水文与水资源工程论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇水文与水资源工程论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（c）-0133-03

Curriculum System Construction of Hydrology and Water Resources Engineering

Zhang Yongbo Zhang Zhixiang Yang Junyao Zhao Zhihuai Zhao Xuehua

（College of Water Resources Science and Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan Shanxi，030024，China）

Abstract：In order to meet the social requirements of engineering innovative talents，it is necessary to construct the hydrology and water resources engineering professional curriculum system of Taiyuan University of Technology，and it has great significance in cultivating students innovation capability.Based on the analysis of existing problems in hydrology and water resources engineering curriculum system in the College of Water Resources Science and Engineering of Taiyuan University of Technology，hydrology and water resources engineering professional curriculum system construction under the conditions of new situation is proposed，including new curriculum，setting up a reasonable curriculum order，curriculum content reform，selection of reasonable teaching materials，increasing the experimental teaching and scientific research transformation teaching，to lay the foundation for the further improvement of quality of undergraduate teaching and the cultivation of innovative talents of hydrology and water resources engineering.

Key Words：Curriculum system；Teaching reform；Hydrology and water resources engineering；Innovation capability

水文与水资源工程是太原理工大学水利科学与工程学院的主要专业之一，其前身是原“水文地质与工程地质”专业，1975年第一届招生，1997年国家专业调整时取消，2004年水文与水资源工程专业获山西省教育厅批准，2005年恢复招生。作为目前山西省高校中惟一一个水资源类本科专业，坚持立足山西、面向全国的发展方向，针对山西山丘区多、干旱缺水、污染严重、矿山开采诱发地质灾害及水循环系统严重破坏等自然地理和经济发展特点，制订培养计划，开设的课程涉及地表水和地下水两个方面，并且有机地将地表水和地下水结合起来培养专门人才。近年来，我校水文与水资源工程专业取得了较大成绩，毕业生的就业形势良好，但面对新形势条件下我国经济社会发展对创新人才的要求，还存在一定的差距和不足，特别是教学环节中的课程体系存在一些问题，已直接影响到课堂教学效果和学生创新能力的提高。为了适应水文与水资源工程专业目录调整的需要以及满足工程领域发展迅速、知识更新快、工程创新人才需求紧迫的要求，有必要对我校水文与水资源工程专业课程体系进行构建，对提高教学效果及培养学生创新能力等具有重要的理论和现实意义。尽管已有学者针对水文与水资源工程专业进行了诸如课程体系、实践等教学改革[1-8]，但是从总体上看，目前全国关于水文与水资源工程专业教学改革的理论研究成果仍然较少，而山西省在这方面的研究还属于空白。从水利工程高等教育发展角度来说，必须进一步加强我校水文与水资源工程专业课程体系构建，才能为我省水利工程高等教育提供参考和理论支持。

1 课程体系存在的问题

我校水文与水资源工程专业本科生的培养，主要是通过课堂理论教学以及实验、实习等环节来完成的，培养具有水文与水资 源、水与地质环境等方面的专业及专业基础理论，能从事水文与水资源、水与地质环境保护和防治方面的勘察、设计、规划、管理、技术开发、科学研究等的高级工程技术和管理人才。通过近年来对我校水文与水资源工程专业毕业生、本科生及授课教师的调查和访问，水文与水资源工程专业课程体系存在如下问题。

1.1 课程设置不合理

我校水文与水资源工程专业的课程有综合基础课、公共选修课、学科基础课和专业课，在学科基础课和专业课中开设有必修课和选修课，一般先开综合基础课、公共选修课，后开学科基础课和专业课。从总体上讲，这种课程设置仍存在一些不合理现象：（1）同期开课或课程顺序颠倒，造成一些学科基础课与专业课次序不清，不能很好地体现课程之间的相互递进关系；（2）有的课程无法体现本专业的特点，使学生感到学的有些杂乱。如《土力学》和《地基基础与基础工程》，前者属于学科基础课，后者属于专业课，两课程之间本应该有很好的递进关系，却都安排在第五学期。再如《水利工程经济学》和《水利工程概论》，前者属于学科基础课，而后者属于专业课，却把课程顺序颠倒了，将前者安排在第六学期，后者安排在第五学期。另外，对于所开设的《环境影响评价理论与方法》，属于环境工程的专业课，对于水文与水资源工程专业的学生来说，由于没有前期《环境学》等基础课做铺垫，学生总体上感到该课程偏离本专业，对课程内容不能很好地理解。

1.2 课程之间的衔接性差

课程之间的衔接性好坏直接影响着学生对专业知识的掌握和巩固。我校水文与水资源工程专业课程之间的衔接性总体上比较符合教学规定，但也有个别课程之间的衔接性差，以至于学生们感到课程安排有点零乱。如同样为专业课的《水资源工程勘察》《水资源开发利用》《矿床水文地质学》，分别由三位主讲教师进行授课，但由于课程之间的衔接性考虑不够，将《矿床水文地质学》被安排在第六学期开课，而《水资源开发利用》《水资源工程勘察》被安排在第七学期开课，这就造成学生在学习《矿床水文地质学》之前还没有掌握《水资源工程勘察》的专业知识，在学习《水资源开发利用》之前还没有掌握《水资源工程勘察》的专业知识。由于前期《水资源工程勘察》专业知识的缺乏，学生普遍反映在学习过程中对《矿床水文地质学》《水资源开发利用》的部分内容不好理解。这种课程之间的衔接性差的状况，已阻碍了学生对地下水专业知识的巩固，导致课堂学习效果相对较差。

1.3 课程内容交叉重复

课程内容安排是否合理对课堂教学效果的影响也很大。我校水文与水资源工程专业课程内容存在的问题是部分课程内容交叉重复，加上授课教师之间没有做好沟通，对课程内容交叉重复的部分没有进行适当的协调和删减，造成部分课程内容已由某一位老师前期在课堂上进行了讲解，另一位老师后期又在课堂上进行重复讲解。如《水文分析与水利计算》《水资源工程勘察》这两门课，课程内容交叉重复的是地表水勘察这一部分，包括水文测验、水文调查和水文实验等。再如《水文与工程物探》《水资源工程勘察》这两门课，课程内容交叉重复的是水文地质物探这一部分。课程内容交叉重复不仅浪费学生的宝贵时间，而且降低了学生对课程学习的主动性和积极性。

1.4 教学内容重理论轻实践

理论与实践密不可分，二者紧密结合才能促进教学效果的巩固和提高。多年来，由于我校水文与水资源工程专业实验教学条件的限制，部分学科基础课和专业课无法开展正常的实验，不能满足实践教学活动的要求，致使一些课程的教学内容重理论轻实践，无法取得良好的教学效果。如《水文地质学基础》，学生对基本概念与原理容易理解，但深入掌握并灵活运用就困难，这是因为学生无法在实验室进行达西渗流实验、潜水模拟演示实验、承压水模拟演示实验、地下水流动系统模拟演示等实验，对地下水缺乏感性认识。再如《地下水动力学》，由于学生没有在实验室进行过裘布依潜水稳定流井流实验、坝基渗流水电比拟实验、非饱和带水运动实验等实验，影响学生对课程知识的巩固及实践技能水平的提高。还有《水文分析与水利计算》，学生虽然学了许多水文方面的理论知识，但却没有机会进行水文测验和水文实验。教学内容重理论轻实践造成学生的科学实验基本能力无法得到有效训练，降低了学生毕业后在社会上的竞争力或进一步深造的实验实践能力。

2 课程体系的构建

根据我校水文与水资源工程专业课程体系存在的问题，我们认为，必须严格从人才培养目标出发，按照专业发展需求，以促进校企合作、产学研共同培养学生工程创新能力及就业等为前提，科学优化和重组课程体系，筛选符合当前教育现状及经济社会发展所需的课程，为学生专业水平的提高及创新能力的培养打下坚实的基础。因此，结合水文与水资源工程专业即包含地表水又兼顾地下水的特点，提出新形势条件下我校水文与水资源工程专业课程体系构建。

2.1 新增课程

在确保我校水文与水资源工程专业本科培养计划中所设课程总门数不变的情况下，根据本学科发展的需要，考虑到《水文分析与水利计算》《水资源工程勘察》两门课程在地表水勘察内容上的交叉重复，可删除《水资源工程勘察》，新增《水文地质勘察》，既避免课程内容的重复，又使学生能较好地掌握水资源工程勘察的方法及最新的技术。考虑到目前地下水环境影响评价在我国建设项目环境影响评价占有越来越重要的地位及环境保护部《环境影响评价导则――地下水环境》（HJ610-2011年）的出版，结合我校水文与水资源工程专业特点、地下水环评人才短缺以及环评单位对地下水环评人员的迫切需求，可删除《环境影响评价理论与方法》，新增《地下水环境监测与评价》，并把《环境影响评价理论与方法》作为教学参考书，使学生掌握地下水环境影响评价的理论方法，为其就业创造良好条件。考虑到《水文地质勘察》与《水文与工程物探》内容的重复以及同位素技术在地下水研究中的广阔应用前景，可删除《水文与工程物探》，新增《环境同位素水文地质》，使学生多掌握一项水文地质新技术，增强其未来应用同位素技术从事水文地质勘察的能力。

2.2 设置合理课程次序

为了体现课程内容之间的相互递进关系，必须对不合理的课程次序进行相应调整，理顺课程开设的前后顺序，使学生在学习过程中达到循序渐进，真正所学课程专业知识的积累。为此，把《土力学》安排在第五学期，《地基基础与基础工程》安排在第六学期，确保学生在充分掌握《土力学》的基础理论知识后，对《地基基础与基础工程》相关专业知识的学习有更深入的理解和巩固。把《水利工程经济学》安排在第五学期，《水利工程概论》安排在第六学期，确保学生在充分了解水利工程经济的基础上，对各项水利工程专业知识的学习有更深层次的掌握。把《水文地质勘察》安排在第六学期，《水资源开发利用》《矿床水文地质学》安排在第七学期，确保学生在前期掌握了《水文地质勘察》的技术方法和手段后，能更好地运用所学知识理解和掌握《水资源开发利用》的理论与方法以及《矿床水文地质学》的调查评价方法。

2.3 课程内容改革

在科学技术日益发展的今天，水文与水资源工程专业知识更新较快，但课程教材更新却相对较慢，其中的一些知识已经无法满足经济社会发展的需求。因此，在课程专业知识的教学过程中，教师必须与时俱进，对课程内容进行合理改革，删除一些课程中内容陈旧、理论与实际脱节的内容，对课程内容要突出其科学性和先进性，深入浅出，能够反映新理论、新技术、新方法及前沿性的新视点，把原来分散的课程内容联成一个有机的整体。如在《水文地质学基础》课程内容改革中，可增加区域尺度非均质性、断裂带渗透性、海洋―陆地界面处的地下水等内容，与学生分析和探讨这些因素对地下水资源的分布、循环、水质和可持续性利用的影响。在《水环境化学》课程内容改革中，可增加水文、化学、生物过程的耦合及水文和地球化学过程的计算机模拟等内容，使学生了解目前水文地球化学研究的热点和方向。在《水污染控制与修复理论》课程内容改革中，可增加有机污染物的野外最有效的降解路径及强放射性废料的地质处置等内容，增强学生在水污染控制与修复中的自我创新能力。

2.4 选用合理教材

合理的教材对促进学生专业知识的学习起着非常重要的作用。为此，严格要求本专业教师对所授课程选用合理教材，必须是国家规划教材和专业规范核心课程教材，且教材名称与所开设课程的名称一致或接近，对于未纳入国家教材计划的非正规教材或正规出版的书籍，严禁用做教材给学生使用，可作为课程参考书使用。通过选用合理教材，不仅避免课程知识交叉重复，而且能反映新理论、新技术、新方法，可使学生比较系统的接受学科基础知识及专业知识的学习。同时结合山西省矿山开采对水循环系统造成严重破坏的实际，加强我校水文与水资源工程专业教材建设，通过申请水文与水资源工程专业委员会下达的教材指标，组织主要骨干教师编写出理论联系实际、基础知识与技术知识兼容的《矿床水文地质学》《水文水利计算》等专业教材，为学生课堂的学习提供更符合实际的教材，达到进一步提高学生创新能力的目的。

2.5 增加实验教学

实验课在教学环节中非常重要，实践性很强。通过实验教学，可进一步巩固学生所学的学科基础知识和专业知识，培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。为此，我校水文与水资源工程专业在中央财政支持地方高校发展专项资金及山西省财政专项资金的支持下，对整体水平落后的实验室进行了改造，共建设有6个实验室，包括气候气象实验室、饱和与非饱和带水实验室、水文工程勘察实验室、水文实验室、水环境污染与修复实验室、矿山水文地质实验室，并制定详细的实验计划，使实验室能开设出符合教学大纲规定的实验，如人工模拟降雨实验、土壤入渗性能测量实验、浅层水流流速测量实验、达西渗流实验、潜水模拟实验、承压水模拟实验、裘布依潜水稳定流井流实验、坝基渗流水电比拟实验、地表水溶质迁移转化实验、水质分析实验等。同时为了确保实验的顺利开展，加强实验教学队伍建设，提高实验教师的业务素质，为提高实验教学质量打下坚实的基础。

2.6 科研转化教学

太原理工大学作为教学研究型大学，对教学和科研非常重视。从辩证的角度来看，教学和科研是相辅相成的，缺一不可。我校水文与水资源工程专业授课教师都从事有关科研项目的研究，如国家自然科学基金、山西省自然科学基金、校基金、行业基金及其他横向科研项目等，在国内外核心期刊上或国际会议论文集上发表了诸如水文地质、工程地质、环境地质、径流趋势预测、水资源、水环境、水污染、土壤、水土保持等不同方向的专业学术论文，并有多篇论文被EI、SCI收录及他人参考引用。针对水文与水资源教师在科研上的优势，提倡各位授课教师以科研促进教学，鼓励教师积极将科研成果转化到教学中。通过科研转化教学，不仅使学生了解各位教师的主要研究方向，从教师的科研成果中学到最新的理论知识，而且能激发学生的科研兴趣，促进学生学习效果的提高及创新能力的培养。

3 结语

课程体系对学生专业知识的学习和创新能力的培养至关重要，必须给予高度重视。太原理工大学水利科学与工程学院水文与水资源工程专业课程体系存在的问题主要是课程设置不合理、课程之间的衔接性差、课程内容交叉重复、教学内容重理论轻实践。水文与水资源工程专业课程体系构建主要包括新增课程、设置合理课程次序、课程内容改革、选用合理教材、增加实验教学及科研转化教学。通过课程体系构建，为进一步提高本科教学质量及水文与水资源工程专业创新人才的培养奠定基础。

参考文献

[1] 周训.水文与水资源工程专业本科培养方案修订的若干思考[J].中国地质教育， 2005（1）：56-58.

[2] 李铎，李方红，方晓峰.水文与水资源工程专业实践教学探索[J].石家庄经济学院学报，2008，31（4）：127-129.

[3] 李小龙，姚多喜，杨金香，等.水文学与水资源工程专业的本科教学探索[J].淮南职业技术学院学报，2009，9（4）：59-60.

[4] 祖波，王维，李颖，等.关于水文与水资源工程专业教学改革初探[J].环境科学与管理，2011，36（6）：190-192.

[5] 郭纯青，方荣杰，代俊锋.“三农”背景下水文与水资源工程专业课程体系构建[J].当代教育理论与实践，2012， 4（11）：60-62.

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说到水文，这是一个古老的学科，因为人类治水已经有数千年历史。可以说，一部人类文明史就是一部人与水打交道的历史。李冰的都江堰，让原本蛮荒的四川盆地变成了千万亩良田；举世闻名的京杭大运河更是便利了南北交通并巩固中央政权在全国的统治。水文学科的核心是讨论水如何循环的问题。而其派生出的水资源工程学科，它的出发点是遵循水文循环的原理，并以此来为实际工程中的水资源合理配置提供技术支持。水文及水资源工程专业就是这两门学科共同组成的。

课程充实，重视实践

用科目繁多形容水文与水资源工程专业的课程，一点不为过。但这种繁多并不是混乱地堆砌在一起，而是注重课程与课程之间一环套一环的衔接，构建起立体的知识体系。

高等数学、线性代数、概率统计、大学物理、VB编程设计等是基础课。高等数学的思想方法将渗透在日后的每门专业课中，比如微积分，虽然很简单，却是探究科学世界最有力的工具，水力学中的静水压力、三维流体运动，气象学的压高公式、风的运动，水文学中的土壤下渗公式、汇流卷积公式等等都与此密不可分。概率统计在汇流理论、洪水频率计算中是不可或缺的理论工具。另外是计算机编程，水文专业非常需要计算机建模的能力，学到蓄满产流模型、单位线方法、马斯京根法演算这几个模型方法时，如果可以自己编程运算，不仅提高效率，而且可以得到巨大的成就感。

说到专业课，不得不提到其中最精彩的部分――课程设计。老师会下发一个任务书，要求学生运用所学的原理，自己编程计算，并分析结果，给出论证。通常，上专业课更多的是对众多知识点进行识记，而如何灵活运用这门课所教的理论去解决实际问题，则在课程设计中体现。一门课程设计通常需要花费一周甚至更多的时间，每到这时，你会看到自习室里摆满了笔记本，大家都在加班加点地编程或者调试程序。然后，笔耕不辍地写上几大页纸，等到一份完整的课设报告出炉后，才能舒一口气。其实在以后工作中，常常需要做一个项目的算稿，要给出工程所用到的具体计算方法和详细计算结果，当结果通过总工程师的审查后，才能将其写在最终报告上。而这种算稿，和大学时期做的课程设计相类似，因此现在的课程设计是为以后的工作打下良好的基础。

另外，水文属于自然科学和工程科学，因此这门学科的学习中少不了野外实习。以我所在的学校为例，我们需要进行自然地理实习、气象实习、水利工程实习、水文综合实习、水文测验实习，实地参观大坝、抽水站、水文站、污水处理厂等，并与专家进行交流。实习的魅力之一就在于它将书本上的理论鲜活地展示在眼前。自然地理实习在宜兴的丘陵，大家就着书本认识了各种岩石、植被形态、河谷地貌；气象学实习在北极阁的江苏省气象台预报中心，在那里我们了解了天气预报制作的全过程；水利工程实习，参观了江都水利枢纽，在水电站机组的轰鸣声中，感受着南水北调这一宏大工程的脉动；水文综合实习，在污水处理厂，我们使黑臭的污水变成了涓涓清流。最有意思的水文测验实习，泛舟于宣州水阳江上，同学们通过各种方法对江水的流速和流量等进行分析。然后回到水文站里进行资料整编和制图，在实习老师的指导下，以前上课提到的几个理论问题全都在这里得到了解决。就是这样，带着好奇带着疑问，在领略一路风景之余，既系统复习了课堂上的知识又学到了很多课堂以外的内容，真是收获颇丰！

就业或深造，我走我的路

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一、煤炭院校水文与水资源工程专业工程地质学课程教学存在的问题

（一）课程内容多，授课学时少

根据国家高等教育对人才培养的要求，近些年来，多数院校在培养方案的制定上存在着向公共课倾斜的现象，这使得专业课学时被不断压缩。主要表现在课程学时少，尤其是实践教学环节。过去动辄几十学时乃至上百学时的课程，现在多为32～48学时。在多数煤炭院校中，水文与水资源工程专业开设有基础地质学、矿物岩石学、构造地质学等课程，具有一定的地学背景。即便如此，工程地质学课程仍涉及工程岩土学、工程动力地质作用、岩土工程勘察等方面的内容，这使得该课程教学内容繁杂，教师上课难度增大。在此情况下，如不进行课程教学改革，教师就无法很好地完成相关内容的讲授；同时学生对专业领域知识的学习也将停留在较浅的感性认知阶段，不能理解机理性的问题，更不能深刻地认识该课程在国民经济建设中的作用，这势必对学生未来就业产生不利的影响。

（二）教学方法单调

工程地质学课程基本概念和基本原理较多，同时该课程又具有很强的实践性，因此，单一的多媒体或板书授课模式很难调动学生的积极性。加之个别教师实践经验不足，存在照本宣科的现象；而个别教师授课又完全脱离指定教材，这些都容易使学生产生厌学心理。此外，课程中涉及的一些教学内容，诸如崩塌、滑坡等灾害的形成机理及演化过程等比较抽象，单纯在PPT中以图片形式展示，不能很好地呈现，学生缺少感性的认识，这在一定程度上挫伤了学生学习的积极性和主动性。

（三）实践环节薄弱

近些年来，随着高校的不断扩张，教学资源的投入问题已经成为高校普遍面临的问题。具体到实践教学环节，主要体现两个方面：一方面野外实践场地或基地功能缺失，满足不了野外实践教学的需求；另一方面学生人数与设备台套数不成比例，同时也存在部分试验仪器无场地安放的尴尬局面，导致部分试验无法开出，学生动手能力得不到培养。此外，还存在实验教学方式和时间不灵活等问题。目前多数院校的室内实验都是教师准备好试验后，学生在制定的条件下按照实验指导书进行，学生真正思考的较少，部分学生既不动脑也不动手，而是依靠同组其他同学来完成实验，这不利于学生实践能力的培养，容易导致学生实践能力不足或丧失。

（四）考核方式单一

考核成绩比例分配不合理，多数院校该课程考核成绩都是由期末考试成绩（约占70%～80%）和平时成绩（占20%～30%）组成，而平时成绩又多以上课出勤率、课外作业以及实践环节表现等形式存在，其中上课出勤率占主导地位。这样难免会存在一些学生到课不听课，考前突击且考分很高的现象。此外，考核的内容也不够全面，多侧重于理论知识，往往忽视学生动手能力的考核，最终导致校内所学知识与实际工作脱节，不利于综合人才的培养。

二、课程教学改革探索

针对当前教学过程中存在的问题，结合近年来的教学和实践经验，提出从教学内容、教学手段和教学环节等几方面对课程教学进行改革。

（一）合理优化教学内容，改专业通识教学为行业特色教学

在教学内容的选择上，要突出院校的特色优势。针对煤炭院校水文与水资源工程专业具有地学背景这一特点，工程地质学课程教学可主要讲解三部分的内容，即岩土体工程地质性质研究、工程动力地质作用研究以及工程地质勘察等。岩土体工程地质性质研究是该课程的基础，该部分主要讲授土的物质组成、物理力学性质以及岩土体的工程地质特性；工程动力地质作用研究是该课程的核心内容，讲授学时应占总学时的一半以上。该部分主要讲授活断层和地震、斜坡、岩溶、泥石流及地下硐室的工程地质研究；工程地质勘察部分主要讲授工程地质测绘、勘探、试验以及长期观测等几种工程地质勘察方法。课程教学要确保在有限的学时内突出重点，同时也要注意前后所学课程内容上的衔接，避免重复。

（二）丰富教学方法和手段，改单一的满堂灌为交互式教学

工程地质学具有较强的实践性，其教学目标是要培养学生对于工程地质现象的认识、判断能力和工程地质问题的分析、处理能力，这需要在传统教学模式的基础上，紧扣学科的发展前沿和热点问题，丰富教学方法和手段，灵活组织课堂教学。

传统课堂教学方式使学生获取的知识较多地局限在抽象的经验上，而现代化的教学手段不仅可以使学生获取抽象的理论知识，还可以提供丰富的观察经验，在一定程度上将理论与实践相结合，因此要充分利用现代化的教学手段。如在讲授滑坡、泥石流等内容时可采用flash动画或影像资料展示灾害的形成过程、危害以及其防治措施；在讲授地震的工程地质研究内容时可结合典型的地震（512汶川大地震），讲解地震发生的机理及预警预防措施；在讲解地下硐室位置的工程地质论证时，可借助物理模型来分析地形、地质构造、岩性特征等对硐室位置的影响等等。这些方法和手段的引入不仅可增强教学的直观性、主动性，同时也可节省一定的时间，扩大课堂教学的信息量，提高教学效果。

鉴于该课程内容多，课时少，可采取学生自学、教师课堂讲解和课外辅导答疑相结合的教学方法，以锻炼学生的自学能力。还可就工程地质学领域的热点问题，设置课堂辩论。通过教师布置论题学生收集资料学生课堂辩论教师讲解剖析的教学过程，改过去教学单行道（教师到学生）为双行道（教师到学生，学生到教师），引导学生分析问题和解决问题。例如，针对近期发生的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，可设置地质灾害的主要诱因？人类活动or自然条件的论题，让学生通过查阅与崩塌、滑坡、泥石流等灾害相关的资料，展开讨论与辩论，从而达到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相关知识的目的。此外，还可增加一些工程实例课，让学生尝试用所学知识去解决实际问题。例如利用最新发生的地震、滑坡及泥石流等地质灾害的工程实例，探讨这些灾害的发生机理及防治措施，从而锻炼学生发现问题和分析问题的能力。

（三）加强实践环节教学，改被动式接受为主动式探索

在实施实践教学活动时，要强调以学生为主体，培养学生的动手能力，充分发挥实验教师的引导作用。在进行实验之前，指导教师可提出实验要求及注意事项，并给出参考意见，让学生自行设计实验方案，将原来的验证性实验改为设计性实验。尽量创造条件让学生开拓思维，发挥想象力和创造力，激发学生学习的主动性和积极性，提高洞察力，培养严肃认真和实事求是的工作作风，提高学生的综合素质。

野外实践应有效地将理论与实际相结合。因此，在进行野外实践教学时地点应尽可能选择工程地质现象丰富的地方。对河南理工大学而言，可在市区北部的缝山针公园进行为期半天的实践教学活动。结合园区内原有采石场开挖形成的人工边坡讲解边坡的应力分布状态及变化特征，边坡变形破坏类型及稳定性的影响因素，同时还可结合该园区的生态恢复治理工程讲解边坡变形破坏的防治原则和措施。此外，可结合水文与水资源工程专业学生未来就业意愿和方向，在毕业设计（论文）环节安排一些与工程地质有关的实践内容，例如岩土工程勘察设计或岩土工程分析与评价、边坡稳定性分析与评价以及煤矸石堆积体稳定性分析等。在毕业设计（论文）过程中要充分发挥学生的主观能动性，让学生多动手、多动脑，多方位培养学生获取知识的能力和创新能力。

（四）完善考核内容与方式，改重视理论考核为突出实践性考核

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流域水文循环机理研究

可以说，流域水文循环机理研究是当今水文学最具希望的前沿领域。针对现有的水文分析方法，清华大学水文水资源研究所利用地面观测与卫星遥感相结合、流域宏观规律与微观机理相结合的方法积极探讨和建立这一新的水文学理论。

2004年起，他们开始在山东省位山引黄灌区筹建生态水文综合试验站，并于2005年3月正式开始观测。该试验站采用了国际水一能量观测计划(GEWEX)中的通量观测设备和观测项目，同时还增设了土壤物理、作物生理、地下水监测。另外，还定期和不定期对土壤水分、地下水水质、作物长势等进行强化观测。通过田间直接观测研究地下水一土壤一作物一大气耦合系统中的水热循环机理及田间蒸散发规律；结合田间观测、卫星遥感建立灌溉条件下区域分布式水文模拟模型，分析和评价我国北方大型灌区水资源消耗的时空变化规律。在长期观察的基础上，他们参考我国其他干旱半干旱地区的实地观测与试验，将水文数据分析方法和水动力学理论相结合，在水文学的基础理论方面进行了探讨，从水能量(热)耦合平衡概念出发，统一了关于蒸发的三个假设即Penman假设、Bouchet假设和Budyko假设，一经刊出即获得国际学界的高度评价。此外，他们还重新推导了流域的水热耦合平衡方程，并建立了基于水热耦合平衡假设的流域蒸散发模型，为预测气候变化的区域水循环响应提供了理论依据。

水热循环基础理论研究之外，水沙科学与水利水电工程国家重点实验室还是国内较早开始流域分布式水文模型研究的单位之一，甚至多位成员早在上世纪90年代于国外留学期间就开始对其进行研究。近年来，又陆续推出了GBHM模型、基于代表性单元的分布式水文模型以及散耗性分布式水文模型。

其中，基于地貌特征的分布式水文模型《GBHM》充分考虑了流域的地形地貌特征，以Gls为工具，利用分形理论对分布在不同气候条件的流域进行了地形地貌特征分析。在此基础上，独立提出了一套有别于常用的方形网格和三角形网格的离散单元划分方法，将流域宏观水文特性与水动力学过程结合描述流域水文过程，既提高了计算效率又保证了精度，从而有效地解决了特大流域分布式水文模拟的瓶颈问题。在GBHM模型的基础上，耦合了土壤侵蚀和泥沙输移，污染物的地表径流冲刷及在土壤中的迁移转化等过程，构建了分布式的流域水量水质耦合模型。

他们提出的“基于代表性单元的分布式水文模型”，不仅总结了流域水文本构关系建立的方法，提出了具有较强适应性的基于蒙特卡罗模拟的数值法，构建了适用于一般流域水文模拟的完整的本构关系，与基本方程一起构成的闭合常微分方程组，还采用先进的数值计算方法，大大提高了模型求解的计算效率、稳定性和鲁棒性，已在中国和美国的近10个不同类型的流域进行应用和模型结构与参数的诊断研究。

同样地，“干旱区散耗型水文模型”的提出也是他们不断积累与创新的结果。在对干旱区绿洲水文过程的长期研究之上，他们突破传统的流域概念，根据干旱区绿洲的水文过程以径流的散耗为主的特点，提出了水文模型。该模型描述了干旱区完整的水文过程，包括出山口以上的径流产汇和出山口以下的径流散耗，将流域相应地可划分为径流产汇区和径流散耗区，对干旱区绿洲内水分转化过程建立各种计算方程和转化关系，从而可对整个绿洲的水资源的转化和消耗进行计算和分析，并可为其他地区的水文模拟提供新的思路。四水转化与水资源高效利用机理

“四水”是指大气水、地表水，土壤水和地下水，其转化规律及水热耦合迁移和转化机理是SPAC(土壤植物一大气连续体)研究中的重点，是农田水循环研究的基础。

上世纪80年代初，当时的水文教研组就开始了土壤水领域的研究，在土壤水分运动机理、土壤水分运动参数测定，植被蒸发蒸腾原理、降雨入渗机制等方面取得了一系列研究成果，他们编著出版的《土壤水动力学》已是国内该领域的权威著作。建立新疆叶尔羌灌区地下水和土壤水，盐观测基地在国内较早地开展了SPAC相关研究，形成了SPAC机理、模型与应用的一系列成果。微观机理方面，包括陆面蒸发和腾发的机理、饱和一非饱和土壤中的水分运动机理、田间土壤一植物一大气系统中水热的耦合运移机理、伴随水循环的作物生态过程机理。宏观区域水循环方面，他们又应用“3S”技术将微观(田间)水循环机理应用到灌区或区域，用以研究区域水资源消耗，特别是蒸散发的时空变化规律并评价农业节水潜力。

由于长期在新疆塔里木河流域开展四水转化与水资源高效利用研究，他们提出干旱区绿洲四水转化模型，并进一步提出了以耗水平衡为基础的干旱半干旱地区水资源高效利用理论，为新疆叶尔羌、山东位山、宁夏青铜峡等大型灌区的节水改造及水资源的合理高效利用提供支撑，为干旱区水土资源的可持续利用提供了理论支撑。此外，结合遥感技术的发展，他们还开发了遥感腾发模型PT-VITT，为大尺度非均匀区域的腾发研究提供了新途径。

水资源规划理论与实践

在不断的探索中，他们逐渐寻找出水资源研究的突破口，将研究重点从水资源系统本身的规律，扩展到对水资源系统与社会经济系统及生态环境系统的耦合问题的研究，研究尺度也从单个水利工程向覆盖全流域和相关区域的范围发展，研究成果主要集中在流域尺度的宏观经济水资源理论，面向生态环境的宏观经济水资源合理配置理论与方法上。

针对流域生态用水管理与调度评估关键技术，他们结合塔里木河流域生态用水问题，建立了干流地表水、地下水、土壤水监测系统，取得了系统的监测资料建立了干流上中游，干流下游水均衡模型，测算了不同根系深度、不同地下水埋深对应的潜水蒸发量，确定了自然植被的年耗水量，计算了塔里木河干流生态需水量。一系列成果在干流下游水资源配置和工程规划以及应急输水的效果评估等工作中发挥了重要价值。

针对水权理论框架和实施关键技术，以及基于水权的水资源管理理论与方法的研究，他们在全国水资源综合规划，石羊河流域近期综合治理、中澳水权项目、中日水权项目中

得到体现，提出了我国初始水权分配的理论、原则和模型方法。相关成果已成功应用于石羊河流域综合治理规划中，该规划于2007年12月国务院正式批准实施。

针对流域人与自然用水冲突协调关键技术，他们又提出了以耗水为中心的，社会经济发展与自然生态保护相协调的，干旱区绿洲水资源配置规划的思路和方法，应用于叶尔羌河流域规划修编及水资源合理配置研究，提出干旱区社会经济用水比例，适宜灌溉面积，合理地下水位，自然生活耗水量等指标，为干旱半干旱区水资源高效利用以及人与自然用水冲突协调提供了理论支撑。

而针对干旱半干旱地区的地面地下水联合调度关键技术，他们在大比例尺水文地质条件勘查、流域地下水监测网络、大型水均衡试验场等试验观测的基础上，建立了基于Gls平台的灌区地表水一土壤水一地下水，溶质垂向运移与二维水平扩散耦合的模型体系，运用数量化理论进行了区域水文地质参数的评估，应用于疏勒河流域的水土资源综合规划，对世行项目规划的移民方案提出了重要的修正意见并得到采纳。

流域水量统一调度

不唯如此，在水沙科学与水利水电工程国家重点实验室平台上，他们整合水文水资源的研究成果并应用于流域水量统一调度。以黄河流域和塔里木河流域水量统一调度工作为背景，他们提出了系统流域水量调控的理论方法和模型体系，建立适用于流域水量统一调度的管理系统和情景模拟平台，应用于两个流域的水量统一调度实际工作中，对防止河道断流和提高水量统一调度的科学性具有重要作用。在理论方法层面，提出了水量统一调度的两个理论基础，即水流演进与水量调控机理和水资源与社会经济系统耦合作用机理；在模型层面，提出了流域水量调控的自适应模型和基于复杂适应系统理论的整体优化模型；在应用层面，更是开发了黄河流域水量调度决策支持系统和塔里木河流域水量调度决策支持系统，并投入使用。

理论方法与模型暂且不论，仅是应用层面的工作就大大值得称道。经过反复的实践，他们将现行水量调度方法方案编制由原来的人工计算变为计算机控制，而且应用自适应理论和基于复杂适应理论的水资源优化配置理论，建立了水量自适应分配模型和优化调度模型，克服了以往调度中存在的多项缺点，不仅能根据国务院分水指标，实时跟踪动态目标，快速精确地将水量分配给各用水单位，也能对全流域年水量调度分配指标进行优化，并通过三维仿真对调度方案进行模拟仿真。应用实践表明，所建立的模型系统，克服了实际调度中存在的关键技术难题，增强了水量统一调度的科学性和预见性，提高方案编制的效率和调度精度，为黄河和塔里木河流域水量统一，科学调度提供了操作平台和决策环境。两个流域水量调度系统的建立，产生了巨大的经济效益和社会效益。

篇5

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？

·水循环物理过程在不同尺度（宏观/中观/微观）是如何联系、影响与作用的？

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

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

致谢：本文系国家自然科学基金委资助项目（49971017）和科学院2000年“百人计划”中有关的国际前沿研究与展望研究内容，得到国家自然科学基金委员会和科学院地理科学与资源所的资助，对此表示衷心的感谢！

参考文献

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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？

篇7

一、50年来，水文站网的发展

1953年在阿勒泰地区布尔津县设立第一个水文站（即额河干流控制站——布尔津水文站）起，阿勒泰的水文事业从无到有逐步发展起来，目前在额尔齐斯河及乌伦古河两条河流的干支流上共有国家站网规划基本水文站16处（其中，国家重点水文站5处），水利工程专用水文（报汛）站2处，这些站所收集的大量珍贵历史水文资料为阿勒泰地区各项水利工程的设计和城市建设及防汛抗灾的决策提供了准确的科学依据。

二、50年来，水文基础设施的发展

水位自记采集传输仪

水文缆道综合控制台

水位雨量数据采集仪器

变频交流水文绞车

在国家有关部委和地方各级政府的高度重视下，在水利部有关司局和各地水行政主管部门的大力支持下，我局建设改造了4个国家重要水文站、对6个水文危房进行了更新改造，扭转了基础设施陈旧落后的局面，各水文测站监测能力得到提高。

GPS、全站仪、超声波水位计、水位雨量数据采集仪、电子经纬仪、电子水准仪、水文缆道综合控制台等先进仪器设备的应用，大大提高了水文的工作效率和信息采集的自动化水平，目前我局各水文测站水位、雨量自动记录仪器配置达到85%。

塔克什肯站旧貌

塔克什肯站新颜

南湾站旧貌

南湾站新颜

三、50年来，水文测验整编工作的发展

水文建站初期，测验设施十分简陋，流量测验依靠吊箱、木船来进行,易发生翻船等事故;夜间进行流量测验时用马灯照明，观测水位用人工目测，降雨观测用木尺观读。目前水位观测设备配有自记水位计或水位数据采集仪，流量测验采用流速仪或水面比降法施测，各站均采用水文电动缆道测流,减轻了劳动强度，职工的人身安全有了保障，提高了工作效率。

50年代初水文资料计算、整编的计算工具是算盘，运算速度慢，计算精度不高，后来逐步发展到用计算尺、电子计算器。八十年代随着微机的引进与应用，水文资料的整编逐步实现了电算化,提高了工作效率和资料成果质量。

四、50年来，水文情报预报工作的发展

洪水是一种自然现象，在当今时代，要完全驾驭所有洪水，或者使用工程措施逃避任何洪灾，既不经济亦不可能，水文情报预报做为一项非工程措施是解决这个问题的最好手段之一。我区境内的各河流水量均来源于阿尔泰山南坡的季节性积雪，夏季的融雪性洪水和局部暴雨洪水给下游造成一定的经济损失，因此，防汛任务十分繁重。为此，我局从设站起对下游提供水情信息的同时，从1982年起正式开始每年各主要河流的年径流量、洪峰和夏季各月的水量趋势预报。

传递畅通、及时、准确是做好水情预报工作的关键环节，50年代至60年代，水文站的报汛方式是将水情电报送到附近邮电局发电报；70年代后，随着有线电话的发展，测站用电话机向邮局发送水情电报；如今已发展到各报汛站用程控电话和电台报水情，水情科则安装了数传设备，可直接向自治区水文局传递水情情报,实现了水文情报预报的自动化操作，达到了情报处理快速、数据传递准确的要求。

五、50年来，水资源与水环境监测评价工作的发展

阿勒泰水环境监测分中心成立于1981年，分别在1994年、1999年和2004年通过了国家计量认证，从单一的地表水监测评价扩展到以地表水为主体，融地下水、生活污水及工业废水等监测于一体的比较完整的水质监测站网体系，在全区主要河流上设立了29个监测站点，目前已开展了41个项目的监测工作，为地区水质监测评价及取水许可制度的实施等方面做了大量工作。

六、50年来，咨询服务工作的发展

为适应市场经济的需要，我局拓宽咨询工作服务领域，结合水文自身的特点和优势，开展为水利工程水文设计、为在建水利工程提供水文情报预报和为当地国民经济建设服务的各项服务工作。

通过开展水文科技有偿服务，弥补了水文事业经费的不足，也改善了职工的福利，激发了工作积极性，增强了单位的活力。

多年来，阿勒泰地区利用我局勘测收集的水文资料，设计施工了引额济克工程、哈巴河山口电站枢纽工程、青河县布尔根水利枢纽工程、青河沙尔托海枢纽工程、富蕴县哈拉恰海枢纽工程、吉木乃县塔斯特水库、青河县阿拉图拜水库、富蕴哈拉通克水库、阿勒泰市城市防洪规划、布尔津县城市防洪规划、哈巴河县城市防洪规划等一系列水利工程，有待开展前期工作的水利工程、水土开发灌区工程及其他诸多储备项目也需要大量的水文水资源资料进行设计分析。

七、50年来，完成的主要水文分析报告和科技论文

（一）分析报告

这些年来，我局技术人员前后完成了《阿勒泰地区地表水资源评价》（送审稿）、《吉木乃县塔斯特水库除险加固水文分析》、《富蕴县哈拉恰海枢纽工程（峡口坝）水文分析》、《富蕴县哈拉通克水库除险加固水文分析》、《富蕴县地表水资源评价》、《哈巴河县阔斯台塔勒德水库水文分析》、《青河县阿拉图拜水库水文分析》、《青河县阿苇灌区引水工程水文分析》、《哈巴河县地表水资源评价》、《哈巴河防洪规划水文分析》、《引额供水工程下游河谷环境评价水文勘测技术》、《阿勒泰市城市防洪规划水文分析》、《布尔津县城市防洪规划水文分析》及《额尔齐斯河流域水资源规划评价》等报告的分析、编写工作。

（二）学术论文

近年来，专业技术人员撰写的《阿勒泰地区河流冰情特征》、《阿勒泰地区河流水文特性》等30余篇科技论文分别发表在《水文》、《干旱区地理》等国家级和省级刊物上。

同时，由我局科技人员参加完成的《新疆300-500年水文、气象序列的重建与应用》获国家科技进步三等奖、新疆维吾尔自治区科学技术进步二等奖。

八、50年来，职工教育与对外宣传

(一)职工教育

随着水文事业的发展，迫切需要培养水文业务人员，我局先后派业务骨干外出进修。通过学习和培训，我局水文职工队伍的业务素质明显提高。目前在职78人中，60%的职工具有大学、大专、中专学历，其余大部分工作人员均为经水文专业技术学校培训的水文勘测工种技术工人。

(二)对外宣传

为促进各级领导和社会各界了解、关心、重视和支持水文工作，我局加大了对外宣传工作力度。由于我局测站点多、线长，高度分散，相对比较封闭，我们一方面利用自治区水文水资源局创办的刊物《新疆水文信息》宣传自己，同时向《阿勒泰报》、《阿勒泰政府网》、《阿勒泰新闻网》积极投稿，宣传阿勒泰水文；另一方面，积极主动地与广播电台、电视台、阿勒泰日报社等新闻单位联系，使他们了解水文行业的重要性，真正做到“电视上有影、广播里有声、报刊上有文”，并开办了<阿勒泰水文网>，向社会全面展示阿勒泰水文人的风采。

九、50年来，精神文明建设取得了丰硕的成果

在全局干部职工的大力支持和共同努力下，精神文明建设各项工作成效显著。

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2.创新课堂教学模式，注重创新思维培养

本科生创新实践能力的培养是一项复杂的系统工程，需要各个环节的紧密配合，包括课堂教学、课外作业、课下小组讨论等环节。课堂教学作为全体学生共同参与的活动，是创新能力培养启蒙的重要环节，要求专业课教师首先要更新教学理念、统筹规划，在课堂教学中改变传统灌输式教学方式，根据教学内容适当选取适合的专业内容进行系统设计，增加设计性、综合性和创新性的实验项目，从而便于引导与启发学生的创新思维。教师需认真研究教案，讨论教学案例设计，特别是针对目前水文、水资源领域中的一些尚未解决的老问题以及伴随新形势下出现的新问题重点进行讨论。针对我校的区位优势，可利用三峡地区的水文气象资料为基础，在讲解中长期水文预报时，方法众多，类型多样。课程讲解时宜先引入传统的历史演变法，再讲解该方法的不足，引出其他的预报方法。针对预报因子的选择以及预报方法，可将学生分组，引导各组学生通过采用不同的预报因子与预报方法进行径流预报，最后将结果汇总，引导学生进行方法间的综合对比分析，并归纳各方法的适用条件与优缺点等，进一步针对各方法的不足，引导学生思考如何改进方法。可以让学有余力的学生查阅相关的参考文献制订出改进方案或实施步骤，再经讨论后进行实施。这样可以既锻炼了学生的小组协作能力与团队意识，又有利于学生创新思维的培养，增加科学研究兴趣。在课堂教学环节，还应不断更新教学内容与教学手段，让学生了解最新学科发展动向。如讲解《水文预报》课程中的河道汇流方法－马斯京根法，在讲解完方法的提出背景、方法基本理论等后，进一步针对该法的参数率定问题，引导学生在手工率定的基础上采用计算机优化率定，可以指定学生阅读事先准备好的相关论文，由学生就算法、率定目标等进行自主选择，采用竞赛的方式评选出预报效果最优的学生或者小组，从而大大激发学生的学习兴趣，并从中锻炼了学生的文献阅读、计算机程序设计能力，培养学生采用专业思维模式进行思考问题与解决问题，起到了巩固专业知识的效果。此外，课堂教学与工程实践相结合，以研讨式、头脑风暴式、课堂模拟演练等灵活多样的教学方式开展课堂教学，大胆鼓励学生敢想敢做，构建“以学生为中心”的教学互动环境。不轻易否决学生的想法，为激励创新思维，还应从成绩评定等方面对学生加以奖励。通过上述措施达到拓宽学生专业视野、活跃课堂气氛、启发创新思维的效果。

3.重视实验教学，拓展专业实践

实验室是从事实验教学、科学研究的重要基地，是高等学校实施素质教育、培养学生创新精神与实践能力的重要基地[2]。而目前受学时限制，无论是从实验数量与质量上都不足以培养学生的专业素质与创新能力。实验室的开放，不仅可以充分利用实验资源，还可以为学生提供自主发展和实践锻炼的空间，是提高仪器设备利用率的有效措施。因此，在有完善的规章制度保证的前提下，合理的对本科生开放部分专业实验室，有利于学生提高动手实践能力。鼓励学生开展诸如《水文学原理》、《水文信息采集与处理》等课程的相关实验，特别应适当开设一些带有探索性质的实验。此外，大力鼓励本科生全程参与研究生的课题实验，尽量为学生创造发现新问题的机会。通过参与实验，有利于学生了解当今的新技术、新手段、新设备在本专业的应用状况，如水文自动测报系统、激光颗粒粒度分析仪、ADV、TDR等先进设备。“实践、认识，再实践、再认识”是人类认识事物的规律，实践是本专业学生的重要教学环节。通过实践环节，可以有效提升动手能力、巩固课堂所学理论知识。大力鼓励本科生参与教师的生产与科研课题，提高学生综合运用知识、分析问题的能力，还可从实际工作中发现问题，有利于培养学生的创新能力。因此，需建立相应的专业实习、实践基地等以利于学生开展相关的实践活动。如我校建立了水利与环境工程国家级实验教学示范中心，与长江三峡集团公司、长江水利委员会三峡水文局、中国水电顾问集团中南勘测设计研究院宜昌分院等单位合作，搭建校外人才培养实践教学实习基地，为培养大学生社会适应能力与实践创新能力提供了条件。

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中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）17-0196-02

随着社会的发展，水资源的自然资源基础作用已越来越明显，我国已确立了水资源为三大战略资源之一的地位。水文与水资源工程正是水资源开发利用和管理中的重要的工程技术学科。大连理工大学水土保持专业研究方向依托于水环境研究所、隶属于水文水资源学科。大连理工大学的水文水资源学科偏重于软科学，在模糊水文学和水资源模糊集分析理论、水库洪水调度自动化、防汛决策支持系统科学等方面的研究居国内领先地位，但在原始数据的获取如现场观测和模型试验等方面相对较弱。试验侵蚀学是运用模拟试验装置在精密监测和一定的控制条件下，对被选择的侵蚀对象或地貌特征进行野外试验或模型试验研究的侵蚀学分支。建立基于试验侵蚀学的水土保持专业研究体系，加强试验基地建设，培养一批擅长流域水土保持原型观测和模型试验的创新型人才，对于进一步提高该学科的综合实力有着十分重要的现实意义。

一、创建良好的试验条件

良好的试验条件是培养水土保持人才必要的物质保证。

（一）与科研项目结合，为研究生学习创造良好的物质条件

让研究生参与具体的科研项目是锻炼学生科研能力的有效方法，同时，项目的研究资源也是支持专业可持续发展的物质条件。目前，水环境研究所正在承担多项水土保持方向的国家自然科学基金和省部级基金项目，为该专业方向的研究和学习奠定了良好的物质基础。硕士研究生的论文选题面向科学研究、面向生产实践，以提高硕士论文的研究水平。由于硕士论文成果要运用到实际的工程中，促使导师和学生都对论文工作更加认真和重视。实际项目背景也为硕士论文工作的顺利开展提供了有力的物质保障。论文选题时既要有一定的难度和深度，能够比较全面地培养学生的综合能力，又要考虑到受硕士论文研究时间、研究深度的限制，难度不能太大，学生经过努力以后能够按时、独立完成。从水土保持研究方向的特点来看，鼓励硕士生独立设计、完成一些基础试验效果比较好。硕士研究生学习期间，通过学习，应该能够独立查阅文献、独立设计和完成较基础的水土保持试验、并对试验结果进行初步的分析。从水环境研究所往年培养的历届水土保持方向硕士生来看，凡是重视论文试验的学生，学位论文质量都比较高，也比较容易在核心期刊。

（二）探索试验基地的建设方法

水土保持研究的原始数据可以通过现场监测、现场调查、现场试验、模型试验等方法获得。水土保持室内模型试验不可能完成所有研究任务，因此，开展校外试验基地建设，广泛进行水土保持现象的现场试验和监测、调查是很必要的。大连理工大学水环境研究所一直与清华大学黄河研究中心保持密切的合作关系。已与该中心联合建成了模拟和观测设施较为先进的“大连理工大学―清华大学土壤侵蚀试验室”，近年来，每年都分派1～2名研究生，到清华大学黄河研究中心的李各庄基地进行为期3～4个月的水土保持试验。大连理工大学水环境研究所还与中国科学院水土保持研究所经常进行研究人员互访、项目合作等学术活动。多年的校外合作经历证实，严谨、踏实的学术作风是获得同行认可的基本条件。在校外做试验，试验的设计、组织水平，工作人员的劳动态度，都不仅仅代表课题组，更代表大连理工大学的形象。严谨、勤奋的工作态度，才能获得同行的认可和尊重。同时，精心设计、精心组织，才能顺利把试验做好。在校外基地工作，时间非常紧张，因此，应提前准备认真、详细的试验方案；试验基地一般都设在郊区或者乡下比较偏僻的地方，许多试验器材、试验仪器无法在当地购买，所以应提前购买、落实。另外，应与合作单位以及试验工人互相尊重、互相体谅，才能把试验工作做好。最重要的是，只有认真做实验，并做出较好的科研成果，才能证实所做的工作是有意义的，才能获得合作单位长久、持续的支持。与校园内相比，校外基地的生活、工作条件一般比较艰苦、单调，因此，如何引导学生保持积极、乐观的生活态度尤为重要。多出高水平的科研成果是激励学生努力学习、努力工作的最好动力，同时，多方面发现、发掘试验基地的优势，也是提高同学们士气的好办法。

（三）探索试验仪器的有效管理方法

大连理工大学水环境研究所的试验仪器购置经费主要有两个来源：一是学科建设经费；二是研究所承担的科研项目经费。近年来，水环境研究所在黄土高原水土保持、城市透水面集水效应现场试验、砂基透水砖研制和物理性能试验研究等方面做了大量工作，已拥有多套可用于现场试验的移动式降雨模拟设施，并已建成拥有MX-2010地貌仪、坡面径流量含沙量动态测量系统、RR1008土壤水分自动测定系统、TYE-2000B压力机等先进设备的水土保持试验室。“水环境研究所水土保持试验仪器设备登记表”根据已有仪器分类登记，定期更新，发到研究所每位学生手中。这样，学生在设计试验方案时，可以充分利用现有设备；另外，由于仪器的详细参数、入库时间、点验状态等项在登记表中都有详细说明，可以促进仪器的妥善保管，防止公共资产流失。水环境研究所一直鼓励和支持自主研制专业试验仪器，2006年以来在水土保持方向上已获授权发明专利7项。试验室日常工作由专人负责，借用仪器须履行登记手续，新购仪器及归还的仪器须及时登记入库，以使现有设备发挥最大效益。

二、改进研究生指导办法

掌握合理的指导方法才能顺利地培养出多层次、合格的研究生人才。

（一）研究生课程的教学质量

课程建设是研究生培养方案的重要内容。目前，作者承担“流域环境保护与管理”、“水文水资源水环境领域研究进展”中“水土保持研究进展”两部分内容。教学实践中，将基础知识与工程实践相结合，理论联系实际，不断吸收本领域内国内外研究前沿成果，凝练和提高多媒体课件，形成内容完善、知识新颖的讲义，以发展和完善课程内容；同时通过讨论式教学、报告式教学、体验式教学等多种教学方式，将学生吸引到教学活动中，使学生学习能力得以充分体现，培养学生的自主性、能动性和创造性，构建以学生为主体的教学模式。启发式、互动的授课方法，是培养研究生创新能力的一个重要途径。作者主讲的“流域环境保护与管理”是面向水利工程学院的专业选修课。2013年有30名硕士研究生选修该课程。课程内容以教师讲授为主，每次课均由主讲教师课堂授课；期间也通过上课提问、优秀论文演讲等措施，与学生互动，激发同学们的学习兴趣，另外，还通过课间5分钟欢乐视频，营造轻松、愉快的学习气氛。通过课程论文写作，确保绝大部分同学掌握课程的基本知识，并使有兴趣、学有余力的同学有所创新。“流域环境保护与管理”共7章19节，学生在第一节课就布置课程论文题目，每位学生可选其中一节为题。选题时可2人选同一题、分别写；多人选同一题者，以主讲教师最早收到的前两人的邮件为准。要求学生写作时，广泛阅读文献，紧密结合课件，采用综述的写作方法，对课堂讲课内容进行丰富和完善，其目的在于巩固和扩展课堂上老师讲授的基础知识。如果撰写的课程论文与已有教材或者已发表期刊论文的重复率达20%以上的话，该论文以0分计。课程快结束时，评选出5篇优秀论文，并让这些优秀论文的作者上台，每人作8分钟演讲。由于一直严格贯彻以上的课堂纪律，严格中彰显公平，加上任课老师认真备课，该门课程的讲课效果较好，受到同学们的好评。

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关键词：

水文化；水文化建设；综述

20世纪80年代以来，水文化研究逐渐开始被国内外很多专家、学者和科研工作者所关注，在该领域内开展不同类型的研究和探讨，并举办了相关的学术交流和座谈等活动。不仅学术界对水文化的研究在深入，政府部门对水文化的认识程度也在不断增强，开展了很多方面的研究。例如，2009年全国第一届水文化论坛在济南举行，水利部部长陈雷发表了重要讲话，强调水文化体系是我国社会主义先进文化的重要体现，并指出水文化体系不仅包括精神文化，还有物质文化，更有制度文化，必须将三者有机统一起来，才是真正的水文化体系。随后，我国开始不断强化水文化建设，在2011年出台了《水文化建设规划纲要》，为未来10年内如何加强水文化建设提供了指导思想、目标任务和建设路径。该文件的出台，标志着我国水文化建设开始从理论走向实际，开启了水文化建设的新篇章。

一、水文化研究的角度

在中国知网数据库中文文献里，以“摘要”中的“水文化”作为检索词进行检索，可见自1999年至2014年水文化研究热度有上升趋势；在中国知网数据库外文文献里进行检索，与“水文化”直接对应的比较少，大多是从社会科学、水管理、水利史研究等角度进行阐释。通过对国内、国际水文化研究论文的梳理，国内的研究成果主要集中在对水文化及相关概念的界定等理论构架的研究、关于水和中华文化的关系研究、区域性的水文化研究、民族文化与水文化、水文化的应用问题等方面。

1.水文化及相关概念的界定

目前对水文化概念的定义或界定，讨论比较多，如李宗新、周魁一、李家和等人对水文化概念的探讨。2008年，《中华水文化概论》正式，该书对水文化的概念进行明确和规范，其从广义和狭义两个角度对水文化进行阐释。所谓狭义上的水文化，主要指人类在与水有关的活动中所创造出来的精神价值，包括意识形态、价值理念等。广义上的水文化，不仅包括上述狭义的内容，还包括其在活动中创造出来的物质价值。后来，还有人研究指出，水文化其实就是水与人类经济社会发展之间的文化关系。彦橹认为，不同的学者有不同的研究方向，当前对水文化的研究主要包括水利文化、生态文化以及社会文化。郑晓云研究指出，无论是哪个民族或者国家，其生存与发展都离不开水文化，一言以蔽之，即水文化其实就是人们对水的认识、理解，以及如何去有效利用它和治理它，主要包括水文化的内涵，社会对水资源的利用、开发和保护规则，人类对水环境的治理等等。水文化的一般性理论结构由4个层面构成：观念层面、制度层面、行为层面、物质文化层面。除“水文化”概念的界定外，还有一些相关概念的讨论，如“水利遗产”“水文化遗产”等。谭徐明指出，何谓水文化遗产，即过去人们对水资源的认识、开发和利用所遗留下来的各类遗存。其留存于世主要是以大型水利工程、与水相关的风俗活动、宗教文化和信仰等。汪健等曾对水文化遗产提出了如下见解，他认为水文化遗产即历史上人们在与水有关的活动中，留下的那些具有历史价值和意义的各类工程、遗址、文物等，其是传统文化的重要表现形式之一。他还在研究中，将水文化遗产分为流域（地域）文化遗产、物质文化遗产及非物质文化遗产。

2.水和中华文化的关系研究

我国古代著名的思想家，比如孔子、老子等的哲学见解，都与水有千丝万缕的联系，并对后世在水利工程设计、水文化文学、与水相关的美术设计等方面有非常积极的启发。靳怀堾阐释了老子、孔子、孙子、墨子、庄子、孟子、荀子等思想家的古代哲学思想与水的关系。肖冬华以中国古代神话中的“水”、中国古代哲学思想中的“水”、中国古代宗教中的“水”为视角，研究中国古代水文化。

3.区域性的水文化研究

区域性的水文化研究，主要是指对各个地区之间，由于不同的地理环境导致的水环境以及水文化的不同进行研究，比如既有对长江、黄河流域水文化的研究，也有对渭河流域、淮河流域等河流和地域水文化的研究，还有对洞庭湖、鄱阳湖等湖泊相关水文化的研究。其中，对水利工程进行研究的典型案例就是都江堰、大运河水利等；对水与地方文化之间的联系研究较为典型的有水与北京、运河与沿线城市、蜀水文化等。

4.民族文化与水文化

水文化与民族文化之间的研究，有水与少数民族形成之间的关系，少数民族对水的认识、风俗习惯以及信仰，还有少数民族对水的管理和水与少数民族可持续发展之间的联系等。云南地区是我国少数民族种类最多的地区之一，那里不同的民族对水的认识、管理、风俗习惯和都不一样。比如，傣族认为水是神圣的，而且可以给人带来好运，傣族的泼水节是其民族一个非常重要和具有特色的节日。傣族的传统舞蹈中也有浓厚的水文化特质。侗族传统技术以稻、鱼、鸭共生稻作技术为核心，这些都与水息息相关，对整个侗族的民族文化传播、经济社会持续健康发展都具有非常重要的影响。

5.水文化的应用问题

主要是指对水文化在整个水资源的开发利用、水环境的综合治理与保护、与经济社会发展之间的关系等问题上进行探讨和研究，还有水文化与旅游资源开发、景观设计、生态文明建设以及怎样把水文化与当前水资源的可持续利用有机结合等问题，都是其讨论和研究的重要领域。许多城市在规划中将水文化建设作为城市的亮点与特色，主要通过研究其区域特征、历史脉络，挖掘水文化要素，塑造城市滨水空间。山东肥城市在现代水网规划中打造具有当地特色的水文化和水景观；河南郑州市地域水文化与城市水系规划建设结合；湖南长沙靖港古镇将水文化与整个建筑的设计和风格进行无缝结合，从格局、精神、文化等多个层面，将它们都融合起来。此外还有基于对我国古代和现代的水文化内涵、特征的对比研究提出的未来中国乡村景观的趋势分析和预测，将水系设计与园林设计相联系的开封水系二期工程等。

6.国际水文化研究动态

在联合国教科文组织的大力宣传和推动下，国际上对水文化的研究在不断深入，水文化的应用也在不断推广。20世纪末，在该组织的努力和推动下，国际上第一个与水文化有关的机构和组织成立———国际水历史学会。该学会成为全球首个水文化正式讨论、交流和推广的平台。2005年年底，教科文组织与该学会携手共同举办了一次全球性的会议，会议的口号和研究重点就是“水与文明”。此次会议举办的另外一个目的，也是对教科文组织国际水文项目启动30周年的一个纪念和庆祝，表示将水文化的研究上升到联合国的层次。上述这些做法，都预示着水与文化之间的联系将会被越来越多的人所认识、研究和重视。2006年联合国教科文组织的世界水日“水与文化”主题宣言中这样说道：无论哪一个国家或者地区，他们对水都有着自己的见解。尽管这些认识和见解可能不一致，但其中必有一个共同的地方，即都认为水在整个经济社会发展和人类生产生活中有着不可替代的作用。不同的地域之间，由于各自的文化传统各具风格，各自的世界观和价值观也不一样，所以他们对于水的认知与管理都存在着差异。21世纪，联合国教科文组织正式提出，世界能否得到长久的可持续发展，与水文化之间有着非常密切的联系。随后，该组织设立了水与文化多样性项目，在世界范围内开展了水与文化多样性的大讨论。讨论的核心问题主要有以下几点：水与文化多样性的内涵、特征和意义；与水相关的经济、社会、文化等管理体制；开发利用和管理水的相关问题。近年，与水文化有关的研究越来越多，很多有价值的理论和数据不断被发掘，对水文化的传承与保护意义重大。欧盟2010年提出的《水的形态》项目，一方面是在理论上强化人们对水文化遗产的研究和保护，即通过大量的数据分析及各类相关案例的研究、不同类型的学术论坛等方式，塑造浓厚的氛围和提供详细的理论支持。另一方面是通过实际行动来强化人们对水相关文化的保护，比如通过开发一些与水相关的旅游产品、艺术表演等，将游客和观看者带入水文化的现场，让他们在视觉上和心理上都能感觉到水文化强烈的吸引力和震撼力，从而达到保护水文化遗产的目的，构建人与水资源和谐共处的体系。参加该项目的有来自西班牙、法国等国家的6所科研院校，对项目进行统筹协调的机构是来自意大利的文化遗产保护研究所。

二、中国水文化与水文化建设研究前景

水文化作为一个研究领域，是涵盖工程、哲学（主要是水资源价值观、生态伦理学等）的独特的文化领域，无论在国外还是在国内都得到了工程学、人文学领域广泛的关注。水文化的研究越来越多，但是关于其明确的含义或者定义尚没有定论。

1.加强基础理论研究

加强水文化的建设和应用，就必须要建立一套完善的水文化理论体系。该理论中最关键的几个问题是：什么是水文化，水文化到底有什么意义，水文化对于缓解水环境压力、实现水资源的可持续利用和经济社会持续发展有什么作用，水文化建设到底是建设什么、建设的目标是什么、建设的途径有哪些等等。这些都是急需解决的问题。因此，要想使水文化建设取得良好效果，能够被广泛应用，就必须加强对水文化相关理论的研究。

2.加强水利遗产的普查和价值研究

水利遗产逐渐成为我国对文化遗产的保护与开发中极其重要的一项。在近年国家对全国文物进行普查过程中发现，水利遗产被很多人所发现和重视。水利遗产在中国文物保护中具有非常重要的地位，但当前无论是对水利遗产重要性的认识，还是对水利遗产的保护，都没有受到足够的重视。水利遗产的保护是中国特色文明保护的重要内容，很多历史上的重大水利工程都是祖先们利用水资源、开发水资源和管理水资源的智慧结晶，对这些工程的保护是弘扬中华文明的重要举措。因此，可以学习《水的形态》重大科研项目中关于水利遗产保护方面的做法和经验，对水利遗产保护进行深入研究，开展水利遗产普查，摸清现状，研究其价值，从而制定配套的保护与利用的措施和管理制度，达到弘扬水文化、推动生态文明建设的目的。

3.加强多学科融合研究

由于水文化涉及的学科种类众多，包括工程、规划、资源、环境、民俗、文化等多个学科，要想对水文化有深层次的研究和认识，就必须广泛涉猎各类学科资料，强化多学科之间的融合研究，只有这样才能更好地加强水文化建设，这也是未来一个重要的研究方向和趋势。

作者：邓俊 吕娟 王英华 单位：中国水利水电科学研究院 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心

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