文专业的课程设置和人才培养模式也以陆地水文学为主。农业院校的水文专业人才培养模式上则具有浓厚的农学背景。

南京大学水文专业由水文地质和陆地水文专业整合而来,既有传统陆地水文又有鲜明的地学背景和特色。近10多年来,经过不断发展和完善,初步建成了具有南大特色的水文与水资源工程专业培养模式。本文主要介绍我校水文专业近年来的改革实践,以期为本专业乃至其他相关专业发展提供借鉴与参考。

一、南京大学水文专业发展历程

1952年全国3所高校首批设立“水文地质工程地质”专业,南京大学便是其中之一。1958年又在全国综合性高校中率先设立“陆地水文学”专业。这两个专业均设有博士点,前者曾是国家重点学科。1999年,根据教育部颁布的新专业目录,南京大学将地下水、地表水力量整合为新的水文与水资源工程专业,为南京大学地球科学与工程学院的专业之一。

南京大学地球科学与工程学院是我国历史最久的地质学教育机构之一,在八十余年的历史中培养了大批优秀地学人才,设有理科“地质学”和工科“地质资源与地质工程”两个博士学位授权一级学科点,矿物学岩石学矿床学、构造地质学、地球化学、古生物学与地层学等8个二级学科博士点,9个二级学科硕士点,以及“地质学”一级国家重点学科“。故南京大学水文与水资源工程专业具有鲜明的地学特色。南京大学水文与水资源工程专业2005年获批江苏省本科特色专业,2007年获批教育部二类本科特色专业,2012年获批江苏省高等学校本科重点专业。所属水文学及水资源二级学科2006年获批江苏省重点学科、2007年获批国家重点(培育)学科,所属水利工程一级学科2008年获批江苏省一级学科重点学科。2010年通过了教育部水文与水资源工程专业工程教育认证。

这一专业团队目前是教育部水文水资源教学指导委员会副主任单位、中国水利学会地下水科学与工程专业委员会副主任单位、中国自然资源学会水资源专业委员会副主任单位、中国水利教育协会高等教育分会第四届常务理事单位、水文专业教育研究会副主任单位。

二、南京大学水文与水资源工程国家特色专业建设探索

南京大学水文与水资源工程专业积极响应国家建设世界一流大学和一流学科的要求,制定适应新形势下学科发展需要的人才培养方案,丰富课程和教材内容,充分开展实验实践,提升团队教研水平,形成了水文专业建设的南京大学模式(图1)。

1.培养方案建设。20世纪,我国水文专业人才培养主要以工程水文内容为主。进入21世纪后,人类活动不断加剧,水资源开发利用程度显著加大。水资源短缺、水环境、水生态、水灾害问题日益突出,对水文专业人才能力有了更高的要求。而原有的教学计划和培养方案则主要以传统的“测、报、算”为主,已不能适应新形势下下水文工作的实际需求。

在此背景下,我们紧密结合新形势下水文发展需要,一方面组织教研室成员对水文学科的建设进行充分研讨,另一方面在国内开设水文专业的院校内展开广泛调研,同时开展毕业生质量跟踪调查,邀请生产单位和用人单位到校座谈,认真听取其对水文专业毕业生能力与素质的新需求。充分利用南京大学大地学学科优势,制定了具有南大特色的人才培养方案,在原课程体系基础上,优化了地学知识课程,如普通地质学、水文地质学基础、水文地球物理方法、地下水资源勘查与评价和水文地球化学等。同时增加了水环境方面内容,如水环境保护、水环境监测和水环境化学等课程,并在多门专业必修课程中适度增加生态学,特别是水生态方向的授课内容。尤其特别加强了实习实践环节的内容,突出实践能力与创新能力培养。

新的方案划既能发扬我系传统的教学特色,强化学科专业理论、知识和基本能力的教育训练,同时注重培养创新精神和综合素质,尤其注重拔尖创新人才培养,满足21世纪大水文发展需要。

2.课程教材建设。我校水文专业历来重视教材的及时更新和编撰。新编教材在内容上有较多的扩充、加深和更新,同时注意其科学性和严密性。在教材使用方面,本专业的目标是使用最新、最好的教材,年轻教师尽量使用原版教材,逐步实行双语教学,所有课程实行多媒体授课。

经过多年的发展与建设,在水文与水资源工程专业各位教师的共同努力下,主编和参编了9部教材,其中6部为高等学校水利学科专业规范核心课程教材,分别是《地下水动力学》《水环境化学》《水文水利计算》《水文统计学》《工程水文及水利计算》和《工程水文学》),2部为普通高等教育国家级规划教材。其中,《地下水动力学》先后于2008年和2009年被评为江苏省精品课程和国家精品课程,《工程水文及水利计算》《工程水文学》获批2011年度江苏省高等学校精品教材。所编写教材被国内多家兄弟单位院校采用,特别是《地下水动力学》和《水环境化学》更是受到水文、地工、环境和市政等专业学生的欢迎和好评。

3.实验实践建设。实践教学对本科教学质量的提高与人才能力的培养至关重要,具有课堂教学无法替代的作用。专业课程都要求相应的实验作为支撑,并且要求学生每年暑假集中时间进行野外实践实习,逐步提高学生对知识的应用能力。对于高年级的学生,建立由若干人员组成的研究型实验小组,与国内同行生产单位及相关企业联合,进行探索性的实验/试验,以培养学生的创新能力和对协作精神。

根据我校水文与水资源工程专业实践教学具有明显的地学特色,既涵盖了水文专业生产实习又突出地学基础实习。利用所在地科院的独特优势条件,为水文专业开设了地质基础实习和区测填图实习,这是其他传统水利院校水文专业学生难以获得的实习机会。同时进行了地下水及水环境认识实习,水文专业生产实习、毕业实习等。经过长期积累,本专业在南京江浦、苏州、无锡、常州、以及安徽屯溪等地建立了固定教学实习点,如南京的中山植物园野外综合试验场。同时与江苏、上海、安徽、浙江三省一市有关行业部门建立了良好的长期合作关系,如黄山市水文局、江都水利枢纽等,在长江三角洲地区形成了稳定的产、学、教、研紧密结合的协同育人实践基地,为本科生实和毕业设计提供了长期而稳定的实习、实训基地。

4.教研团队建设。水文专业现有一支规模适中、结构合理(年龄、职称、研究方向)、高学位、高水平的专业团队,由中科院院士、长江学者特聘教授、国家自然科学基金杰出青年基金获得者、新世纪百千万人才工程和教育部跨世纪人才组成。近几年通过引进国内外优秀博士,学术队伍更加年轻化,队伍结构更趋合理。

在本科生教学中,水文与水资源工程专业团队具有优质的授课水平,所有教授、副教授均参与本科生一线教学工作,将专业课程知识与学科前沿进展有机地融入到授课内容中,近年来多次获得全国水利类青年教师讲课竞赛特等奖和一等奖。

为进一步推进水文专业建设国际化,积极安排教师出国进修交流,与国外著名科研院所建立了长期交流和合作关系,如美国亚利桑那大学、伊利诺伊大学、德州农工大学、伯克利国家实验室、加州大学洛杉矶分校、弗罗里达州立大学、日本熊本大学、日本水文科学学会、加拿大多伦多大学等。目前水文专业团队绝大部分教师均具有出国访学或留学经历,这进一步推动了水文专业教学和人才培养的国际化。通过与国外著名院校的合作,邀请了多位知名学者为水文专业开始短期课程或讲座,拓宽了水文专业学生的国际化视野。

5.水文专业建设南京大学模式。我国高校由于历史原因,都只侧重地表水或地下水中的一部分,兼备两者的很少(现有3个水文与水资源工程国家重点学科全偏重地表水),而本学科既有很强的地下水力量,又有相当的地表水力量。与同类学科相比,本学科地下水方面优势突出,在国际上具有较大影响,国内一直居领先地位。我校水文专业学生同时具备了地表水、地下水和水环境方面水文专业基础知识,具有独特的优势,可培养从本科到博士后的各类专业人才。

作为我国水利事业建设的后备力量,高校水利类专业学生是实现水利可持续发展、构建民生水利的人才保障。我校水文专业毕业生主要毕业去向为国内水文、地矿单位,如水利部长江水利委员会、水利部太湖流域管理局,本校直升深造,以及国外著名高校深造(如美国宾州州立大学)。近年来,我校水文专业学生基于专业知识,积极参与科研项目,开展科学研究,多项由研究成果撰写的在国内核心期刊如《水利学报》等发表;发挥良好的创新精神和团队协作能力,利用所学知识积极参加创业实践,不断追求知识结构的拓宽、学术视野的延伸和社会技能的拓展,获得了多项本学科领域重要奖项,如全国水利优秀毕业生,全国水利院校未来水利之星的学业之星、创业之星和公益之星提名奖等荣誉称号,以及刘光文水文科技教育基金奖学金等。这充分体现了我校水文专业优秀学生的学习、科研、创新能力,也是国内兄弟院校对我校水文专业人才培养的认可。

在雄厚的历史积淀基础上,经过多年的艰苦奋斗和凝心聚力,本专业的整体实力尤其是创新能力和为国家经济社会发展服务的能力具有显著提高。已在全水文模型与不确定性分析模拟、地下水随机理论、水环境与水生态、流域水文模型、工程水文地质等方面取得了一系列标志性成果,为国家和地方经济社会发展做出了重大贡献。已逐步打造成为我国一流的具有南大特色的“水文与水资源工程”专业精英型工科人才培养基地。

三、对水文专业建设的思考

2015年11月,国务院《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》,对世界一流大学和一流学科建设实行建设与改革并重,确定了提升科学研究水平、培养拔尖创新人才、着力推进成果转化等建设任务,为我国建成高等教育强国明确了任务路径。随着国家治水观念与思路的转变,社会发展对水文与水资源工程专业人才的要求不断激增,同时对水文人应具备的能力和素质也提出了更高的要求,也给水文与水资源工程专业教学带来了新的挑战。

在国家建设“双一流”的要求下,一方面,要注重学科交叉融合,丰富师资力量,建设一只知识结构合理的水文专业团队。除传统的水文“测、报、算”外,还要适应新形势的要求,从国内外著名院校大力引进具有地理地质、大气科学、环境科学等学科背景,如从事3S技术、水环境、水生态领域研究的青年人才,补充到师资队伍,组成具有多学科交叉背景的水文专业团队,培养复合型高素质水文人才。另一方面,要注重科研反哺教学,将最新科研进展与本科课程教学相结合,使得学生在掌握基础知识的同时了解科研前沿动态。此外,还应鼓励学生积极申请大学生创新训练计划项目,采取自主选题或参与本专业教师所负责科研项目的研究课题,培养学生的基本科研素养、实践能力和团队合作能力。

为培养水利专业人才的高等院校,适应新形势下的要求,勇于创新,免同质化教育,建设具有自身特色的水文专业品牌,才能在国内兄弟院校中保证持久竞争力。

参考文献:

[1]宋松柏,康艳.我国水文与水资源工程专业教育的现状分析与思过去考[J].中国地质教育,2011,(3):68―73.

第2篇:水文与水资源工程认识范文

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(GlobalChangeOpenScienceConference)”。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(ChallengesofaChangingEarth)。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。(The6thScientificAssemblyoftheInternationalAssociationofHydrologicalScience)。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(ANewHydrologyforaThirstyPlanet)。

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(BerrienMoore)

·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(MichaelJ.Fogarty)

·21世纪中的粮食:全球气候的差异性(MachendraShah)

·人类时期的大气化学(PaulJ.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(SimonS.C.)

·海洋和陆地碳动力学(IanR.Noble)

·碳与科学政策的联系:京都的挑战(RobertT.Watson)

·对CO2挑战的工业响应(CharlesNicholson)

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

·我们会有足够的高质量的水吗?(HartmutGrassl)

·水会满足人们的需要吗?(PeterD.Tyson)

·大坝对渔业的影响:三峡大坝实例研究。Chen-TungArthurChen教授,台湾,国家SunYat-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(MichaelRaupach)

3.全球生物地球化学:星球新陈代谢系统的理解(PamelaMatson)

·海洋生物地球化学:变化的海洋(DavidM.Karl)

·陆地上碳的过去、现在和未来(RobertJ)

·大气酸雨、臭氧损耗和气候变化的案例分析(OranR.Young)

4.陆地—海洋的交互作用:区域与全球的联系。(RogerHarris)

·生物地球化学的交互作用与反馈(TimJickells)

·沿海地区的全球变化:东南亚的实例研究(LianaTalaue-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(ThomasF.Pedersen)

·气候变化的1000年(RaymondS.Bradley)

·正在变化的寒区:高纬区全球变暖的影响(OlegAnisimov)

·耦合气候系统:可变性和可预测性(AntonioJ.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(DavidCarson)

·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(JoseAchache)

·虚拟现实的过去、现在和未来(JohnMitchell)

8.地球系统需要生物多样性吗?(AnneLarigauderie)

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

·生物多样性是如何影响陆地生态系统的过程与功能(SandraDiaz)

9.科技能够补偿星球吗?(MikeBrklacich)

·自然的回归:为什么和怎样进行(JesseH.Ausubel)

·工业变革:生产与消费中的探测系统变化(PierVellinga)

10.面向全球可持续性(HansOpschoor)

·区域和全球可持续性的挑战和障碍(JuliaCarabias)

·转向可持续性的研究系统(WilliamC.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?(JaneLubcheno)

·可持续科学和气候变化(BertBolin)

·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(RobertW.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(RobertW.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SorooshSorooshian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CharlesVorosmarty教授报告了“地球系统科学对全球水评估的贡献”。WolframMauser教授研讨欧洲GLOWA项目的核心“完整的流域管理”经验。JosephAlcamo教授指出全球“水危机区与脆弱性”。JimWallace教授强调“防洪安全与水资源问题”。ClaudiaPahl-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.SchumannM.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(BiosphereAspectsofHydrologicalCycle,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?

第3篇:水文与水资源工程认识范文

关键词:技术;水文水资源;现状;发展

1 发展以及问题

1.1 现状

治水思路也随着科技的发展而不断的变化,近年来我国在水利工作思路上逐步的转变为现代化色彩更加浓厚的可持续发展式水利,重点向着民生水利发展,工作的重点以科技为支撑,多方面开展项目、科技规划。极大的推动了水文水资源科技的发展,并为今后的水文信息进行全方位的检测,加强提前预报的准确性,合理配置、调度水资源,加强生态保护等技术的研究,并在实践应用中取得了较大的进步。

1.2 问题

时空分布不均匀以及水资源的短缺是目前我国水文水资源工作中遇到的最大难题,并且加之人类活动的影响以及气候的变化,使得水文水资源的状况更加不容乐观。庞大的人口数量以及快速发展的社会,都加剧了目前水资源的供需矛盾,导致过度的开发河流资源,严重破坏了生态流域的环境等,这都为水文水资源工作带来了极大的挑战,而目前最突出的问题主要有:

(1)实验研究以及理论较为缺乏。当下在我国对全球范围的水文问题研究还较少,水文研究的区域分布极其不均衡,在森林区域、寒区以及干旱区域的水文研究相对缺乏。我国的生态水文研究起步较晚,在不断变化的水文环境中,对一些参数的获取途径以及计算方式还有待进一步研究探索,针对性的科学实验以及野外水文监测必须予以加强。这些都为相关技术进步提供了有力的发展空间。

(2)相关技术设备无法满足目前我国的水文发展需要。应当对设备以及技术进行高精度、高自动化、高效率的创新开发以及推广应用,并假期那个同其他学科之间的交叉性,用以增强技术预测的准确度、可靠度,从而有效对水旱洪涝等水文变换进行预测预报。应当积极拓展水文预报的覆盖范围,对洪涝干旱等灾害预防需要的大范围检测的动态信息。

(3)可持续发展是现代水资源管理的核心,而总量控制则是目前水资源管理发展的必然选择。而水资源管理制度中最严格的则是利用实时水质检测以及精确的循环模拟、资源调配等,并配合节水先关技术以及污染治理技术作为基础支撑。另外,我国的水质检测不够精确,区域水资源的监控中,监控系统没有得到完善,目前研究水资技术相关理论以及体系研究还尚未完善,没有形成完美的体系。

(4)在目前我国的水资源配置管理中,流域的生态问题,资源危机问题及其对国民经济的健康发展的影响等,都涉及到了开发利用和推广非传统性的水资源利用技术。该类问题的研究具有及其重要的意义,非传统性的水资源利用主要有污水利用、洪水利用以及雨水利用和海水利用,根据区域不同、水域的差异,所采用的方式不同。

(5)而新型的可利用可开发的技术资源较少,无法更好的改善目前的水生态环境,没有新方法、技术的推广应用,我国的水环境发展仍旧滞留在当前水平。应当尽力推广和加强生态修复和污水处理技术,积极的开发对突发污水事故的预警和解决措施,加强饮用水以及环境水资源的保护,提高信息获取的效率。

2 重点技术

2.1 信息监测

主要针对能够准确及时监控水雨情和水质、旱情等状况进行预警、检测的高灵敏设备、操作简便的技术进行推广,用以满足目前我国水文水资源技术的发展需求,适应我国的水旱灾害的预防等。推广技术主要有新型的信息采集技术、传感器检测技术、远程传输技术以及数据分析、数据管理技术,包括相关水文信息检测设备以及在线自动检测技术和给予卫星遥感技术的大范围检测分析技术等。

2.2 现代水文预测预报技术

现代水文预测预报技术的核心在于延长水文预测预报的预见期,提高预测预报的精度,为防洪抗旱减灾服务。因此,应加强水文与气象相耦合的预报技术的开发研究与推广,推进定量气象数值预报产品在水文预报中的应用,提高防汛、抗旱、水环境变化的预测预报水平;加强对中短期天气、水雨情、台风暴潮的预测预报工作。推广技术包括结合定量气象数值预报产品、水文与气象相耦合的降雨径流中长期预报技术、基于天气雷达测雨信息源和分布式水文模型的实时洪水预报技术、基于新技术和新途径的水文预测预报技术。

2.3 恶劣自然条件下水文测报技术

建设适应高山峡谷、高寒缺氧无人区自动水文测报站,需要研究和推广适应恶劣自然条件下的水文测报技术。近年来我国自然灾害频繁发生,迫切需要推广适用于重大自然灾害或突发水事件地区和环境恶劣、条件复杂下的水文应急监测自动测报装置,为调度决策部门的应急决策和指挥调度服务。

2.4 水资源合理配置和调度技术

流域水资源综合管理实质是以统筹解决防洪安全、供水安全与生态安全目标的流域水资源统一调度。应该建立和推广以总量控制为核心的流域水资源统一调度技术体系,实现从单一水利工程调度到全流域或跨流域多水源的统一调配技术。推广技术包括流域工程体系多目标联合调控技术、跨流域应急输水与生态改善监测技术、干旱半干旱地区地下水数值模拟及水资源优化配置、区域地下水保护与修复技术研究等。

2.5 开发利用新型水资源技术

这里所谓的新型水资源不同于传统的水资源,为河流水域的可持续利用提供了有力的支持,全面实现了真正的开源,在现有的选择下制定战略性方案。这里的资源主要包括雨水、洪水、海水、污水等,根据水域所处的环境不同而采用不同的技术,发挥所有水体的资源效用,加强各类水资源的开发利用。推广技术主要为城市雨水的综合利用、污水资源的热能化以及洪水资源的利用等。

2.6 治理与改善

新型水环境治理与水生态环境改良技术和工程措施可用于缓解污染问题,提高水体自净能力,改善生态环境。

3 结束语

我国水利建设适中围绕着我国的国情出发,始终以经济发展以及社会的需求作为科研的方向和基础,因此在理论和技术上都取得了较大的进步,这些在同水利相关的行业中均取得了令人满意的成效,并有效的提供技术支持可信息服务。在相当的一段时期内,我国的水文水资源科研领域将会面对一个又一个的难题以及挑战,在更高的要求下,更加快速的随着经济的不断的进步。另一方面,在发展和挑战中,我国的技术科研工作也获得了更大的机遇。在实践中,水文水资源的科技领域中,相关技术的发展需要同实际的需求相适应,将原有的成果转化为实际的生产力,真正的将水资源变为可持续利用的资源,发挥其应有的作用。

参考文献

[1]叶守泽,夏军.水文科学研究的世纪回眸与展望[J].水科学进展,2002.

第4篇:水文与水资源工程认识范文

关键词:森林;水源涵养;功能;表现形式

【分类号】:X832

随着水资源需求量的不断增加以及水环境的急剧恶化,水资源紧缺已成为世人所共同关注的全球性问题。由于森林生态系统是清洁水源的发祥地,因而其涵养水源的功能尤其受到人们的重视。自20世纪初森林与水的关系研究开始以来,森林的水源涵养功能一直是生态学与水文学研究的重点内容,而且发表了大量研究成果。为了客观认识与正确评价森林生态系统的水源涵养功能,本文探讨了森林水源涵养功能的概念,并分析了其主要表现形式,旨在为我国的森林水源涵养功能评价研究提供参考。

1 森林的水源涵养功能

森林的水源涵养功能是一个动态发展中的概念,其内涵随着人们对森林与水关系认识的不断深入而变化。19世纪末 20世纪初,森林水文学的研究主要集中在以流域 (或集水区)为单元研究森林对河川径流的影响上,到了20世纪60、70年代,森林的生态水文过程研究开始受到重视,林冠截留、枯枝落叶层截持、土壤水分入渗与贮存以及林地蒸发散等水文过程逐渐为人们所认识。因此,在研究的早期,水源涵养功能主要是指森林对河水流量的影响;后来,森林的拦蓄降水功能逐渐受到重视,而目前的森林水源涵养功能研究包括多项内容,比如森林对降水的影响、森林蒸发散、森林对径流的影响和森林对水质的影响等。当前的水源涵养功能概念更加综合化,它不仅关注森林生态系统内的水文过程,同时也关注于多个水文过程所产生的综合效应。因此,可以用水源涵养功能的狭义概念和广义概念进行区分,即狭义的水源涵养功能是指“森林拦蓄降水或调节河川径流量的功能”,而广义的水源涵养功能是指“森林生态系统内多个水文过程及其水文效应的综合表现”。

2 森林水源涵养功能的主要表现形式

水源涵养功能主要表现形式为:截留降水、涵蓄土壤水分、补充地下水、抑制蒸发、凋节河川流量、缓和地表径流、改善水质和调节水温变化等。

2.1蓄水功能

由于森林生态系统的特殊性质,森林土壤像海绵体一样,吸收林内降水并很好地加以蓄存,在陆地生态系统中具有最大的水源涵养能力,被誉为“绿色水库”。森林通过截留、吸收和下渗对降水进行时空再分配,减少无效水,增加有效水。研究表明,森林土壤根系空间达lm深时,l hm2森林可贮存水 200~2000m3,比无林地能多蓄水300m3。

2.2调节径流

森林对河川径流的形成起着重要的影响作用,它能降低地表融雪水和雨水的径流量,并使其渗入地下,变为地下径流,从而可降低洪峰高度,提高平水期的水位,防止水库被土壤水蚀产物淤塞。

2.3削洪抗旱功能

森林在洪水季节通过降水截留,森林的蒸腾、蒸发,森林土壤的水分渗透,延长融雪时间,减少地表径流等起到蓄水防涝的作用。在干旱季节则可以供水抗旱。

2.4净化水质的作用

森林对水质有良好的净化作用。我国热带森林尖峰岭实验站长期观测结果表明,热带原始森林流域集水径流水质检出均值为最优质的源水,其次为天然更新山地杉木幼林流域、天然更新山地雨林流域,森林对水质净化能力非常强。

水源涵养功能通常可以通过以下指标的测定而获得:

(1)林冠截留量,通过林内穿透雨测定装置测定并计算林冠截留量。

(2)树干径流量,通过树干径流测定装置测定并计算树干径流量。

(3)林下植物层持水量,采用浸泡法测定林下植物层最大持水量。

(4)枯枝落叶层持水量,采用浸泡法测定枯枝落叶层最大持水量。

(5)土壤持水量,采用土壤水分测定仪测定土壤持水量。

森林对水质的净化则可根据径流小区的泥沙数据进行推算,森林的水源调节效能的经济评价主要取决于两个因素:①集水地区径流的增长状况(与无林地相比);②水源的经济价值。

3 结论

森林是自然界中重要的可再生资源,它能调节气候、 涵养水源、 净化空气等,有效地改善生态环境。随着当前水资源缺乏以及各种污染引起的水质下降,解决水资源问题已成为人类面临的重要任务,森林与水之间的关系也成为当今社会关注的热点。

第5篇:水文与水资源工程认识范文

尽管内陆河流域根据区域经济社会发展做了中长期水资源规划,但对水资源的开发利用缺乏宏观控制,只强调水资源满足工农业发展的需求,而不注重经济发展、产业布局与水资源条件的匹配性;只重视水资源的开发利用,而对水资源的节约、配置与保护重视程度不够;流域水资源管理与区域水资源管理关系没有理顺,流域管理相对薄弱,上下游、左右岸、不同地区部门之间用水矛盾依然突出,存在区域用水计量、水费征收、取水计划及监督管理等工作不够完善,区域之间管理力度不一等问题;由于水资源的有偿使用和经济杠杆对资源的合理配置在管方面没有充分发挥,流域内涉及的取水许可与水资源有偿使用制度、水功能区制度、水资源论证制度、总量控制和定额管理制度、河道采砂许可制度等还存在一定问题,影响了水资源的高效管理和合理配置。

2内陆河流域水资源管理模式

随着水资源问题的日益突出,结合内陆河流域水资源开发利用研究现状,以改善生态环境、水资源高效管理为目标,在内陆河流域生态-水文-经济综合研究的基础上,探讨基于“三条红线”、生态环境综合治理、地表水与地下水联合调度和流域水资源集成管理的内陆河流域水资源管理模式,提出在未来应加强内陆河流域水资源污染研究、气候变化影响下内陆河流域水资源研究、人类活动影响下内陆河流域水资源研究和内陆河流域水资源管理的法律法规和政策体系研究

2.1基于“三条红线”的内陆河流域水资源管理模式

三条红线是国家为保障水资源可持续利用,在水资源开发利用、用水效率、水功能区限制纳污能力3个方面划定的管理红线,它与一定地区的水资源承载能力相适应,体现了该地区一定时期的生产力发展水平、经济社会发展规模、社会管理水平,是水资源管理必须达到的目标[8]。实行“三条红线”控制的水资源管理模式即是将“三条红线”的主要内容贯穿在水资源综合管理包括管理理念、管理方法、管理手段、管理体制到管理制度的全过程[9]。内陆河流域水资源管理中应严格执行基于水资源开发利用控制红线的水资源管理框架、基于用水效率控制红线的水资源管理框架和基于水功能区限制纳污红线的水资源管理框架。实现内陆河流域水资源开发利用的过程和制度管理与设计,制定流域宏观层面的年度用水计划和微观层面的主体用水计划,根据内陆河流域经济发展规划和不同部门用水目标,确定用水优先次序,形成流域年度供水计划;实现内陆河流域水资源高效利用,落实流域定额管理制度、水资源统计和计量管理制度以及用水效率考核制定设计,促进流域各部门和区域用水和水资源配置的合理分配,将水资源管理落实到生产生活节水的各个环节;实现内陆河流域水资源保护目标,严格控制入河排污总量,落实流域水功能区划管理制度、水功能区监测体系、入河排污物质和量统计、计量及考核制度设计和水生态系统保护与修复工作框架,加强水功能区的监测与监控力度,处理好流域水资源开发与保护的关系,切实保证水体功能的良好发挥。目前,内陆河流域结合国家相关政策,依据流域水行政管理区域,制定了近期、中期和长期的水资源开发利用控制目标、用水效率控制目标和水功能区限制纳污目标,为落实最严格水资源管理制度奠定了坚实基础。在强化“三条红线”水资源管理模式下,应注重加强内陆河流域水资源评价、生态环境需水、水资源合理配置与高效利用、水资源需求与过程控制、流域纳污能力计算以及水资源综合保护等方面的研究工作,从而为落实最严格水资源管理制度提供科学依据。

2.2基于生态环境综合治理的内陆河流域水资源管理模式

鉴于内陆河流域水资源系统特点及生态环境特点,在进行水资源管理时,必须考虑其引起的生态环境效应,确定生态环境综合治理的流域水资源的开发和分配方案,即将水资源作为一个动态系统,考虑其时空分布及内部各种水资源间的相互转化,在维护现有流域水资源系统的宏观稳定态及流域生态环境平衡的基础上确定水资源的开发管理方案,对水资源也要进行统筹安排、系统分配,以获得最大效益,从而实现水资源管理中恢复和维持生态系统健康发展所需要的水量,从根本上转变内陆河流域生态环境日益恶化趋势,促进内陆河流域生态环境良性循环。为了对内陆河流域水资源进行科学管理以保护生态环境,必须分析水资源与生态环境的耦合关系,建立其耦合模型,进行水资源开发方案的生态环境效应评价。评价不同内陆河流域内水资源的开发利用对植被的种类、分布、生长状况影响,分析不同植物的生存域,即植物对水、盐等地质环境因子组合的适应范围,以此来促进内陆河流域水资源与生态系统相互关系研究,为内陆河流域生态环境综合治理提供科学依据,同时由于内陆河流域的水文过程控制着生态过程,对内陆河流域生态系统的稳定性有着直接影响,同时也决定流域生态安全。加速内陆河流域生态环境的恢复和保护,对促进区域经济的发展和人民生活水平的提高,改善内陆河流域自然生态系统的功能具有重要意义。生态需水作为内陆河流域水资源管理的重要部分,在内陆河流域水资源配置中不容忽视。根据内陆河流域生态保护和生态恢复目标,进行流域生态功能分区,确定生态治理重点区,提出生态保护与恢复目标原则,进行内陆河流域生态需水分区,确定不同保护目标下内陆河流域适宜生态需水量及生态需水阈值。而要实现内陆河流域水资源与生态系统之间的协调发展,必须对流域水资源进行合理的配置,协调好内陆河流域上、中下游用水问题,处理好农业用水和生态用水比例,处理好地表水和地下水的关系,确定出不同区域地表水地下水开发利用的适宜比例和布局,通过地表水地下水联合调度,减少水分的无效损耗,合理安排和分配地区之间、部门之间经济用水的关系,统一配置社会经济用水和生态环境用水,实现内陆河流域水资源的高效合理利用,促进社会经济及生态环境的可持续发展]。

2.3地表水与地下水联合调度的流域水资源管理模式

地表水-地下水联合调度是以地表地下水资源利用、调配为对象,在一定区域内为开发地表地下水资源、防治水患、保护生态环境、提高地表地下水资源综合利用效益而制定的总体措施计划与安排。干旱内陆河流域地表水地下水联合调度的水资源管理模式是解决水资源短缺的一个有效途径,是实现水资源持续利用,保护和改善生态环境的一个重要举措,同时有效控制地下水位,进行水资源的合理调配,减少干旱区水资源的时空差异,达到水资源优化配置和高效利用,从而改善干旱生态环境,促进干旱区水、生态和经济的协调发展。通过井渠结合、系统规划联合调配、人工回灌和抽取地下水等调度模式为内陆河流域水资源的优化利用提供有效措施。基于地表水和地下水集成与耦合模型,分布式水文模型、地下水模拟模型、生态水文模型,模拟内陆河流域产流过程,径流特征,识别内陆河流域不同地带地表水与地下水相互转化关系,分析在人类活动影响下内陆河流域地下水变化特征,模拟其转化规律和水资源配置问题,进行内陆河流域水循环系统模拟与验证,预测未来环境变化条件下内陆河流域水资源演变规律,为内陆河流域水资源联合调度管理提供模型支撑。基于水资源优化配置模型、流域水质模拟模型、水资源模拟模型,提出流域水库供水规则、地表水供水规则、地下水供水规则和外调水规则,模拟在不同目标函数和约束条件下流域水资源在不同部门之间的优化配置,并对不同水质的水量使用问题进行优化,提出内陆河流域多目标水资源规划方案,探索内陆河流域地表水与地下水联合利用潜力,实现内陆河流域水资源的空间分配、时间分配和部门分配,充分体现模拟模型在多水平年、多层次、多用户、多水源、多工程的动态耦合特性。研究基于水-生态-经济耦合的内陆河流域地表水与地下水联合调度管理方法,探讨未来水资源变化的农业适应对策,调节干旱区农业用水和生态用水的矛盾,促进内陆河流域地表水与地下水集成管理与合理配置,满足保护生态环境的要求和各行各业对水资源的需求,实现水资源的供需平衡和水量的科学分配,从而合理制定联合调度目标和开发治理方案,为区域经济发展、生态环境保护和经济结构调整提供建议。

2.4内陆河流域水资源集成管理模式

内陆河流域管理是水、生态、人类活动的综合管理,是基于内陆河流域尺度的水环境和生态系统的整体管理方式,是综合考虑内陆河流域与水有关或由水引起的各种人类活动的科学思维方法。内陆河流域综合管理就是以内陆河流域为管理单元,在政府、企业和公众等共同参与下,应用行政、市场、法律手段,对流域内资源全面实行协调的、有计划的、可持续的管理,促进内陆河流域公共福利最大化。集成水资源管理着重建立以水权、水市场理论为基础的水资源管理体制,运用水权、水价理论调控水资源内部分配效益,通过水资源社会化管理提高水资源外部分配效益,将自然资源稀缺问题转向克服社会资源短缺问题,促进经济、资源、环境协调发展,最终形成公众参与的内陆河流域尺度水文、生态、经济综合的流域集成水资源管理模式。内陆河流域水资源集成管理要合理解决河道外生产、生活、生态用水与河道内生态环境用水、水力发电等用水需求之间的矛盾,需要对水量与水质、水位、水面、流量、流速等水资源全要素进行配置。根据内陆河流域水、农业、生态协调发展的需要,以内陆河流域生态-水文学研究为主线,耦合生命科学、生态经济学和农业发展,依托野外观测试验平台、数字流域,完善内陆河流域生态-水文监测网络与流域信息系统,为构建内陆河流域尺度的人口-水资源-生态-社会经济协调发展的水资源综合管理模式提供强大的基础数据平台,提出基于水-生态-经济耦合的水资源集成管理理论与方法。立足内陆河流域尺度认识水-生态-经济复合系统的本质、运行规律、依存关系及其对全球变化和人类活动的响应,基于水-生态-人类活动影响,采用多尺度的途经和综合分析方法,广泛运用生态水文学和生态经济学解决内陆河流域复杂系统问题[28],研究人类活动影响下内陆河流域水环境与生态系统的整体耦合管理模式,为内陆河流域水、生态和经济协调和持续发展提供科学支撑和决策依据。综合考虑内陆河流域人口增长-水资源供给能力变化-生态环境建设-产业结构调整及城镇化发展规模与速度等多种关键要素的前提下,建立内陆河流域水环境与社会经济协调、可持续发展的水资源综合管理模型及决策支持系统,通过模型模拟与验证研究,提出促进内陆河流域水、土、气、生等相关资源合理开发利用和保护方案,实现内陆河流域经济、社会和环境福利最大化的流域可持续发展的优化方略。研究基于复杂耦合生态经济学和生态水文学系统的内陆河流域可持续水资源管理机制,解决生态系统和经济系统的定量耦合关系和机制、生态格局和生态过程的水文学机制等科学问题,探索一个多学科的、管理层参与的内陆河流域管理模型,提出可操作性的水安全、生态安全的决策依据和管理模式,最终形成公众参与的内陆河流域尺度水文、生态、经济综合的流域集成水资源管理。

3结论与建议

总体看来,与水资源开发利用密切相关的自然生态、社会经济和政治文明等环境条件处于不断的变化之中,因此对水资源管理模式的创新和发展可以说是一个永无止境的不断探索、实践、认识和完善的过程。随着水资源问题的日益突出,以改善生态环境、水资源高效管理为目标,实现内陆河流域水资源、环境与经济社会的协调和可持续发展,促进内陆河流域水资源管理模式的不断转变,而内陆河流域水资源优化配置和综合管理的研究领域也在不断扩展,并在理论与方法上逐步得到完善。为了更进一步促进内陆河流域水资源系统的可持续发展,建议应从以下几个方面加强内陆河流域水资源方面的研究。

3.1加强内陆河流域水资源污染研究

随着人类活动的不断增加,改变了内陆河流域原有的水文过程与水循环方式以及地下水补给条件,使得营养物质和污染物排放污染了水源,同时也加剧了对当地的淡水资源的需求。根据内陆河流域水资源污染特点,识别流域水资源污染源,加强内陆河流域水资源综合开发与水环境综合治理协同发展,加强内陆河流域水资源污染过程、主要污染物类型、水资源污染控制途径、污染物质运移机理研究,寻找适合污染物质排放的地质单元体的研究以及修复受污染的地质单元及评价内陆河流域水资源污染研究。进一步加大内陆河流域水功能区纳污能力、入河排污口管理、水功能区达标评估等监督管理体系研究,从根本上扭转内陆河流域水资源污染态势。完善内陆河流域水质监测、监督监管能力和水功能区建设,控制不同水功能区排污量,加强各河段的水质监测,制定和不断调整水功能区划,严格控制入河排污量,保证污染不超标,促进内陆河流域水环境健康可持续发展。

3.2加强气候变化影响下内陆河流域水资源研究

根据内陆河流域水文气象资料,研究流域内水文气象时空变化特征,研究水资源系统演变的长期变化趋势,进一步探讨内陆河流域气候变化对径流的影响及径流对气候变化的响应机制,揭示内陆河流域水文气象时空变化规律。建立气候变化对内陆河流域水资源影响的模拟模型,揭示气候变化对内陆河流域水文水资源的响应机制,定量评估内陆河流域尺度上气候变化对径流量的影响程度及贡献率,模拟预测气候变化情景下内陆河流域水资源变化规律,阐述气候变化下内陆河流域水资源的空间分布格局、配置方式和作用机制,揭示气候变化对水资源影响的驱动机制。进一步加强对全球气候变化影响下内陆河流域水资源循环及其伴生过程、水生态系统演变趋势及其退化机理、水资源变化动态预测的研究,加强气候变化对内陆河流域水质、生态环境影响、水资源脆弱性、敏感性等方面的研究,为逐步建立适应气候变化和可持续发展的水资源管理体制奠定基础。气候变化影响着水文循环的各个环节,会直接或间接影响着水体中营养物质和污染物的物理化学反应及迁移转化规律,研究不同污染物对气候要素变化的响应及其变化机理,确定对气候变化比较敏感性的水质指标,深入开展气候变化对水环境的影响机理研究,为科学评估气候变化影响和研究适应性对策提供科学基础。加强气候变化对内陆河流域干旱和洪涝等水文极值事件的影响研究,为增强人类和自然系统对气候变化的适应能力,减缓气候变化所带来的不利影响提供必要的科学依据。加强气候变化影响下内陆河流域水安全保障体系研究,评估内陆河流域水资源承载力及水资源资产,预测与评价流域水安全动态与态势,建立基于气候变化的内陆河流域水资源安全预警系统,为内陆河流域水资源安全模式选择与政策支撑体系的建立提供决策依据。基于水文过程与气候模型相互关系分析,结合人为因素的影响,深入研究气候模型与水文模型耦合途径,提高两者之间不同时空尺度的转化和模拟精度,寻求适合不同尺度内陆河流域的预测方法,为研究未来气候变化下内陆河流域水资源高效利用、合理配置提供可借鉴模式,更为内陆河流域水资源合理开发利用、经济社会可持续发展和生态环境良性循环以及政府宏观调控与决策提供可借鉴依据。

3.3加强人类活动影响下内陆河流域水资源研究

基于内陆河流域水利工程、引水、土地利用变化等人类活动因素分析,研究人类活动对内陆河流域径流的影响程度,研究土地利用变化对内陆河流域水量、水质及其时空分布的影响程度,分析小型农田水利措施、农业措施等影响下的内陆河流域水资源变化特征以及水文效应,研究人类活动对水资源的开发利用强度,分析人类活动下影响下内陆河流域水资源的空间分布格局、水资源配置方式,探讨人类活动影响下内陆河流域水资源的变异规律。根据内流河流域人类活动的变化特征,建立较为完善的描述人类活动对水资源影响评价指标体系,研究人类活动对水资源影响的定量识别方法,提出人类活动对内陆河流域水资源影响的定量指标和参数,揭示人类活动与水资源相互影响的互馈机制。研究能够定量识别人类活动对水资源影响因子,结合人类活动的定量评价指标体系,评价人类活动对内陆河流域水资源变化的影响程度,探讨在人类活动影响下内陆河流域水资源的变化趋势,从而为人类活动影响下流域水资源管理提供技术支撑。

3.4加强内陆河流域水资源管理的法律法规和政策体系研究

第6篇:水文与水资源工程认识范文

关键词:“三态” 城市水文化 和谐发展

中图分类号:X826;TU984.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)12(a)-0086-03

1 对城市水文化三种形态的认知

世界上的事物基本都有三种形态。这三种状态在特定的条件之下呈现特定的形态。比如我们常见的水、冰、水蒸气,其实就是一种物质(H2O)的三种形态而已。很显然,不能由于它有三种形态,而将它们看成各自独立的三种事物,也不能用其中一种或两种形态否定其他两种或一种形态。城市水文化,也是如此。

1.1 城市水文化的三种形态

城市水文化也有三种形态,即“城市水文化知识形态”、“城市水文化活动形态”和“城市水文化成品形态”。

(1)城市水文化知识形态。此形态通常情况下呈静态,放在那里不运用乃至不传承,则不能算是一种真正的“存在”,只有人们运用它进行活动,它才能运动起来,鲜活起来。

(2)城市水文化活动形态。此形态通常情况下呈动态,即人们运用其知识进行交流、运动的过程。水文化活动受制于城市水文化知识,又产生着城市水文化成品。它实际上是某城市内外,人们共同进行的社会行为。

(3)城市水文化成品形态。与一般的文化成品一样,城市水文化成品有显性和隐性之别。活动与创造的结果是具体的物品,此为显性;活动与创造过程所形成的活动者的感受与体验,主要表现为隐性。在这种过程中,其活动成品既是每一次活动行为的结束,又是下一次活动行为的开始,所以它既是静态的,又是动态的。

1.2 城市水文化“三态”的流动规律

城市水文化知识来自于城市水文化成品,又规范着城市水文化活动;城市水文化活动受制于城市水文化知识,又创造了城市水文化成品;城市水文化成品来自于城市水文化活动,又产生了城市水文化知识。所以,城市水文化如同“水”一样,是一个不断流动的循环形态。

它从知识态到活动态,从活动态到成品态,又从成品态到知识态。三种形态就在这种循环往复和不断变化之中,形成了一个灵动的城市水文化体系,构成了一个流动的物质与非物质的结合体。

2 城市水文化“三态”关系给我们的启示

城市水文化“三态”关系是循环的、生态的,螺旋式上升的,不断丰富与发展的。包括古代的物质与非物质的水文化遗产,也一起存在与发展。只不过,过去是原始的,无序的,自在的。我们现在厘清水文化“三态”关系,目的是变原始为现代,变无序为有序,变自在为自觉,传承传统水文化的精华,推进城市水文化高品质发展。

当前,主管部门更多的是重视水文化中“物质”的部分,而忽视“非物质”的部分。“三态”中“城市水文化知识形态”的研究不够系统、全面,“城市水文化成品形态”的建设开发过度,“城市水文化活动形态”未能得到应有的重视。如何才能实现城市水文化的高品质发展呢?笔者认为应该着力于以下几点。

2.1 城市水文化知识形态的研究要做细、做深、做透

中国有着古老而丰富的传统水利文化,甚至可以说中华文明的摇篮就是黄河、长江的河流文化。但是,我国真正意义上的水文化的研究起始于20世纪80年代,对水文化的系统性研究才刚刚起步。因此,可以说水文化的研究还处在初级阶段,甚至对于水文化内涵与外延的界定都还处于争论阶段。面对21世纪互联网不断创新发展的时代,中国水文化研究已经相对滞后于中国现代化的发展。先人为我们留下了丰富的水文化研究资源,遗憾的是我们的整理工作还很不细致,更谈不上研究的深透了。水文献的出版层次也达不到应有的高度,权威的水文化研究专业学术刊物几乎为零。水文化研究的领域、范围、深度都h远跟不上时代的需要,已有的研究中还大量存在与应用脱节的现象。当前,摆在我们面前的课题是,如何吸取古人的智慧,传承我国传统水文化的精髓;如何拓展现代水文化研究的视野,不断丰富未来水文化的内涵;如何促进可持续水利和现代水利的发展,赢得我国水文化的高品质发展;如何构建科学的水文化战略发展体系,与国家现代化发展的相关战略相适应。我们必须充分认识到加强水文化知识研究的重要性和紧迫性,把城市水文化知识形态的研究工作做细、做深、做透。

2.2 城市水文化活动形态的研究要做实、做活、做优

目前,水文化研究更多的是关注水利工程和城市建设。水文化建设还主要局限于治水管水层面,相关的水文化活动很少,老百姓对水文化的认知更是少之又少。长期以来,人们把水文化看成是水利部门的事情,未能整合全社会的力量凝心聚力,把水文化当作与人民生存质量提高、生态环境改善、社会文明进步直接相关的大事来对待。水文化教育宣传工作未能正常有效开展,更谈不上普及。我们应把水文化建设看成是全体社会成员必须共同关心的事业,引导社会全体成员充分认识传统水文化的历史意义和现实价值,引导全社会建立人水和谐的生产生活方式,养成爱水、护水的自觉行为,整合文物、旅游、环保、规划、城建、学校等多部门力量共商共建共管,确保水文化建设顺利推进,并与其他文化协调发展。由市政府出台相关文件,有计划地组织相关部门采取水工程参观、水生态考察、水文化展览、水文艺演出、水法制宣传、水学术研究、水科普讲座、水知识竞赛等方式系统普及水文化知识,弘扬水文化精神。如果我们能把活动做到实处,活动形式丰富多彩,并将教育类、学术类、艺术类、宣传类和健身休闲类活动灵活打通,相互融合,提高活动与居民的互动性,提高活动的科技含量,就一定能够吸引更多的人们关注水文化,进而参与水文化研究,促进水文化发展。

2.3 城市水文化成品形态的研究要做稳、做精、做新

改革开放以来,水文化建设取得了一定的成效,但客观上也存在着各种不顾后果、过度开发、急功近利、好大喜功、铺张浪费、破坏水生态环境的现象。我们应树立人水和谐、天人合一的科学理念,实现人水和谐共处的现代文明,为城市水文化发展营造良好的自然环境和人文环境。新投入的重大水利工程,必须经多方论证,确保工程的设计与建设能实现综合防治而又具有前沿科技品位和人水和谐共生的理念。要实现水文化研究与水文化建设的紧密联系,提升水工程建设的品位。因为水工程不只是水利设施,同时也是文化设施。水工程建设要与水文化内涵相结合,并努力使水工程合理彰显地域文化的特色。水工程要与周边环境相协调,集实用性、人文性、观赏性、休闲性于一体,使之成为周边市民体验水文化的有效载体。目前各地水工程建设要关注的重点,一是全面实施清水活水工程和护坡工程;二是雨污分流杜绝河道排污口;三是涵闸提水泄水功能的长远规划。我们应长远考虑,通盘规划,努力把城市水文化成品形态做稳、做精、做新。所谓“做稳”,就是要符合科学发展观,不急不躁,不操之过急;所谓“做精”,就是反复论证,可做可不做的坚决不做,要做就做必须做的,要做就精益求精做出最好的;所谓“做新”,就是要有前沿高科技理念,从使用功能到外形设计都应有创新突破。总之,要在科学发展观的引领下,确保水工程建设的必要性、合理性和前瞻性。

在城市水文化知识形态、城市水文化活动形态、城市水文化成品形态的研究都真正做到位的同时,我们关注其“三态”之间的交互关系,才能有效地促进城市水文化的发展。

3 促进城市水文化“三态”交互、和谐发展的具体路径

3.1 更新传统观念,提升三个意识

(1)提升不断丰富水文化内涵,拓展水文化外延,促进其可持续发展的意识。

水文化并不等同于水利文化,而是涵盖了水利文化。水文化实际上包括了一切与水有关的文化,是人们以水为载体创造的文化,它派生和影响民族文化的方方面面,渗透到国家的政治、经济、文化、民生、军事的各个方面。水文化包括具有成品形态的物质与非物质的水文化;具有传承性的知识形态的水文化;具有社会性的活动形态的水文化。水文化建设不仅仅是水利行业的事情,而应该是需要全社会共同关注的事情。随着社会的发展,我们不断丰富水文化的内涵,拓展水文化的外延,整合全体社会成员的力量凝心聚力,把水文化当作与人民生存质量提高、生态环境改善、社会文明进步直接相关的大事来对待,水文化建设才能可持续发展。

(2)提升非物质水文化遗产与物质水文化遗产同等重要,两者都应高度重视的意识。

受传统观念的影响,人们更多重视水文化中“物质”的部分,而忽视“非物质”的部分。中华民族在长期的治水实践中,不仅创造了伟大的物质财富,也创造了宝贵的精神财富。从古代大禹治水所体现的改堵为疏、因势利导的智慧和不畏困难,艰苦奋斗的意志,到现代水利人科学治水、求实创新的精神,不断推动着水文化的发展与成熟。在从与干旱洪水作斗争,到与自然河流和平共处的过程中,形成了水文学以及在治水实践中形成的“河流辩证法”思想、“水灾害双重属性”理论、“河流伦理”等观念。这些非物质的水文化遗产都应该加以整理和保护,包括系统整理水文化的文献资料,整理与水相关的民间传说和风俗习惯等。

(3)提升以城市水文化活动形态促进城市水文化知识形态与城市水文化成品形态更好发展的意识。

人与自然的和谐相处,很重要的一环就是人与水的和谐相处,而人与水之间的关系很大程度上取决于人们对于水的认识。水文化实际上就是人类水观念的外化,反映了人类对水的认识程度。水文化意识有助于人类平衡人与自然的关系,同时,水文化又是一种关于水的社会规范。水文化的可持续发展不仅仅是科学问题,更是社会问题,是人的观念问题。主管部门可以通过有效的活动,比如组织水工程参观、水生态考察、水文化展览、水文艺演出、水法制宣传、水学术研究、水科普讲座、水知识竞赛等丰富多彩的活动,普及水文化知识,弘扬水文化精神,使水文化深入人心。特别要重视水文化宣传进校园活动,通过生动活泼、富有人情味的水文化宣传活动,在我们的孩子心中种下水文化的种子,我们的孩子从小养成爱护水、亲近水、欣赏水的文明行为习惯,树立人水共生的理念。水文化活动形态的有效组织,可以营造良好的水文化环境,促进城市水文化知识形态与城市水文化成品形态更快、更好地发展。

3.2 紧跟时代脚步,实现十大转变

(1)实现从人与水斗争到人与水共存的转变。

(2)实现从水资源开发利用为主到开发与保护并重的转变。

(3)实现从把水当作取之不尽用之不竭的自然之物到视水为宝贵的自然资源和战略性经济资源的转变。

(4)实现从灌溉、防洪为主要目标的水资源开发到多目标、多功能水资源开发、配置、节约和保护的转变。

(5)实现从单一的工程管理到对流域内人类生产生活行为和方式的管理的转变。

(6)实现从大规模水利建设开发为主到依法管理和现代管理为主的综合治理为主的转变。

(7)实现从局部水生态治理到全面水生态文明建设的转变。

(8)实现从防治水对人的危害为主到关注人对水的伤害为主的转变。

(9)实现从不重视水环境、水生态到重视人与自然和谐相处,确立人水合一理念的转变。

(10)实现从以水利人为主关注水文化到全体社会成员共同关注水文化的转变。

参考文献

[1] 王文珂.水生态文明城市建设实践思考[J].中国水利,2012(23):33-36.

第7篇:水文与水资源工程认识范文

鉴于该课程的性质,为了在有限的学时中提高教学质量,该课程的教学改革在不断地探索之中,并取得了很多有益的成果[1-5]。文章以扬州大学水利工程概论课程教学为研究对象,在总结该课程教学现状的基础上,对教学改革和提高教学质量的措施进行了探讨分析,为同行提供了参考和帮助。

一、水利工程概论课程教学现状

(一)教学内容需要甄选并进行难度控制

水文水资源工程专业的学生在水利工程概论课程前,开了高等数学、工程制图、工程测量、水力学等课程,但是并未开设材料力学、土力学、结构力学和弹性力学等课程,这就使得水利工程概论这门课程在讲授过程中遇到很多困难。为了把一个概念讲清楚,可能需要补充其它课程的知识。而水利水电工程专业的学生在水利工程概论课程前,基本未开设任何相关的课程,这使得该课程的讲授就更加困难。因此,对于开设该课程的两个专业来说,教学内容的甄选工作量大,而且难度不易控制。

(二)教师教学方法传统

目前,水利工程概论的教学方法还是以老师讲授、学生听课的灌输式方法为主。上述教学方法很容易使学生产生厌倦情绪,降低学生学习的积极性和主动性。

(三)实践教学与理论教学脱节

水文水资源工程专业的实践教学不包括到各种水利工程的现场进行认识实习和综合实习,因此该专业没有与水利工程概论这门课程相关的实践教学。水利水电工程专业虽然有可以到水利工程现场的实践教学,但是该课程的理论教学在大一第一学期进行,认识实习在大二进行,综合实习在大四进行。理论教学讲授的知识点,到认识实习和综合实习时,学生可能都忘记了。因此,该课程实践教学与理论教学存在脱节的问题。

(四)学生的学习兴趣较低

水文水资源工程专业的学生认为该课程仅仅是一门普通的必修课,与专业相关性不大,所以没有必要认真学习。水利水电工程专业的学生刚刚经过高考的洗礼,认为进入大学之后学习就可以放松了,对于课程考核也抱有侥幸心理,因此很多同学上课睡觉、玩手机,甚至旷课。

二、水利工程概论课程教学改革

(一)调整培养方案和教学大纲

水利水电工程专业的培养方案建议进行调整,将该课程的开设时间延迟。这能够使学生在适应大学的学习生活方式之后,采用正确的方式来学习这一专业入门课。将该课程的开设时间延迟,有利于课程理论教学和专业认识实习的结合。两个专业的教学大纲需要根据学生的专业和前期学习的课程进行调整,最好能加入一些模型教学或者实验室参观的课时。

(二)选择适宜的教学内容

根据教学大纲,可以甄选教学内容。虽然现在教材有很多版本,河海大学、西北农林科技大学和华北水利水电大学等高校的专家都编著了自己的教材,仅河海大学就有几个不同的版本。上述教材在出版和使用上,可能更符合对应高校教师的教学习惯和人才培养的定位。对于是否适合扬州大学的人才培养定位,还需要进行斟酌和筛选。因此,这要求任课教师需要根据教学大纲,参考多本教材的内容,对教学内容进行选取和融合,做到知识面的广泛性和完整性。还要控制教学内容的难度,做到尽量以工程为中心,以介绍基本概念、建筑物的基本组成、型式、构造、适用条件和设计要求等为主。与此同时,还要求教师将工程实际与甄选的教材内容结合起来。

(三)加强教师的教学水平

要承担并完成好水利工程概论课程的教学任务,任课教师需要掌握工程测量、水力学、材料力学、土力学、结构力学和弹性力学等前期基础课程的相关知识,也需要掌握水工建筑物、水利工程施工、水电站、水泵与水泵站和农田水利学等后续专业课程的知识,还需要有一定的工程实践经验。任课教师还需要不断提高自己的授课水平,可以请有经验的任课教师多随堂听课,并及时提出建议,也可以多开展研究性教学,请本系的专业课教师参与研究性教学并提出改进提高教学水平的相关措施。此外,任课教师应该积极主动地跟随有经验的教师听课,向其他教师学习授课方法技巧。通过参加学校、江苏省以及全国高校水利类教师讲课比赛等,不断提高自己的教学水平。

(四)尝试运用多种教学方式

1.加强课堂讨论和互动

将学生分成几个小组,讨论和互动均已小组为单位进行。在回顾所学知识时,小组之间可以相互提问互助。在讲授一些文字性较重的知识点时,可以让学生自学,然后针对自己认可的重点内容,让小组之间进行提问。此外,任课教师在提问问题时,也可以以小组为单位进行。小组选择一位代表进行回答,其他人进行补充,然后根据小组总体的回答情况记录课堂成绩。小组之间相互提问和任课教师提问时,可以设置必答题和抢答题等环节,以提高学生讨论和互动的积极性。

2.利用拓展作业培养学生的创新意识

给学生设置一些拓展作业供学生选择,例如介绍一次暴雨或洪水灾害情况并加以分析评论;根据工程实例分析我国水利事业的发展成就;分析水资源空间分布与南水北调的作用;介绍某个省、市或县的水利发展的情况;分析总结我国水利工程发展的经验、教训与启示;论证水资源开发利用与环境保护之间的平衡关系等。学生可以选择自己感兴趣的作业并独自完成,这可以培养学生的自学能力和创新意识。

3.采用多种教学手段

将知识点划分成不同的教学单元和专题,开展单元教学和专题教学,例如将所有挡水建筑物划分成一个教学单元,重力坝是该教学单元中的一个专题。这样在讲述时,不同的单元和单元中不同的专题可以有不同的侧重点,以经典工程案例、水利专家的故事和人文方面的知识引导出水利工程概论方面的专业知识。课堂的讲授充分利用多媒体技术,开发包含知识点以及相关的图片、动画、视频以及思考题等的课件。充分利用网络教学平台,利用慕课、微课和翻转课堂等手段为学生提供丰富的课下学习资源。利用模型实验室和水工建筑物的录像片进行课堂教学,有助于学生的认识和理解。

(五)加强理论教学与实践教学的结合

进行课堂教学的同时,可以穿行认识实习,这样有利于加强学生的感性认识。在现场实习前,根据课堂知识点和实习工程的特点布置思考题和与之对应的重点观察部位,现场实习讲解时将二者联系起来。此外,可以借助水工试验大厅和学校附近的水利工程进行现场教学。水文水资源工程专业认识实习涉及水利工程的内容较少,因此需要适当增加其认识实习中水利工程的内容。

(六)提高学生学习的兴趣

明确本课程的用途可以提高學生的学习兴趣。让水文水资源工程专业的学生认识到该课程既可以补充其本专业以外的知识,为今后参加工作奠定基础,还有助于他们跨专业考研。让水利水电工程专业的学生认识到该课程是其第一门专业课,学好该课程有助于学好后续的水工建筑物、水利工程施工、水电站、水泵与水泵站和农田水利学等多门专业课程。

(七)建立合理完善的成绩考核方法

改革学生学习成绩的评定方法,建立综合考虑出勤、课堂表现、课后作业、拓展作业以及考试成绩的客观考核体系,并对考核体系中的各个因素的分值和权重系数进行研究。

三、结束语

水利工程概论作为一门概述性课程,是水文水资源工程专业和水利水电工程专业的学科基础课。作为该课程的任课教师,应该注重水力学、材料力学、土力学和结构力学等基础知识以及水工建筑物、水利工程施工、水电站等专业知识的学习,还需要加强工程实践经验的积累。在甄选适宜的教学内容的基础上,不断提高自己的教学水平,不断尝试运用多种教学方式,加强理论教学与实践教学的结合,使学生明确该课程的用途以提高学生的学习兴趣和积极性,从而达到提高水利工程概论课程教学质量的目的。

参考文献

[1]包耘.基于翻转课堂的高校理工科概论类课程教学模式实证研究[J].高教学刊,2016,19:98-100.

[2]黄耀英,周宜红.关于水利工程概论课程教学改革的一个商榷[J].大众科技,2011,12:177-178.

[3]陈俊英,张宽地,辛全才.水利工程概论课程双语教学探讨[J].人力资源管理,2010,02:98-99.

[4]韦未,李燕,丛柿桐,等.水利水电工程概论课教改理论与实践探究[J].广东水利电力职业技术学院学报,2007,02:31-33.

[5]杜宇.高职《水利水电工程概论》课程改革反思[J].杨凌职业技术学院学报,2012,04:80-83.

第8篇:水文与水资源工程认识范文

关键词:水文测验;问题;对策

中图分类号: P331 文献标识码: A 文章编号:

水文测验是水文工作的重要组成部分, 在水利规划、工程建设管理、防汛抗旱、水资源管理与保护工作中发挥着无可替代的重要作用。当前,洪涝灾害、水资源短缺、水环境恶化问题仍然是制约我国社会经济发展的重要因素,特别是水资源短缺问题非常严重峻。水文工作也必将在水资源管理和保护中发挥更大的作用,为水资源的可持续利用,为我国社会发展和国民经济的可持续发展提供优质的水文服务。

一、水文测验存在的问题

1、基础设施比较差

尽管在基础设施方面政府有较大的投资,而且在近几年也得到了很大程度上的完善,但是全国还有大多数的测验站没有很完善的测验洪水功能的技术。如果出现突发事件不能及时解决,在机制上存在着缺陷,在水文基础设施上各地的薄弱程度是不同的,另外技术装备的配置也是不足的。有的水文设施老化了,但是修复不及时,特别是西部的一些省区,水文的测验手段还比较落后,有些水文站还是利用传统的测验模式。到目前为止,应急监测系统还没有落实,面对突发事件时,其检测能力是非常不足的,实效性比较差;还有部分水文站的设施使用的时间长,破坏性大,安全得不到保障。

2、 人类的活动

随着经济的快速发展,人类的活动也加剧了,人类的活动以及水利工程对水文站的影响越来越严重,有的水文站甚至已经丧失了原本的功能,不能达到原先的目的。有的测验站基本上大多数时间都是一种断流的状态;有的测验点的径流都已经有了本质性的变化。人类活动对测验点的影响越来越严重。

3、测验人员的素质不是很高

随着老一辈测验人员的退休,对新的测验人员缺乏一定的技术培训,所以就使得测验人员的素质不是很高。而在当前,这些测验人员越来越不能够满足技术的发展,从而影响了水文测验的现代化的进程。

4、巡测的发展比较慢

由于我国的地域辽阔,水文测验不但受到了传统习惯的影响,而且测验仪器、交通、人员的素质与经费这些因素也会影响水文测验的。目前,我国的水文站还是属于驻测的类型,而且巡测的发展是非常慢的。所以在这样的情况下,就必须有很多的设施,工作的效率没有明显的提高,收集水文资料的范围也不能进行扩大。

5、资料的收集比较困难

洪涝、水资源短缺以及水环境的恶化这些问题都对我国的经济发展有着不好的影响,尤其是水资源短缺这个问题特别突出,而且对人类的正常生活有一定的影响。因此,对水资源的管理就要进行加强,要想把水资源管理这项工作做好的话,就应该需要与之相适应的水资源的监测工作。例如水资源的配置、节约水资源以及污水控制处理等。因此,水资源的监测是比较重要的,如果缺少的话,资料是很难完成的,但是现在各个地方的水文站工作的效率都比较低,那么收集水文资料的难度就很大。

二、水文测验的对策

1、进一步夯实水文人才队伍建设

水文人才队伍建设是水文工作的根本保证。努力建设一支政治过硬、熟悉业务、善于管理、勇于开拓的水文管理干部队伍。建设一支训练有素、爱岗敬业、作风过硬、能熟练使用现代化水文仪器设备,水文技能人才队伍,为水文测站生产与管理方式改革、新技术推广应用奠定基础。同时加强职工思想道德、职业技能教育,努力提高测验质量水文测验质量的提高,除了依靠新技术、新设备外,职工的职业道德和业务技能起着至关重要的作用。水文测验工作的开展要高度重视职工职业道德的培养,提倡爱岗敬业,高度重视专业技术人员和技能型人才的培养,在全局范围内营造重视业务工作的良好氛围。

2、 加大对水文测试工作的投入力度

除了加强水文测验人才队伍的建设,加大人力资源投入的力度之外。还应重视新技术在水文测验工作中的推广与应用。要重视水文测验基础设施的现代化建设,建立备用手段和应急保障体系;及时引进、研制开发新仪器、新设备满足新形势下水文测验的需要,如雨量遥测系统、气泡水位计、ADCP 等。由于受到水利水电工程蓄水、放水及引水多种因素的不利影响,以及在测验河段内水位、受流速变化频繁的制约,为了尽量减少水文站的搬迁和保持水文站网的稳定,需要引进、研制开发新的水文测验仪器设备,适应受水利工程影响的测站水沙情势变化需要。

3、 提高水文测验的信息化、自动化水平

在人类活动对水文测验的影响呈现日益多样化趋势的情况下,应进一步加大对水文测验工作的投入,积极研制开发、推广应用技术先进、性能可靠的测验仪器,提高水文测验工作的信息化、自动化、数字化水平,强化仪器设备的检验、鉴定,增强设备自动测验、自动检验、自动纠错的能力,提高测验精度,降低容错率;努力实现流域、区域水文要素的实时、在线监测,缩短信息交换的时间差,点、线、面相结合,确保水文测验资料的可靠性、一致性、连续性,为正确分析、把握流域水文特性,掌握水循环规律、自然规律提供科学的技术和信息平台。

4、补充和完善有关法律、法规

构建社会主义法治社会,就要使各项工作纳入依法治理的轨道当中。新时期对水文工作的开展必须以法律为依托,规范水文法制化建设。尽管新的《水法》、《水文条例》当中明确阐述了水文工作在国民经济建设中的地位和作用,对水文工作的性质和管理体制、水文监测环境和设施保护等方面做出了明确规定,但还不够健全,还需进一步补充、完善一些相应的法律、法规,以适应经济社会发展形势的需求,不断提高水文综合服务能力。一方面,应近快出台现有法律的配套的有关立法,要结合实际,根据不同省份的特点制定地方性制定水文条例,推动水文工作又好又快的发展。增强现有法律的可操作性、完善现有的法律,对建设的涉水工程开展工程对水文测站功能、水文测验以及水文资料系列代表性、连续性等方面影响的评价与论证;规定水工程建设必须设置满足水工建筑物测流的设施,水工程运行管理部门应向水文部门提供水工建筑物测流必需的运行参数。另一方面,现有的关于水方面的法律、法规,强调了水资源的管理、利用等,淡化了对生态环境的保护方面,应补充完善,还必须完善现有法律的实施机制,提高公民的法制意识,通过各种渠道宣传,增强人们对水危机的认识,对违法行为进行监督。

总之,我们应该正确的面对水文测验工作中所存在的问题,然后经过分析以及探讨,寻找出解决问题的措施。同时也要在领导的正确指导下,加强对水文监测体系的建设,加强科技的创新以及队伍的建设,进行统筹规划、全面发展、突出重点以及适度超前,为水文转变的实现起到了推动的作用,从而建设一个现代水文、民生水文以及科技水文的社会。

参考文献:

[1] 冯俊杰.水文测验面临的新问题及其对策[J]. 山西水利. 2007(01)

[2] 邱然.水文报汛通信工作存在的问题和对策[J]. 内蒙古水利. 2010(02)

[3] 孙启运.四平市地下水动态监测工作的问题和对策[J]. 吉林水利. 2002(10)

第9篇:水文与水资源工程认识范文

关键词: 工程地质 水文地质 玛河流域 教学实习

1.玛河流域概况

玛纳斯河(简称玛河)流域位于新疆天山北麓中段,准噶尔盆地南缘,地理坐标85°01′~86°32′E,43°27′~45°21′N,东西最长198.7km,南北最宽260.8km,海拔最高5242.5m,最低256m,由南向北依次分为南部山地丘陵区、中部绿洲平原区和北部沙漠区三大地貌类型区,流域总面积2.67×104km2[1]。流域远离海洋,属典型的大陆性干旱气候,年平均气温在6.0℃~6.9℃之间,夏季极端最高气温可达43.1℃,冬季极端最低气温可达-42.8℃左右[2]。年降水量110mm~200mm,年蒸发量1500mm~2000mm,具有气候干燥,光照充足,热量丰富,雨量稀少,蒸发量大,气温日较差大等大陆性气候特点[3,4]。

2.石河子大学水电专业工程地质与水文地质实习目的

2.1工程地质实习目的

使学生获得地形地貌、地层岩性、地质构造、物理地质现象、天然建筑材料及地下水等方面的感性认识,将所学到的水利水电工程地质基本理论知识与实际工程地质条件及工程地质问题结合起来,初步掌握从工程地质条件角度选择水利水电工程建筑区,并进行工程设计方案优化的方法。

2.2水文地质实习目的

实地了解、认识地下水的分布埋藏特征,补给、径流、排泄条件,含水层的富水性、水质,地下水的动态,地下水资源的开发利用,土壤盐渍化防治等基本知识;掌握水文地质勘察、地下水资源评价和开发利用的基本方法与技能。

2.3实习目标

理论联系实际,获得感性认识,开阔视野,培养和提高实际工作能力(如观察能力、动手操作能力、识图能力、分析问题和解决问题的能力等),并且了解野外地质工作的基本方法,掌握一定的操作技能及训练编写实习报告等。此外,通过工程地质野外教学实习,还可以培养学生吃苦耐劳、艰苦努力、团结协作等优良品质,有利于学生增强体魄和磨炼意志,并受到集体主义教育。

3.石河子大学水电专业工程地质与水文地质实习线路典型地点及实习内容

实习路线自玛河大泉沟水库起至肯斯瓦特水利枢纽拟选水库清玛坝址为止,路线直线距离约37km,其中平原区直线距离约18km,山区段直线距离约19km。

计划重点实习地点14处[5]:

大泉沟水库:平原水库库盘、坝型;细土平原地层岩性与结构;平原水库工程地质问题;水库西岸石莫公路边自流井,地下水溢出带。

石总场一分场农灌井:第四系松散层孔隙水的开发利用,机井工程规划设计;土壤盐渍化治理;玛河平原区地下水动态及石河子市地下水超采问题。

玛河公路大桥:跨河公路桥梁地基土工程地质条件的勘察与评价。

玛河五级水电站尾水渠和“八公里”过河涵洞:平原河流地貌(阶地、河床形态,第四纪地层岩性);尾水渠工程地质条件;河水渗漏损失与补给第四系松散层孔隙地下水问题。

玛河四级水电站引水渠:渠道的渗漏及高边坡的稳定问题。

玛河三级电站压力管坡:认识第三纪地层的岩性、产状及其工程地质、水文地质问题

红山嘴渠首:玛河出山口地形地貌,河床第四系岩性、厚度;第三系倒转背斜;山区-平原地形地貌形态的变化特征,以及构造控制地下水分布和补径排条件问题。

玛河三级水电站引水渠边坡不稳定段:了解第三系软质岩石的不良地质作用,河流侵蚀冲刷、滑坡对渠道运行的影响及其处理。

玛河河谷泉水溢出带:天山北坡前山带地质构造,玛河河谷水源地、南山洼地水文地质条件,泉水的开发利用。

玛河二级水电站引水渠和融冰井:南山洼地水文地质条件,渠水冰冻危害及治理。

玛河一级渠首:河谷地形地貌,渠首工程地质条件。

玛河肯斯瓦特水利枢纽拟选下坝址水库(九连坝址):库区、坝址区工程地质条件,不良地质作用(物理地质现象);崩塌、滑坡、顺层剥落、卸荷裂隙、库岸边坡再造,新构造运动现象-活动性断层,古河槽渗漏,水库淹没与淤积;天然建筑材料(坝壳填筑料、防渗土料、混凝土粗细骨料)。

玛河肯斯瓦特水利枢纽拟选上坝址水库(清玛坝址):库区、坝址区工程地质条件,不良地质作用(物理地质现象),即崩塌、滑坡、掉块,古河槽渗漏,水库淹没与淤积;天然建筑材料(坝壳填筑料、防渗土料、混凝土粗细骨料)。

参观玛河一级或三级水电站(学院联系落实后再定)。

4.石河子大学水电专业工程地质与水文地质实习时间安排

实习时间计划安排三天。第一天在室内熟悉实纲和要求,搜集、了解实习线路水文、气象和工程地质、水文地质资料,并进行外出各项准备;第二天从大泉沟水库开始,到红山嘴渠首结束;第三天从玛河二级引水渠中段开始,至玛河拟建肯斯瓦特水库清玛坝址为止。

5.石河子大学水电专业工程地质与水文地质实习报告要求

实习结束后,学生每人填写“石河子大学水利建筑工程学院学生实习情况登记表”,交实习指导教师及实习指导小组签署意见后,交学院归档。

实习结束后,学生每人根据实习踏勘观测记录和收集的相关资料,编写实习报告。要求不少于3000字,最好附上地质剖面图,反映地形地貌和地层、构造、工程地质和水文地质条件的图纸。

6.结语

工程地质与水文地质实习是水利水电工程专业一次十分重要的实践教学内容,实习内容安排是否合理,不仅影响学生对专业理论知识的理解与掌握,而且直接影响学生的专业兴趣。基于玛河流域工程地质与水文地质条件,石河子大学水利水电工程专业工程地质与水文地质实习尽可能选择有代表性的实习点,实习内容紧扣专业理论知识,加深对专业知识的理解和掌握;同时培养学生的学习兴趣和思考能力,为今后专业学习打下良好的基础。

工程地质与水文地质实习是基于我校在玛河流域多年实践教学基础上安排的,许多老前辈前期做了大量地质调查、研究工作,这些都为工程地质与水文地质实习顺利开展奠定了基础,今后将在此基础上进一步完善充实。

参考文献:

[1]赵宝峰.干旱区水资源特征及其合理开发模式研究――以玛纳斯河流域为例[D].西安:长安大学,2010.

[2]凌红波,徐海量,张青青,等.1956―2007年新疆玛纳斯河流域气候变化趋势分析[J].冰川冻土,2011(1):64-71.

[3]封玲.玛纳斯河流域农业开发与生态环境变迁研究[D].南京:南京农业大学,2005.

[4]禹朴家,张青青,樊自立,等.玛纳斯河流域生态补偿机制探析[J].2010,30(5):191-195.