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水文与水资源工程研究方向赏析八篇

时间:2024-01-02 10:36:44

水文与水资源工程研究方向

水文与水资源工程研究方向第1篇

1水文水资源

水文水资源学科分为水文极值理论与计算、水文预报理论与方法、水资源开发利用管理理论与方法等3个方向,目前是水科学研究中比较活跃的一个分支。

水文学研究的对象主要为大气、植被、地表、土壤及含水层中的水分运移和相互间的水分转化[1]。目前研究的重点和难点问题主要有:空间分布问题、水文尺度问题、稳定化数值算法问题、分布参数计算、区间入流反演、单宽入流过程的反推等。引入的新理论和新方法有神经网络模型、灰色模型、遗传算法、分形、混沌理论等。水文预报方法中数学模型的研究由黑箱模型发展到概念性模型,目前这一领域的研究主要集中在概念性模型的参数识别、模型参数的实时矫正技术;随着GIS(地理信息系统)空间信息处理技术及相应计算机软件、高性能微机工作站及数字地形高程(DEM)等技术的出现,使得与水文水环境有关的地理空间数据的获取、管理、分析、模拟和显示变为可能,开始出现了分布式物理水文模型和半分布式物理水文模型等新的洪水预报模型,其中,分布式物理水文模型将在近几年内有较快的发展。今后水文学的主攻方向将是区域尺度大气输入和分布式水文模型相耦合、新技术体系在流域水文学上的应用以及建立数学模型模拟人类活动影响下的地下、地表水质和水量的变化情况[1]。

水资源的优化配置一直是水资源高效利用需要讨论的议题之一,随着近几年来我国北方部分城市严重缺水以及洪、涝、旱等灾害的不断出现,使得该分支的发展越来越受到社会各界的普遍关注,如何使水资源充分发挥作用,使之有利于人类社会的发展成为众多学者为之努力的方向。为减轻洪涝灾害的发生,在分析流域水位径流资料的基础上修建防洪功能水库,通过建立调度决策支持系统减少灾害损失的发生,同时也考虑洪水资源化,将洪水引入到适当地方储存起来,供缺水时使用。长距离调水是我国解决水资源南北分布不均、北方城市严重缺水的重要手段,由此而来的如何合理建立水市场便成为急待解决的问题之一,有关水权、水价的形成机制以及效益补偿机制的建立成为该领域理论与实践研究的前沿课题,这一领域也体现了水资源学与管理学、经济学、社会学、法学等多学科交叉的特色。流域水资源管理从水资源工程的多目标开发和统一管理,逐渐发展为集地下水、地表水、湿地、水生生态系统于一体,统筹规划设计、实施和保护的流域水资源集成管理。以水资源系统工程、大系统多目标优化理论、决策分析以及协商理论和对话机制为基础建立的水资源管理决策支持系统为水资源统一协调管理提供了强有力的支持。

开源节流是解决水资源紧缺问题的主要途径。城市雨水资源化就是一个很好的节水思路。现在城市雨水大多是通过下水道直接进入城市排水系统中,在雨量较大时,常常造成排水不畅,引起城区滞水,给人们生活带来诸多不便。如能将这部分雨水充分利用,对缓解城市水资源短缺,减轻城市排水系统的压力将起到双重作用。

地表水和地下水的相互作用是科学家们所热切关注的话题,目前多从野外试验、示踪剂、模型模拟和仪器测量等方面研究地下水与地表水交错带上发生的各个过程及地下水在质和量上的相互作用。

数字地球、数字流域概念的提出,进一步推动了水文水资源科学的发展。地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)和遥感技术(RS),或称为“3S”系统,在水文水资源研究和应用领域的应用,使得开发整个流域的产汇流过程,对洪水演进和淹没进行三维空间的动态模拟仿真系统成为可能,这些技术的发展无疑对防洪部门的决策具有重要的参考价值。

2环境水利

环境问题是21世纪全世界各国所面临的重要问题之一,环境水利学科基础研究主要涉及到河流水环境、非点源污染防治及治理、水污染处理工程等方向。

河流水污染是近年来人们普遍关注的主要环境问题之一,我国河流水环境质量总体较差,有必要加强河流水质管理、治理污染和防止污染加剧。目前这方面的研究主要集中在:①研究河流水环境质量发展趋势。建立水环境质量监测网,跟踪研究水环境质量因子在河流中的变化情况,预测河流水环境质量的变化趋势;②河流水环境不确定性风险研究是世界性的难点和热点问题。由于河流的多用途性,使得河流水环境经常会遭到一些意想不到的破坏,而这种破坏是带有突发性和不确定性的,因此给河流水环境的风险研究提出了更高的要求;③建立河流生态环境预警系统。与河流水环境质量发展趋势相对应,如果某个或某些水环境质量因子的发展趋势向着河流生态环境质量恶化的方向发展,并接近生态环境可允许的边缘时,通过发出警报,使人们能够及时采取措施预防和治理;④河流水体的动态耗氧、复氧机理。研究河流的变化应尽量接近河流的天然情况,河流水体的动态耗氧、复氧过程正是基于此而提出的,研究河流水体的动态耗氧、复氧机理对于正确认识河流水体中氧气的耗用情况,进而研究河流水质的发展变化机理有重要意义;⑤江河生态环境最小需水量定量化理论和应用研究。江河生态环境是江河在长期的演化过程中形成和发展起来的较稳定的生态关系,研究江河生态环境最小需水量对保护自然界生态平衡、确定人类可引用的河水数量具有重要参考价值。

非点源污染方面的研究,集中在人类活动对地下水污染的预测和如何对污染物进行治理等方面。由于非点源污染需要综合和显示各种空间信息,利用GIS对空间数据的处理能力及模型的模拟能力,可研究不同的土地利用方式对流域水文和水质的影响。农业非点源污染是造成地表水富营养化的一个主要原因,研究湿地生态系统对农业非点源氮、磷等元素的削减能力,为减轻和控制富营养化提供依据。对湿地非点源污染的控制机理研究将对非点源污染的治理起到积极作用。

水污染处理工程方向的研究愈来愈受到重视,地下水污染是水污染中较难解决的问题之一。我国地下水和土壤污染相当严重,主要污染物是重金属离子和有毒有害有机物,据调查,超过50%的城市地下水受到不同程度的污染。受污染士壤和地下水的修复技术基本上分两类:物理化学类型和生物学类型。物理化学类型包括隔离、泵抽取、地上处理、士壤清洗、萃取、固化和稳定化等;生物修复技术包括地上生物处理和地下现场生物修复等。物理化学类型能够彻底清除土壤和地下水中的污染,其缺点是严重影响士壤的结构和地下水所处的生态环境,而且成本非常高;相比,现场生物修复技术不会破坏生态环境,但是修复过程非常缓慢,效率低。目前出现了一种电动力学修复技术,既能修复受污染的土壤和地下水而又不会破坏生态环境,成为修复技术的发展方向[7]。水污染治理机理研究集中在:微生物措施研究,利用有益微生物保护水源;研究曝气生物滤池中的气液固三相流,提高污水处理效率;研究深层均质滤料滤池处理微污染水的氧化机理等方面。此外,水污染经济损失评估、湖泊富营养化机理、生态环境评价指标体系等方面也是环境水利学科研究的热点问题。

3农田水利

农田水利研究以农田节水、作物高产为中心,涵盖了节水灌溉理论与方法,节水灌溉综合技术体系,灌溉排水技术与方法等方面的研究。

土壤水与作物关系问题的研究是农田水利研究的基础,围绕着农田土壤水分的转化问题与农田水分的有效利用开展了大量的研究。土壤水研究现已从单学科走向多学科交叉,如水热和溶质的耦合运移,土壤-植物-大气连续体中的水热运移等。其研究特点亦从均质走向非均质,从点的研究走向面(或区域)的研究,从理论研究推进到应用研究。土壤水运移机理研究目前集中在优先流、土壤水参数的测定和确定、土壤水参数的空间变异性、土壤水分运动的随机模型等几个方面。

为缓解农业用水紧张状况或为了提高灌溉水利用率、提高水分生产效率、增加用水者的经济效益或减少劳动力和动力消耗而采取的节水措施主要有:①输配水过程:渠系改建、渠道防渗、管道化输水灌溉、灌区现代化管理;②田间输水过程:水平畦田灌、喷灌、滴灌、渗灌、小管出流、波涌灌(浑水波涌灌)、膜上(下)灌、有限灌溉(限水灌溉、非充分灌溉、调亏灌溉)、集雨灌溉;③作物吸收转化过程:坐水种、机械保墒、化学保墒、秸杆(薄膜)覆盖等。近来,节水灌溉出现的新概念、新方法还有:地下滴灌、微喷灌、节水控盐灌溉、控制性分根交替灌溉、微咸水灌溉[2]等。

灌区现代化管理是获得灌区系统的最优运行、充分发挥工程效益的良好手段。灌溉排水规律的复杂、水资源日趋紧张、综合利用供需矛盾的增加都需要加强灌溉排水系统的集中管理。自动化、GIS、GPS、RS、水情自动测报系统等技术的发展,为实现灌区管理现代化提供了技术支持。实现灌区现代化管理,首先要有灌溉工程控制设备的自动化,其次有先进的系统运行软件对系统控制问题进行决策,从而建立灌区现代化管理决策支持系统,指导灌溉用水过程。

水平畦田灌是田面非常平整条件下的畦灌,要求供水流量大、土地平整精度高。用传统技术难以满足其精度要求,必须在进行大地测量后,采用激光平地技术。该技术在美国等发达国家被称为是地面灌溉最重要的进展之一[8]。波涌灌溉利用了致密层在发展中不断减小田面糙率与土壤入渗特性这一客观规律,逐次为以后各周期的灌溉水流创造了一个加速水流推进与提高减渗效果的新界面。浑水波涌灌溉则是利用含沙量较高的水进行波涌灌概,能够起到更加明显的效果[4]。地下滴灌是目前节水效应最为显著的灌水方式之一,它具有微灌的所有优点,又在生态环境保护方面效果明显,将农、水和生态等学科交叉融合,统一考虑地下滴灌技术参数组合与作物生长发育和水肥利用的关系,能较好地协调土壤水、肥、气等状况,防止土壤板结,为作物创造良好的生长环境,具有明显的节水增产效益。目前该领域的研究主要集中在以提高水肥利用率及根区水分养分运移过程的效率为目标进行的地下滴灌灌水技术参数的优化试验研究。微喷灌具有节水、调节田间小气候等特点,缺点是受风影响大,飘逸损失多。目前,国内外微喷灌工程对水滴分布函数、飘逸蒸发系数研究不够。节水控盐灌溉制度设计模型以作物生长对土壤水盐状态的响应为依据,在分析作物水盐模型和大田水盐平衡理论的基础上,研究淡水、微咸水交替灌溉条件下灌溉制度的优化设计,是节水灌溉制度的一种新的设计方法[5]。控制性分根交替灌溉是一种局部根系受累时既能满足作物水分需求,又能控制蒸腾耗水的农田节水调控新思路[6]。微咸水是我国北方地区重要的水资源,实施微咸水灌溉对北方地区水资源的合理开发利用,提高作物产量,开辟新的灌溉水源、缓解我国北方缺水状况将有重要意义。节水灌溉综合技术体系也叫节水农业技术体系,是为充分利用降水和可用水资源采取水利措施、农业措施和管理措施,提高水的利用率和利用效率,达到农作物高产高效的成套技术。是一项包括水源、输水、田间供水、生物和管理等子系统构成的系统工程[8]。该技术体系可缓解水资源供需矛盾,促进高产、优质、高效农业发展。在排水控制涝渍和盐碱化方面,目前采用的方法有明沟排水、竖井排水、二元结构水文地质条件下的竖井排水、暗管排水、辐射井排水等,研究内容主要集中在对田块、排域的排水模数等方面。分析节水灌溉技术的不同尺度影响,地理信息系统(GIS)在节水评价中的应用也是当前研究的热点问题。

4小结

水科学的研究已经进入了一个全新的发展时期,研究的对象已经向微观和宏观两个领域的深层次发展,研究的尺度也呈现区域、流域、全球平行发展的态势,各尺度的转换问题研究是当今水科学研究的前沿课题之一。水科学与多学科的交叉仍然是水科学由理论转向实际的重要手段,高科技领域在水文水资源研究中的应用更加广泛;水资源评价已发展到在可持续发展思想指导下,不仅进行水量评价,而且包括水质、水资源保护、水资源经济、水资源管理等全方位评价的评价指标体系;水环境问题的研究中,点污染、线污染和面污染研究并举,并以非点源污染的研究领域有较大的开拓;加强了人类活动对水循环影响的研究;开发研制具有水文过程模拟、水污染控制、水资源规划与管理等功能的流域规划决策支持系统软件等。

致谢:本文除如下参考文献外,还参考了2001年国家自然科学基金委员会水利学科有关申请书的申请材料及部分专家评议意见,在此一并感谢。

参考文献

[1]刘苏峡.世纪之交的水文研究.水科学进展.2001,12(1).

[2]沈振荣,等.节水新概念——真实节水的研究与应用.北京:中国水利水电出版社,2000,4.

[3]彭盛华,等.GIS技术在水资源和水环境领域中的应用.水科学进展,2001,12(2).

[4]王文焰,等.浑水波涌灌溉的节水机理与效果.水利学报,2001,(5).

[5]张展羽.节水控盐灌溉制度的优化设计[J].水利学报,2001,(4).

[6]史文娟,等.控制性作物根系分区供水的节水机理及研究进展[J].水科学进展,2001,12(2).

水文与水资源工程研究方向第2篇

关键词:水工环 发展 建议

1 水工环地质研究现状概述

(1)水文地质研究现状:在最近几十年里,水文地质学发展迅速。从基本概念和基本理论,到模型与模拟研究,再到成果展示的数字化,使水文地质工作从定性分析发展到定量研究的新阶段。野外探测和室内测试技术的提高,现代科学的新理论与水文地质学的结合以及新技术、新方法在水文地质领域的应用,都极大地促进了水文地质学的发展。

(2)工程地质研究现状:工程地质学是20世纪20年代从地质学中脱胎而出的,经过近90年的发展,而今已成为一门理论基础坚实、研究内容丰富、与工程建设及人类环境密切相关、且具有各分支学科、应用性很强的地学学科。在大量吸取国外先进理论和技术方法的同时,创立了自己新的理论,形成了具有中国特色的工程地质学理论体系。

(3)环境地质研究现状:随着全球性生态环境的日益恶化和自然灾害危害的不断加大,人类的生存和发展受到了严重的威胁。如今,环境地质工作是可持续发展的核心问题之一,而且环境地质工作肩负着保卫国家生态安全的重任,很多国家已经把工作部署整体上向环境地质转移

2 水工环工作存在的问题

尽管水工环地质工作一直处在国家、社会与国民经济发展的前沿,但是仍需“更加紧密地与国民经济与社会发展相结合,更加主动地为经济与社会发展服务”。目前,在水工环地质调查工作中尚存在如下亟待改进和加强之处:

(1)大调查队伍不健全:为了适应地质工作由资源型向资源+环境型转变,中国地调局机关成立了水工环部,极大加强了水工环地质调查工作的管理能力。老一代地质工作者仍然是地质大调查的主力,而目前尚未培养出足够多的具有较高战略分析和综合分析能力的中青年骨干队伍。

(2)国家层次的地调项目不够:目前水工环大调查项目几乎涉及各个领域,覆盖全国,但是,由于经费投入明显不足,因此,像“400个县市地质灾害调查与区划”,“鄂尔多斯周缘地下水”,“长江中下游水患区环境地质调查”等反映国家意志,具有较强公益性、战略性和基础性的项目不多。应该按照“有所为有所不为”的原则,对水工环地质工作全面规划,使有限的资金产生更大效益。

(3)成果转化亟待加强:“长江中下游水患区地质环境调查”、“黄河中下游地质环境调查”、“首都圈地区环境地质与水文地质调查”、“塔里木盆地地下水资源勘查”等许多项目已在实施并取得初步成果,应该尽快将水工环地质调查成果推向社会,力争参与到这些地区社会与经济发展建设计划中去。

3 水工环工作的建议

(1)工作部署原则:水工环地质大调查工作部署原则,总体上必须以副总理提出的“一个根本转变,两个更加”作为开展工作的战略方针,以寿嘉华副部长提出的“四个定位,五个提升,九个部署”为工作重点,它要:①更加主动地为社会和国民经济发展服务。水工环地质工作是在国家经济建设中诞生的,随着国家经济建设的飞速发展而迅速成长壮大。②全面提升调查水平,更加代表国家意志。③应具超前意识,并服务于全过程。因此,应该及早开展以生态环境地质为主题的三峡库区地质调查,重点了解库区第四纪地质与库岸变迁、移民迁建区人工开挖与地质灾害、25°以上斜坡地与生态环境保护等问题。

(2)加快战略和规划的制定;以水工环发展战略思想为指导,尽快完善我国水工环地质调查规划,真正体现国家意志,并以此作为编制实施计划和项目申请立项的依据,通过数年的努力,真正使我国水工环地质工作提升到新的水平。

4 需要建立一个发展目标

这个目标就是“实现水工环科技的现代化”。什么是“现代化”?说法很多,国内外有不少种说法。水与土是水工环研究对象,是基础。水工环的现代化要以为人类进步服务为目的,要与社会的持续发展相适应。从发展角度来看,水工环工作,在认识上要有几个重大转变:

(1)从点的认识向区域转变――是认识在空间上的拓宽;

(2)要从浅部向深部转变――从地球层圈角度看问题;

(3)要从静态认识向动态认识转变――时间上的连续;

(4)要从对现在转向未来――从发展上来看问题。要广纳、吸收其他学科的新成就,并使之转化成为水工环的理论发展的驱动力。问题就在于缺乏现代化技术的应用和现代化理论基础。

5 水工环科技发展规划中应考虑的主要领域

(1)我国自然区域性水工环问题,即与区域发展建设有关的水工环科技问题的研究。我国特有的区域,如青藏高原、黄土高原、西北干旱区、华北大平原、西南岩溶区等等,既有不同的区域性水、工、环问题,又是我国独特的自然区域,这些区域性问题的系统研究,可以使我国水、工、环科技工作在国际上独树一帜。

(2)土地资源可持续利用与保护方面,是我国国计民生、长久的根本大计,是中国人民生存的根基。

(3)我国陆地水资源(包括大气降水、地表水、地下水)的形成、利用、动态变化趋势

(4)陆缘地下水与海洋相互作用及其环境问题。

(5)自然、地质灾害的预报、预警、监测的系统工作。

(6)自然、地质灾害的形成、发展机理的地学研究。

(7)现代探测、测试、分析等技术和实验模拟技术的提高和发展。

(8)有害固体废弃物和有害污染水造成的环境问题。

(9)城市发展中的环境地质问题。

(10)大陆水循环、演化问题。

(11)人类工程活动诱发的环境地质问题。

(12)经济技术活动产生的化学过程形成的环境地质灾害问题。

参考文献:

[1]汪俊清.国土资源 水工环地质勘查.宁夏年鉴,2004:215

[2]戚莓.地质新疆水工环地质信息中心成立.新疆年鉴,1998:249

[3]项怀顺.地质矿产 水工环地质勘查.安徽年鉴,1993:167-168

[4]项怀顺.安徽省地质矿产工作 水工环地质勘查.中国地质矿产年鉴,1993:238-239

[5]宋华.矿产资源管理 水工环地质勘查.中国国土资源年鉴,2000:359

水文与水资源工程研究方向第3篇

关键词:水工环;地质勘察;问题分析;解决对策

随着城市化进程的加快,随之而来的地质评价工作也不断增加。水工环地质勘察研究是现代环境、地质研究调查的重要部分,但由于我国现代的水工环地质勘察还存在诸多的不足,需要找寻合理的方案加以完善。

1 水工环地质勘察的概述

1.1 水工环地质勘察的调查方向。在城市中人口密度相对较大,济活动也较频繁,然而环境问题也突显出来。随着全球城市化不断加快,随之而来的地质评价调查工作也在不断增加。现如今,在城市垃圾处理、环境污染防治和土地利用等方面是我国水工环地质研究主要方向。当今生态地质研究越来越突出,是地质研究中的热点。如今,各国水工环地质工作已从过去为了调查家底而进行基础调查工作,转向以促进自然、社会、经济复合生态系统可持续发展战略思想,重点解决社会和人类生存的重大问题上。这个转变表明了资源、环境、经济的协调发展,加强了资源信息、数据管理、灾害预防等方面工作。

随着资源与环境的变化,各国调整地质调查部署,相应水工环也发生了改变。传统水文、工程与环境地质间界限被打破,水工环地质勘查一体化研究成为现代化发展趋势,其服务领域更广,呈现出信息量大及功能多趋势,环境地质重要性日益明显。多年来,国际对环境地质工作重视程度增加,环境地质已成为是其中发展最快的部分,是现阶段人们关注的焦点之一。

1.2 水工环地质勘察的分析。近年来,由于我国经济快速发展,人类对于社会资源不断进行开发,使生态与地质环境发生了巨大的变化。随着人们生活水平的提高,对于生态环境认识的不断提高,逐渐对自然资源开发行为产生很多思考,逐渐意识到可持续发展的重要。由于现代社会对环境资源开发思想的转变,水工环地质勘察也遇到很多挑战。对于各种项目建设,水工环地质勘察是工程进行前的重要流程,是对地质条件评价的重要基方面。随着我国城市化进程逐渐加快,城市建筑与规划工作需要依靠有效水工环地质勘察工作来提供准确地质调查结果与分析,从而有效的对城市中的不同建筑用地进行合理规划。

现代社会经济发展需要对各科技进行有机融合并加强学科之间的渗透,提升各个行业技术水平。地质和生态学的交差与相互渗透体现现代社会对于科学技术综合化、系统化的需求。地质勘察要将地质与生态学进行有机结合并将地质勘察工作进行合理安排,将地质环境对于周边的影响进行综合评价与研究。地质勘察工作要在对地质条件研究上重视生态环境问题处理,提高勘察结果合理性,便于向社会公告。

1.3 我国现代水工环地质勘察的状况。随着地矿事业的发展,我国在社会发展中一直未曾停止对地质开矿事业的研究与探索,尤其是在最近几年,随着各种新理念、新技术被提出,地质开矿事业的研究与探索更是得到了前所未有的发展,为推动社会经济发展做出重大贡献。如今,各国水工环地质勘察工作已由过去以调查资源为目的基础调查,转向将促进自然、社会与经济复合生态系统可持续发展作为战略思想,重点解决社会发展以及人类生存的重大问题上。但社会发展同时,人们对各种能源需求也在不断增加,社会环境更是在发展变化阶段,特别是在社会主义市场经济条件较成熟的新时期,各行业在发展中迎来了发展新机遇与新难题。

2 我国水工环地质勘察面临的主要问题

目前,我国水工环地质勘察工作得到了很大的重视,但是仍然存在着许多问题需要被解决。这些问题的产生是多方面的因素造成的。

3 解决水工环地质勘察工作问题的措施

3.1 建立科学有效的社会化水工环地质勘察调查流程。一样科学有效的社会化水工环地质勘察调查流程是能解决大部分问题的前提,它的制定需要面向政府,面向整个社会群体。

3.2 重点解决水文环境问题。我国人口发展迅速,城市工业化不断发展,由此造成城市水资源也遭受了巨大污染问题。水质恶化威胁人类健康,同时影响地下水平衡,造成很多水文地质问题。加强水文地质管理对于防治水文地质问题具有重要作用,对于水资源不足的地区要对地下水含量进行调查并建设好集中供水设施。在调查中要为日后安全规划提供合理调查分析,以保证可持续发展与研究的进步。

3.3 工程地质环境优化。问题出现在工程地质环境有一定的隐蔽性,并因为工程地质环境问题造成的安全事故具有较大的危害,所以工程地质环境的问题对于工程安全进行有重要意义。在地质勘探工作中要对所调查地区地质形态及构造与相应地震活动等方面进行客观评价分析,并针对工程地质环境问题建立完善的应对策略。根据不同问题采用针对性防治方式来保证工程的安全进行是解决地质调查问题的重要方面。

3.4 对环境地质环境问题的管理。自然环境地质问题及各种自然灾害的频发,对环境地质问题的防治成为地质勘探工作中的重点。在调查中要对地质作用和人类生产活动进行综合分析与评价。施工中要对开发前景进行客观评估,对可能发生的问题进行预测,并要加强对重点防护区的保护。

3.5 发展新技术方法投入到水工环地质勘察中。在水工环地质勘察工作中利用高新科学技术如地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)、物探技术以及水质测试技术,如原子吸收光谱法、发射光谱法、原子荧光光谱法、色谱法及同位素测试,能为研究调查带来高效率与高可信度的好处。

3.6 加快战略的规划和制定。以持续发展的战略为水工环事业的指导思想,尽早完善国家对水工环地质勘察的调查规划,真正意义上体现出国家意志,并且将此作为编制项目申请和计划实施的重要依据。经过多年的努力,我国水工环地质勘探工作得到了一定程度的提升,为地质勘探工作的顺利进行做出贡献。

3.7 加强科技研究和创新探索。不断的完善野外调查设备体系,将水工环的第一手调查资料收集并进行研究。完善野外地下水观测大气降水基础平台的建设,并加强环境同位素、地下水有机污染等的建设及测试方法研究,促进设备提高利用率。不断提升测试实验、信息化等科研能力,推进业务工作流程,论证准备区域含水层并进行模拟计算,打通网络服务主渠道。

4 结语

水工环地质勘察工作是我国地质调查工作中的重要部分。随着城市化的发展,合理有效的勘察研究能够帮助人们了解环境问题并及时解决,所以完善与规范水工环地质勘察工作也逐渐成为现代社会的焦点。

参考文献

[1] 白艳强.水工环问题分析及主要防治对策浅谈[J].黑龙江科技信息,2013(09).

水文与水资源工程研究方向第4篇

 

水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源,但其天然分布状况,不完全符合人类的需求,随着生产发展和社会进步,人类开始主动地控制和调配自然界的地表水和地下水,为除害兴利而修建水利工程,以便控制水流,防治洪涝灾害,并进行水量调节,满足人民生活和生产对水资源的需要。

 

1、传统水利工程引发的环境问题

 

近30年来,水利工程的生态影响问题受到广泛的关注,其主要原因是传统水利工程引发了一系列的生态和环境问题:

 

(1)自然河流的连续性遭到破坏。河流上建设的大坝切断了河流廊道的横向联系,造成自然河流的非连续化。大坝将河流拦腰斩断,改变了河流的自然状态,阻断了鱼类的洄游路线,淹没了河流原始地貌,引水式电站还造成坝后脱水段,河流的生境被严重地破坏;堤防和防洪工程的建设将河流与其密切相关的漫滩、泡沼、湿地的横向和纵向联系切断,导致它们形态和功能的改变。自然河流纵向和纵向连续性的改变和破坏,导致河流生态环境的改变和恶化,引起河流生态系统的退化。

 

水利工程的建设还迫使大量受影响地区的居民迁移,如果处理不当,不仅引发社会为题,也增加了迁入地区的生态保护的压力,出现新的环境问题。

 

(2)跨流域调水,给生态系统造成重大损害,甚至产生灾难性的后果。由于跨流域调水打破了河流水系的自然格局,可能出现超量调水、超量用水的情况,对调水河流水文情势和水生态环境带来改变;同时长距离输水的人工河流沿途土壤盐渍化、沼泽化问题,也可能出现,以及受水区引发水生态问题,在以往的跨流域调水工程中均不同程度地得到一些失败的教训。

 

2、生态水利工程的基本理念、内涵和研究内容

 

水利工程引发的生态问题,迫使人们对传统水利工程的规划设计和运行管理进行反思,促进了水利工程和生态工程的结合,从而提出了生态水利工程的概念。

 

2.1 生态水利工程的基本理念

 

2.1.1 尊重自然的理念

 

自然河流形成的河流地貌和形态是河流长期发展与演化的结果,也是河流与周边环境相互作用,逐渐形成的平衡状态。河流地貌与河流形态的外在稳定,保证了河流生态系统的平衡与稳定。因此,生态水利工程秉承尊重自然的理念,在规划设计和建设中尽量保持河流地貌和形态的自然状态,2O世纪80年代世界上一些发达国家进行的河流回归自然的改造,以及“亲近自然河流”的提法、“多自然河川计划”,就是基于这样的理念,拆除以前在河床上人工铺设的硬质材料,在保证防洪的前提下,修建生态河堤,恢复河岸边植物群落与河畔林,重塑河流生态环境,使受损的河流生态得以修复。

 

2.1.2 人类与生态共享水资源的理念

 

水不仅是人类生产生活不可或缺的自然资源,也是维护生态系统健康、保障生态平衡必不可少的生态要素。水是生物生存的重要条件,是生物体的主要组成部分。人类和动植物的依存关系不言而喻,要维持人类的生存,就要维护好地球上生物的生存,立与生物共享水资源、与生态共享水资源的理念,在满足人类用水需求的同时,也要保证维护生态健康用水量。

 

2.1.3 可持续发展的理念

 

1987年题为《我们共同的未来》的研究报告中提出了“既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展”的可持续发展概念,是人类在总结自身发展历程之后,提出的新的发展模式,就足在保持自然资源的质量和可提供的服务前提下,保护和加强环境系统的生产和更新能力,使人口、资源、环境协调发展。水资源是人类生存环境最重要的基本要素,水资源的开发和利用必须遵从可持续发展的理念,其内涵包括保护水资源的承载能力,优化水资源配置和强化水资源管理。即水资源的开发不能超过水资源自身的承载能力,就是指水资源总量不因时间的推移而减少、水质和水环境保持良好状态情况下的水资源开发;有限的水资源在工农业生产用水、生活用水和生态用水之间实现最佳分配,使水资源本身、生产结构布局以及社会经济发展战略之间的互动和协调,最终达到一种大体上的平衡;建立一套高效科学的水资源管理模式,为水资源的可持续利用提供体制上的保障。

 

2.1.4 依靠自然恢复能力的理念

 

生态工程所涉及的生态系统和自然界自我设计与自我完善的概念主要是指生态系统的自我调节与反馈机制,也就是使生态系统具有适应各种环境变化,并进行自我修复的能力,以此保’汪生态系统功能发生最低程度的变化。生态水利工程从本质上讲是一种生态工程,和传统的水利设计相比,生态水利工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅助性设计,设计师必须放弃控制自然的动机,要依靠生态系统自设计、自组织功能,辅以适当的人工干预,由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。

 

2.2 生态水利工程的内涵及其研究内容

 

生态水利是把人和水体置于整个生态系统中,研究人和自然对水利的共同需求,从生态的角度出发进行水利工程建设,建立良性循环和可持续利用的水利体系,从而达到可持续发展以及人与自然和谐的目的。生态水利工程的研究内容主要包括:

 

(1)水循环与生态系统:利用水文学和生态学的原理研究流域生态系统;分析水文情势变化与生态系统演变之问的内在规律;确定水环境条件变化对生态系统的影响;模拟水资源与生态系统各要素之间的相关关系。

 

(2)生态水利规划与设计:研究流域生态系统对人类干扰的最大承载力,结合生态环境建设,提出符合生态安全的水利建设规划与设计方案。生态水利规划涉及水资源、环境、生态和水利等多个学科,在规划过程中,强调运用各学科的综合知识,实现水资源的持久利用。

 

(3)水利工程的生态效应:在研究水资源开发、利用、保护、管理、经营和生态环境之间的相互关系基础上,提出水利工程建设产生的累积生态学效应的评估和预测方法、指标体系。建立生态系统修复和重建的技术和工程方案。生态水利强调以预防和保护为目标,采用工程和非工程相结合的措施,恢复已退化的流域生态系统。

 

(4)生态水利系统管理:研究生态水利系统的监测、评价方法,建立流域生态安全的决策支持系统和预警系统。提出满足生态安全的优化调控与管理措施。

水文与水资源工程研究方向第5篇

关键词:可持续发展 水资源规划 量化研究 研究综述

一、概述

全国新一轮的水资源综合规划编制工作已于2002年全面启动,计划用3年的时间完成。这次水资源综合规划编制工作是针对我国社会经济发展对水资源的迫切需要,进一步查清水资源数量、质量及其时空分布,着力解决水资源的开发、利用、配置、节约、保护和治理等重大问题而开展的。

自20世纪80年代开展全国第一次水资源评价和水资源利用规划工作以来,我国水资源的外部环境和内部条件发生了很大变化,水资源短缺和水环境恶化问题严重制约着我国社会经济的可持续发展。近些年来,我国北方地区持续干旱,华北、西北、东北等地区严重缺水,南方的一些地区也存在着资源性缺水、水质性缺水或工程性缺水等问题。生态环境的恶化和水体的污染进一步加剧了水资源紧缺状况,严重影响着社会经济的可持续发展。通过开展这次规划工作,将对我国水资源的状况重新做出评价,科学预测近期和远期需水趋势,在节水和水资源保护的基础上,对水资源进行优化配置,统筹安排水资源全面节约、有效保护、优化配置、合理开发、高效利用、综合治理和科学管理的布局和方案。

这次水资源综合规划的突出特点是,强调水资源量的评价、水资源有效保护、水资源优化配置以及水资源的可持续利用。如何在新一轮的水资源规划中体现可持续发展思想,是值得探讨的问题。特别是,如何定量化体现可持续发展思想?亦即,如何在定量上来寻找以可持续发展为指导的水资源规划方案?

本文从量化研究的角度,提出量化研究关键问题、量化研究方法,建立以可持续发展为目标的水资源规划模型,给出在可持续发展思路指导下的水资源规划研究步骤。

二、量化研究需要解决的关键问题

2.1 准则问题

就现行水资源规划准则而言,主要考虑的是:经济效益(economic benefit);技术效率(technical efficiency)和实施的可靠性(performance reliability)。尽管它们仍然被应用,但是,就现状而言已经不能满足可持续发展的要求。从《21世纪议程》要求的社会、经济、资源、环境相协调的高度,已迫切需要逐步转变到新的行为准则。

实际上,“可持续发展”就是水资源规划非常基本的导则。然而,仅谈“可持续发展准则”有点太笼统、太空洞,不便于操作。因此,从量化研究的角度,急需要形成新的准则。

本文作者在文[1]、[3]、[4]中从量化研究的角度,提出可持续发展的三个准则:①可承载:可持续发展首先要求不允许破坏地球上生命支撑系统(如空气,水,土壤等),即处在可承载的最大限度之内,以保证人类福利水平至少处在可生存状态。②有效益:可持续发展鼓励经济增长。当然,它与传统的经济学观点有质的区别。它不仅重视增长数量,更追求改善质量。它是以保护自然环境为基础,以改善和提高生活质量为目标,与资源、环境的承载能力相协调。③可持续:可持续发展不仅考虑到当代人,而且顾及到后代人。不仅要保证现代的发展,而且要保证未来的发展,使发展处在不断增加的趋势。

2.2 指标体系问题

在可持续发展量化研究中由于具体区域(或流域)的实情千差万别,水资源规划方案也多种多样。如果没有一套明确、清晰的评价指标体系作为衡量标准的话,则很难将可持续发展对水资源规划的指导方案变为一种可操作的管理模式,用于指导实际工作。

研究水资源规划的指标体系,应该是一个多层次的复杂结构体系。至少应该包括四大类,即社会经济指标、水资源指标、生态环境指标和综合性指标。每大类又有多个子类、子子类。

社会经济指标,主要由描述和表征人口、经济、社会、科技等发展的指标集组成。通过这些指标能够反映出水资源在社会经济系统中的配置状况,水资源对社会经济发展的贡献作用,以及社会福利的增长情况。

水资源指标,主要由反映水文循环状况和水资源开发利用情况的指标集组成,包括水质和水量两个方面。

生态环境指标,是用于表征区域(或流域)内生态环境质量的主要因子,包括河湖质量指标、植被质量指标、土地质量指标、总体质量指标、生态需用水指标等。

综合性指标,主要从宏观层次上选择那些反映复合系统发展特性的指标和反映子系统间协调程度的指标。

2.3 基础模型问题

面向可持续发展的水资源规划的目标,是为社会经济的发展和生态环境的保护提供源源不断的水资源。实现水资源在当代人之间、当代人与后代人之间、以及人类社会与生态环境之间公平合理的分配。因此,水资源规划量化研究的对象系统应该界定在社会经济—水资源—生态环境复合系统上。在这个复合系统中,社会经济、水资源、生态环境三大子系统相互作用与影响,构成了有机的整体。那么,量化研究就需要建立这个复合系统的耦合模型(简记作SubMod(S,E,R,E))。这是建立面向可持续发展的水资源规划量化研究体系的基础,具有重要的地位,也是量化研究的特色之一。

2.4 量化方法问题

剩下的问题就是量化方法问题。也就是,如何利用“量化指标”来定量评价或判断某地区是否遵循可持续发展准则?又怎样“做”才能符合可持续发展准则?本文介绍两种可持续发展量化研究方法。一种是基于“社会净福利函数”的量化方法;一种是基于“发展综合指标测度(DD)”的量化方法。前一种方法,是用经济学手段,量化可持续发展中的社会、经济和生态环境效益。由于技术难度较大、资料一般不易得到,实际应用上受到限制。第二种方法,是采用模糊隶属度定量描述方法和多准则集成技术,来量化水资源规划中的可承载能力、经济效益和可持续性以及它们的集成等问题。

三、量化研究方法综述

3.1 基于“社会净福利函数”的量化方法

社会净福利函数,是对国民收入(GDP)的一种“绿化”,是从GDP中扣除恢复生态环境良性循环所需的支出后,得到的一个新指标,也称为净经济福利。计算公式如下:

式中:——第T个时段选择第k个方案时所对应的净福利;——第T个时段选择第k个方案时所对应的GDP;——第T个时段选择第k个方案时恢复生态环境良性循环所需的支出,其值包括生态环境破坏所造成的经济损失值和恢复生态环境所需的各种费用。

根据可持续发展的概念和基本目标,可持续发展应遵循以下准则:效益最大化、可生存、可承载和可持续。它们的量化模型如下:

目标函数:

(效益最大化)

约束条件:;;; (可生存)

; ; ;

(可承载)

;;

(可持续)

式中:–––表示第T个时段选择第k个方案时所对应的净福利;T –––从现在到未来的一个时段,其取值为1,2,…N ;N–––系统可有效预测的最大时段个数;k–––第T个时段的决策变量,即方案的选择变量;r–––第T个时段的贴现率;–––第T个时段选择第k个方案时所对应的人均GDP;–––当前人们满足最低生活标准所需的人均经济收入;–––第T个时段选择第k个方案时所对应的生活总需水量;–––满足人们生理与生活所需的最小用水量;–––第T个时段选择第k个方案时所对应的生态环境质量;–––满足人们生活、生产及享乐需求的最低生态环境质量标准;–––总需水量;–––最大可供水量;–––污水的总排放量;–––水环境的容量;–––对应生态环境承载力阀值的净福利,用货币单位表示;–––第T个时段选择第k个方案时所对应的人口总数;–––第T个时段选择第k个方案时系统总用水量;–––第T个时段选择第k个方案时系统总供水量;ε–––总用水量和总供水量两者匹配调节值;–––第T个时段选择第k个方案时所对应的生态环境质量。

3.2 基于“发展综合指标测度(DD)”的量化方法

(1)“可承载”的度量。考虑“可承载”、“可持续”实际度量上存在的模糊性,本文作者曾提出用模糊数学中隶属度进行度量的方法。对任一指标,先进行无量纲化处理:选定“可承载”限度,当越大,可承载程度也越大时(如人均粮食产量),定义;当e越大,可承载程度越小时(如水体矿化度C),定义。再通过隶属函数来描述任一指标对应的隶属度,设为。对多指标组成的整个系统可承载隶属程度为:。式中:n1——表示整个系统有n1个“可承载”指标;LI(T)——表示整个系统在T时段可承载隶属度;——表示第因子的指数权重。

(2)“有效益”的度量。取经济学指标(如国民生产总值等)为SP,设初始年SP值为基准值SP0。为了使数据无量纲化,令。再用下面的隶属函数(也可据具体情况另选)来量化:。式中,为待定系数。可以针对不同地区,只要选定某一对应的SP(T)值,就可以反求出。

(3)发展综合指标测度DD(T)。把“可承载”(隶属度LI(T))与“有效益”(隶属度EG(T))综合起来,来表征系统的发展状态。这就是本文作者曾提出的“发展综合指标测度”:

式中,分别是给定EG(T)、LI(T)的一个指数权重。DD(T)是系统在T时段“发展综合指标测度”。DD(T)∈[0,1]。DD(T)作为衡量T时段“发展”的一个“尺度”。

(4)“可持续”度量。令(如果T=1,约定)。如下式:

定义全时段发展相对可持续性的隶属度(简称“可持续发展态势隶属度”)为:

SDDT

式中,N为整个时段个数;N0——是选定的常数(如5,10,……,N)。

转贴于 四、面向可持续发展的水资源规划模型

在水资源规划量化研究中,需要建立以可持续发展为指导思想的优化模型。这是寻找水资源规划方案的基础。这里,仅介绍基于“发展综合指标测度(DD)”的优化模型。

(1)目标函数。以可持续发展为目标,要求“发展”的目标函数BTI值达最大。即,在某一特定时段,在满足一定条件下,使其总效益达到最大。

(BTI)=

(2)约束条件。欲保证整个系统可持续发展,必然要求系统可承载、可持续(即发展态势)达到某一最低水平(分别设为LI0、SDDT0)。于是,有可承载、可持续条件方程式:

LI(T)≥LI0 , T≥T1

SDDT≥SDDT0

此外,需要把“社会经济—水资源—生态环境” 复合系统耦合模型SubMod(S,E,R,E)嵌入到优化模型中,作为其一个约束条件。还可以针对具体情况增加一些其它约束条件。于是,得到水资源规划模型:

目标函数:

约束条件:

LI(T)≥LI0 ,T≥T1

SDDT≥SDDT0

SubMod(S,E,R,E)

其它约束条件

它是一个涉及社会经济、水资源系统、生态环境三大方面、且在社会经济系统与水资源-生态环境系统的耦合系统中运行、满足一定约束条件、要求总体效益最大的优化模型。一般,该模型是一个十分复杂的多阶段非线性优化模型,其求解比较困难。对此,作者提出采用计算机模拟技术的方法,求得模型的近似最优解。这样可以大大减少计算工作量。

五、面向可持续发展的水资源规划一般步骤综述

基本的研究思路和过程介绍如下(技术路线如图1所示):

(1) 根据研究区的具体实际,制定水资源规划的依据、具体任务、目标和指导思想。重点要体现可持续发展的思想;

(2) 了解社会经济发展现状和发展趋势,建立社会经济主要指标的发展预测模型,对未来不同规划水平年的发展状况进行科学预测;

(3) 分析研究区水资源量和可供水资源量,并建立水量模型,以作为研究的基础模型;

(4) 综合社会经济系统和水资源与环境系统之间的联系,建立“水资源与社会经济生态环境耦合模型”。作为面向可持续发展的水资源优化配置模型的基础模型;

(5) 研究可持续发展的量化方法,并建立面向可持续发展的水资源优化配置模型;

(6) 通过优化模型的求解和优化方案的寻找,来制定水资源规划的具体内容。

图1 研究技术路线框图

六、应用实例简介

因篇幅所限,本文只能简单介绍作者曾在《博斯腾湖流域可持续水资源管理应用研究》项目中所做的部分研究工作。

博斯腾湖位于新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州境内,是目前我国最大的内陆淡水湖泊。它既是开都河的尾闾,又是孔雀河的源头,兼有开都河来水的水资源调控、孔雀河流域农田灌溉、工业及城乡生活用水、流域生态环境保护和向塔里木河中下游紧急调水等多种功能。流入博斯腾湖的常年性河流只有开都河。开都河在宝浪苏木处又分为东、西两支,东支注入博斯腾湖大湖,西支注入博斯腾湖小湖。经过博斯腾湖的调节,从大湖出口——西泵站、小湖出口——达吾提闸汇入到孔雀河。如何协调该区工业、农业发展与生态环境保护的关系?如何协调上游灌区(即开都河灌区)发展规模与下游灌区(即孔雀河灌区)发展规模的关系?。

首先,进行水文学、生态学基础研究、社会经济系统动态变化系统研究,得到全流域水量水质生态耦合系统模型和社会经济发展预测模型;其次,建立了博斯腾湖流域水资源优化配置模型,在此基础上,制定了该地区水资源规划。内容包括① 经济结构调整;② 节水灌溉措施以及农业灌溉效率确定;③ 博斯腾湖生态环境保护具体措施;④ 上、下游灌区发展规模及引水量大小确定;⑤ 确保博斯腾湖水质目标的水管理措施。

转贴于 参考文献

[1] 左其亭,陈曦著,面向可持续发展的水资源规划与管理,中国水利水电出版社,2003。

[2] 夏军,可持续水资源系统管理研究与展望,水科学进展,1997(12)。370-375。

[3] 左其亭,吴泽宁,可持续水资源管理量化研究的关键问题,《西北水资源与水工程》,2002(3),1-4。

水文与水资源工程研究方向第6篇

关键词:水资源 短缺 研究

0 引言

水是地球生物赖以存在的物质基础,水资源是维系地球生态环境可持续发展的首要条件。然而,随着经济的发展、人口数量的急剧增长和人民生活水平的提高,有限的水资源供给量和不断增长的用水需求量之间形成了尖锐矛盾,水资源与经济社会发展布局不相匹配。但是水资源的破坏不是偶然发生的,它是人类生存发展过程中诸多矛盾堆积激化的结果。水环境污染严重、水资源浪费严重、粗放式开发利用等因素使水资源的有效利用量减少,更加重了水资源短缺状况,影响了经济的发展和水资源的可持续利用。水资源短缺问题已经成为具有基础性、挑战性、全面性的社会问题,因此,水资源短缺问题亟需解决。

1 世界水资源短缺现状

随着人口的迅速增长,工业化的大踏步前进和城市化的发展,人民生活水平的提高,世界用水量急剧增长,再加上生态环境的破坏严重,水资源分布的不均衡,现有1/4的大陆水资源严重缺乏。特别是在北非、中东及中亚,用水紧张正在威胁着这些地区的安全,并已经到了逼着联合国从中斡旋,以防止战争爆发的地步。我国也是世界上人均水资源短缺的国家之一,水资源短缺和水资源分布不均匀严重的制约着我国经济社会的发展。

2 国内外理论研究回顾

近年来,人们提高了对水资源重要性的认识程度,国内外关于水资源方面的研究也层出不穷。1981年提出了风险定义[1]一词,风险定义是指某个有害事件结果为某种情况的概率,根据的风险定义和水资源短缺风险的定义[2],我们不妨将水资源短缺风险指数定义为:在特定的时空环境条件下,由于水的来源及水的用途两方面存在不确定性,使区域水资源系统发生供水短缺为某个情况的概率。

目前,国内外尚未形成城市水资源短缺风险评价指标体系与评价模型,但已逐渐成为学术界的研究热点。廖勇,梁川(2005)使用了熵权决策法[2]解决了区域水资源开发中最优排序问题。刘涛,邵东国,顾文权等(2006)从供水方面采用层次分析法建立了综合评价模型[3],评估了南水北调中线工程引入后,汉江中下游干流的供水风险。叶晓枫,王志良(2007)采用了主成份分析法[4]评价了水资源主要影响因素。韩宇平,阮本清(2007)从经济方面建立了投入产出模型[5]来评估水资源短缺风险带来的经济损失。黄明聪等(2007)引入向量机建立了水资源短缺风险评价模型[6]研究了水资源短缺风险问题。王红瑞等[7](2009)从模糊数学与概率理论方面去综合评价水资源短缺风险。马细霞等(2010)从社会、经济、生态环境和水资源利用等方面,建立了多层模糊物元模型[8]合理配置了水资源。

3 小结

以上文献从不同的方面对水资源短缺风险进行了研究,但尚未对风险做系统、全面的分析与评价、预测,结果可能带有一定的主观性,还可能存在偏差。但以上研究有助于水资源短缺问题的解决,为后来者积累了丰富的经验,留下了宝贵的资料,避免了在这一问题上多走弯路。接下来的工作是:系统的考虑水资源短缺风险评价指标体系与评价模型的构建,从风险指标的选取与确定主要风险指标,将回归运用到模糊评价模型,并进行实证调控分析,得出切实可行的预测方法,根据预测情况实施解决措施。在解决水资源短缺问题的道路上,我们还有很长的路要走,但只要每个人都做出努力,我们将会走得快些,轻松些。

参考文献:

[1]Kaplan,Garrick J.On the quantitative deftnition of risk[J].Risk Analysis,1981,l(1):ll-37.

[2]廖勇,梁川.熵权决策法在区域水资源开发最优排序中的应用[J],东北水利水电,2005,23(6):26-28.

[3]刘涛,邵东国,顾文权.基于层次分析法的供水风险综合评价模型[J],武汉大学学报(工学版),2006,39(4):25-28.

[4]叶晓枫,王志良.主成分分析法在水资源评价中的应用[J],河南大学学报,2007,37(3):276-279.

[5]韩宇平,阮本清.水资源短缺风险经济损失评估研究[J],水利学报,2007,38(10):1253-1257.

[6]黄明聪,解建仓,阮本清等.基于支持向量机的水资源短缺风险评价模型及应用[J],水利学报,2007,38(3):255-259.

[7]王红瑞,钱龙霞,许新宜,王岩.基于模糊概率的水资源短缺风险评价模型及其应用[J],水利学报,2009,40(7):813-821.

[8]马细霞,李艳,王加全等.水资源配置方案综合评价的多层模糊物元模型[J],水资源与水工程学报,2010,21(6):6-29.

水文与水资源工程研究方向第7篇

我国水资源问题更加严重。目前我国600多个城市中,400多个城市存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总量为60亿立方米,影响工业产值2300亿元,农业灌溉每年缺水达到300亿立方米,直接影响粮食生产稳定和发展。据预测,2030年中国人口将达到16亿,届时人均水资源量仅有1750立方米,水资源开发利用将达到极限。水污染加剧了我国水资源供需矛盾,目前,50%的地下水被污染,70%以上的地表水属于四类以上的水质,90%以上的城市水域污染严重。此外,地下水超采引起的环境问题日益突出,部分地区出现海水倒灌,如华北地区形成的地下漏斗世人瞩目。

上述问题的解决,一靠科学技术,二靠科学的管理。技术的发展是一个缓慢的过程,加强科学管理能起到投资少、见效快、效益大的作用,何况水利科技的发展,在很大程度上也受到管理的制约。

应该承认,目前我国很重视水资源管理工作,也取得了一定的成效,但也必须承认,目前的水资源管理工作,无论是理论上还是实践上,都与现实的要求相差甚远,开展水资源管理系统研究,系统总结水资源整理水资源管理的知识体系,建立水资源管理学,指导我们的工作,迫在眉睫。建立水资源管理学是十分必要的。

2、水资源管理学研究对象与研究内容

2.1水资源管理与水资源管理学

关于水资源管理的概念,尽管我们用的很多,但目前学术界尚不统一。《中国大百科全书》是权威的工具书,在不同的卷中,有不同的解释。

水资源管理是“水资源开发利用的组织、协调、监督和调度。运用行政、法律、经济、技术和教育等手段,组织各种社会力量开发水利和防治水害;协调社会经济发展与水资源开发利用之间的关系,处理各地区、各部门之间的用水矛盾;监督、限制不合理的开发水资源和危害水源的行为;制定供水系统和水库工程的优化调度方案,科学分配水量”(陈家琦等)(水利卷)

为防止水资源危机,保证人类生活和经济发展的需要,运用行政、技术、立法等手段对淡水资源进行管理的措施。水资源管理工作的内容包括调查水量,分析水质,进行合理规划、开发和利用,保护水源,防止水资源衰竭和污染等。同时也涉及水资源密切相关的工作,如保护森林、草原、水生生物,植树造林,涵养水源,防止水土流失,防止土地盐渍化、沼泽化、砂化等(李宪法等,)(环境科学卷)。

运用、保护和经营已开发的水源、水域和水利工程设施的工作。水利管理的目标是:保护水源、水域和水利工程,合理使用,确保安全,消除水害,增加水利效益,验证水利设施的正确性。为了实现这一目标,需要在工作中采取各种技术、经济、行政、法律措施。随着水利事业的发展和科学技术的进步,水利管理已逐步采用先进的科学技术和现代化管理手段(李石等)

作者认为,目前关于水资源管理的概念很多,但在内涵和外延上存在不同的差异。水资源管理具有时代的内涵,不同时代,水资源管理概念是不同的。在古代,偏重于干旱洪涝灾害的管理,此时一切活动都围绕其进行,大禹治水的故事流传至今,不仅仅说明了大禹治水的精神可颂扬,在一定程度上也说明,洪涝灾害依然是威胁我们中华民族生存的大问题。随着人口的不断增多,经济的迅速发展,淡水相对于人的需求供给不足,水向水资源转变,水具有了经济内涵,此时,人类面临的问题除了干旱洪涝灾害之外,增加了水资源短缺问题,为了增加水资源供给,人类加大了水资源开发力度,在一定程度上缓解了水资源的供需矛盾,但同时带来了新的问题:生态环境的恶化,生态环境恶化正在蚕食人类的文明。目前,人类同时面临着干旱洪涝灾害、水资源短缺、生态环境恶化等多重危害,水资源管理必须解决这个问题。如果仅仅以水论水,解决我们面临的困境几乎是不可能的。所以,水资源管理中的“水资源”,不仅仅包括通常我们所说的可供人类利用的淡水资源,而且应该包括能够被人类可利用的一切水,如海水、污水、微咸水、洪水等,只有将水资源管理放在与水有关的复合系统之中,从综合的角度出发,采取协调的手段才能解决人类对水资源需求问题。

从这个角度来看,上述概念都存在存在时代的烙印,与现代水资源管理要求存在一定的差异。陈家琦的定义偏重于开发利用,而且对水资源管理的内容进行了部分阐述;李宪法的定义,是以解决水资源危机为出发点的;李石的定义最终落实在“开发的水源、水域和水利工程设施”上,范围更加狭窄。用现代认识水平来看,这些概念既有一定的合理性,也存在完善补充的问题。

从整体上来看,这些定义以水资源开发作为主线,保护的目的是为了更好的开发,保护为开发服务,“保护”处于被动的地位;其次,视野相对狭窄,此概念大多只局限于水资源本身,缺乏复合系统下对水资源的综合认识,以水论水;第三,生态环境的概念缺乏;第四,资源高效利用问题没有提到应有的地位;第五,概念尚需要进一步精练,在解释水资源管理概念的同时,有的将水资源管理的包含的内容也纳入进去,需要进一步提炼。

作者认为,所谓的水资源管理,就是为了满足人类水资源需求及维护良好的生态环境所采取的一系列措施的总和。

目前,关于水资源管理,我们开展了系列的工作,进行了理论上的探讨,积累了不少的经验,形成了大量的知识,但水资源管理否能已经成长为“学”呢?,尚缺乏系统的探讨。作者认为,水资源管理学是否成立,主要取决于水资源管理学是否具有明确的区别于其它学科的研究对象,只有明确的研究对象,水资源管理才能渐渐成长为水资源管理学。

作者认为,水资源管理学已经清晰的研究对象,就是研究水资源高效利用保护的各种措施规律,水资源是管理的对象,也是水资源管理学管理的核心。水资源管理学是管理水资源知识体系,其理论基础包括系统论、可持续发展理论、超生命周期理论等。

2.2水资源管理学研究内容

水资源管理学作为一门正在成长的学科,研究内容至少应包括以下诸方面:

(1)水资源数量管理和质量管理

其包括水资源数量管理,水资源质量管理,以及水资源数量和质量综合管理。

(2)水资源法律管理

水资源法律管理,是通过法律手段强制性管理水资源行为,在水资源管理学中,水资源法律管理占有重要地位,其主要内容包括国内外水资源法律的比较、水资源法律演进、水资源法律具体内容、水资源法律存在的问题与改进等等

(3)水资源权属管理

水资源权属管理是水资源管理学的重要内容,包括水权的分配、交易、管理等。

(4)水资源行政管理

水资源行政管理,是通过行政手段对水资源管理的行为,是以水资源管理行政体制为研究核心,重点研究中央和地方行政关系、以及涉水管理部门协调管理的问题,实现政府管理“到位”而不“越位”等。流域管理和水务管理理论与方法也是行政管理的重要研究内容。

(5)水资源规划管理

水资源规划,是对水资源开发利用未来科学描述。水资源管理学中的水资源规划,主要研究水资源规划的理论与方法,如水资源规划的内容、原则、水资源规划的方法、水资源规划实施的保障等。

(6)水资源配置管理

水资源配置,是水资源可持续利用的核心内容之一,他是以水资源承载力为基础平台的水的的分配,在水资源配置过程中,由于我们长期挤占了生态用水,必须给予认真的考虑和回补。水资源优化配置的理论与方法能为水资源配置提供理论基础和指南。

(7)水资源经济管理

水资源经济管理就是通过经济手段对水资源利用进行调节和干预。包括水资源价值理论、水资源经济管理体系、节水效益分析、水资源折旧、排污收费等等。

(8)水资源投资管理

水资源投资是维护水资源的重要保障,水资源投资管理主要包括与水资源投资有关的资金的筹措、资金的利用效率、资金的回收、资金的增(保)殖、资金投入对国民经济的影响等等。

(9)水资源风险管理

水资源开发利用与保护,既有自然风险,如干旱、洪水等,也有由于人为的作用产生的人为的风险,如设备出现故障导致供水中断等,水资源风险管理研究这些风险的产生、降低甚至消除,提出风险发生情况下采取的应急对策措施。

(10)水资源利用保护技术管理

主要包括城市节水技术管理(工业、城镇生活节水)、农业节水技术管理、污水处理技术管理以及水资源配置技术、水利技术发展战略等等。

(11)水资源工程管理

我国的水利工程遍布江河南北,这些工程布局是否合理缺乏全局性的分析和研究。水资源工程管理就是结合社会、经济、环境等特点,研究水资源工程如何布局的理论与方法。在水资源工程布局过程中,要将产业布局、产业结构、产业制度和产业规模等作为重要因素加以考虑,谋划优化的水资源工程布局,取得高的综合效益。

(12)水资源数字化管理

随着信息技术的飞速发展,水资源的管理必将有传统的管理走向数字化管理,“3S”技术在水资源管理中将日益普及。水资源数字化管理就是如何利用现代信息技术管理水资源,提高水资源管理的效率。数字河流(湖泊)、工程仿真模拟、遥感监测、决策支持系统等是水资源数字化管理的重要内容。

(13)行业水资源管理

水资源具有多种功能,不同行业由于水资源利用方式、利用技术、利用效益等诸多因素的差异,对水资源管理也不相同,水资源管理具有一定的行业特点。行业水资源管理就是分行业研究水资源管理,如农业水资源管理、水资源景观管理、工业水资源管理等等。

(14)国际水资源管理

世界有众多的国际河流,国际河流的开发利用,由于涉及到相关的国家,上下游之间的矛盾处理更加复杂,水资源管理更具有特殊性。国际水资源管理,是以国际河流为研究对象,研究其开发、利用、保护和协调等相关问题。

(15)水资源综合管理

涉及到水资源部门、行业和领域极其广阔,对水资源管理不能就就水论水,必须将其放在社会、经济、环境等复合系统中进行处理。森林管理、湿地管理、妇女在水资源管理中作用、WTO条件下水资源管理、水资源纳入国民经济核算体系、根据水资源状况通过国际国内市场进行水资源贸易(包括间接贸易,如进口高耗水产品,出口低耗水商品等),等等,是水资源综合管理的重要内容。

3、水资源管理学与相关学科关系

3.1水资源管理学与水资源学的关系

水资源学是一门综合叉性学科,目前该学科还没有完全定型,正处于成长时期。通常认为,水资源学是对水资源进行评价并制定综合开发和合理利用规划,解决水资源供需矛盾,以及对水资源实行科学管理和保护经验的系统总结所形成的知识体系。水资源学的基本理论体系是建立在水资源本身存在、运移、转化和调控的基本规律与系统论的基本观念和方法的结合上,研究的重点是建立在系统论基础上对水资源系统评价、开发和最优调控的基本规律。

水资源管理学与水资源学既有区别也有联系。他们在研究方向上有一定的交叉性,交叉点是水资源管理。水资源管理学是自然科学和社会科学的综合叉科学,在形成水资源学的过程中,也渐渐形成了水资源管理的知识体系,水资源管理学渐渐成长。他们的主要区别在于水资源管理学所涉及的面更广泛,而且水资源管理学与管理学存在密切的关系。

3.2水资源管理学与管理学的关系

管理科学是一门应用多学科与多领域理论、方法、技术和知识的综合叉科学,其目的就是研究人类利用有限资源实现组织目标的管理活动方面的动态、复杂和创新的社会行为及其规律(国家自然科学基金委员会,1995)。人的管理是管理学重要研究内容。

水资源管理学中的管理对象是水资源,而管理学中管理的对象是人,这是两者的主要区别,但管理是要靠人的智慧。因此,管理学的原理可以为水资源管理学提供一定的理论支撑,水资源管理学的发展为管理学延伸提供新的增长极。

水资源管理学也是管理学的一个分支。

3.3水资源管理学与水文学的关系

水文学是研究地球上水的时空分布与运动规律并应用于水资源开发利用与保护的科学,作为水利科学的一部分,水文学的重要内容是地面水与地下水的观测、评估与预测,并为规划与管理提供依据。

水资源管理学需要水文学的支持,水文学为水资源管理学提供基础数据,水资源的管理就是以水文学提供的各种数据为依据进行调控管理水资源,水资源管理学的基础是水文学,两者关系非常密切。但水资源管理学所涉及的内容比水文学研究的范围更广泛。

4、结语

水资源管理学是多学科交叉的年轻的学科,其发展具有很大的现实推动力和潜力,目前学术界尚未引起高度重视,相应的研究成果也不多见。作者初论水资源管理学,意在抛砖引玉,希望引起学术界的关注和探讨,推进水资源高效利用和保护。值得说明的是,作者及其同事合作成果《水资源管理学导论》即将完稿,并出版发行,但愿能为《水资源管理学》的发展贡献微薄之力。

参考文献

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姜文来,杨瑞珍著,资源资产论,北京:科学出版社,2003

王浩,王建华,秦大庸等,现代水资源评价及水资源学学科体系研究,地球科学进展,2002,12(1)

国家自然科学基金委员会,水利科学,北京:科学出版社,1994

水文与水资源工程研究方向第8篇

关键词:水文与水资源工程;人才培养;保障体系

作者简介:莫淑红(1972-),女,宁夏中卫人,西安理工大学陕西省生态水利工程国家重点实验室培育基地,副教授;宋孝玉(1971-),女,陕西安康人,西安理工大学陕西省生态水利工程国家重点实验室培育基地,教授。(陕西 西安 710048)

基金项目:本文系陕西省重点科技创新团队(项目编号:2012KCT-10)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0061-03

《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010—2020年)》提出要全面实施高等学校本科教学质量与教学改革工程,健全教学质量保障体系,提高人才培养质量。教育部提出,21世纪我国水利教育改革与发展目标是建立与国家教育、经济体制相协调,适应水利行业现代化发展需要,层次、结构合理,质量、效益较佳的现代水利教育体系,培养具有行业特色的现代化水利人才。因此,随着我国社会经济的高速发展和现代治水观念的转变,水文与水资源工程专业教育应主动适应水利经济当前建设和未来发展的需要,对专业人才培养的目标、模式、特色以及服务面向等方面进行正确定位,创新人才培养体系,培养面向现代水利建设所需要的高质量创新型人才。

一、水文与水资源专业发展的历史、现状与发展趋势

我国水文与水资源工程专业是伴随着高校教育的发展和国家经济建设的需求发展起来的。1954年原华东水利学院创办了我国第一个水文本科专业——陆地水文专业,经1998年教育部专业目录修订为水文与水资源工程专业使用至今,为了更好地服务于经济社会,培养出适应水文学科发展和经济社会需求的高质量水文专业人才,该专业从创办伊始至今大概经历了三个阶段的建设与发展。第一阶段(1952~1993年)是指最早以“工程水文”为主要课程体系、以培养具备“测、报、算”能力的水文专业人才为目标的“陆地水文阶段”;第二阶段(1994~1997年)是指在面临水资源短缺以及由于经济社会快速发展引发的水环境问题日益突出境况下及时充实专业教学内容、修订专业培养计划的“水文及水资源利用阶段”;第三阶段(1998年至今)是指“水文与水资源工程阶段”,结合新时期国家治水新思路,这一阶段的专业研究内容进一步丰富,专业内涵已向工程水文、水资源水文和环境水文并重不断延伸与扩充,体现了水文、水资源和水环境科学的交叉与综合,为水资源合理开发、可持续利用以及应对新形势下的水文和水环境问题储备了大批专业知识面更广、专业素质更高的水文人才。

经过三个阶段的不断探索和创新建设,至2011年我国已有50所院校开设水文与水资源工程专业,具有比较固定的研究方向,建设有相应比较完善的课程体系和人才培养模式,由此形成了我国水文与水资源专业教育独有的培养特色。同时水文与水资源工程专业内涵也呈现出向生态水文等方向拓展的趋势。2007年以来,各相关院校水文与水资源工程专业逐步展开工程教育专业认证,一方面为办学和学生就业的国际化打基础,另一方面也促进了专业培养体系的切实改进和完善。

二、西安理工大学水文与水资源工程专业的培养目标和目标实现的举措

1.培养目标和培养思路

西安理工大学水文与水资源工程专业自2003年开始招生,依托于西北水资源与环境生态教育部重点实验室、水资源与环境工程陕西省重点实验室而建设发展。2003年以来生源质量稳步上升,其中2009~2011年我校水文与水资源工程专业陕西籍新生的录取平均分高出陕西省一本分数线分别为25分、26分和32分,基本属于高分录取专业,生源基础良好。

在多年的教学科研实践中,专业培养目标定位为培养适应社会主义现代化建设需要,具有扎实的自然科学、人文科学基础,具备计算机、外语的应用技能,掌握水文水资源及水环境等方面专业基本知识与技能的高级专门人才。专业培养的思路为立足西北,面向全国,服务国家水利水电行业,适应国家和西部地区社会、经济、科技发展对本专业高素质人才的需求,致力于培养德、智、体全面发展,掌握扎实的理论基础和宽厚的专业知识,获得工程师基本训练并具有创新精神和较强的实践能力,在水利、能源、交通、城建、农林、环境保护、地理、地质矿产等领域从事水资源评价、规划、设计、勘测、水文预测预报和水资源管理等工作的高级人才。

2.学分体系

河海大学的《水文与水资源工程专业规范》是我国水文与水资源专业课程设置的模板,但各院校根据自身情况的侧重点略微有些调整,一般分为核心课程、选修课程和实践教学。

我校水文与水资源工程专业目前所采用的教学计划、各门课程的学分,尤其是专业必修课程的学分,均是参照教育部水文与水资源工程本科专业规范及水利部教学指导委员会制定的专业指南确定的。本科毕业的学分要求包括两部分:通过学习必须获得的最低学分是192.5,其中必修课大于等于162.5学分,选修课大于等于30学分;另外,还需要取得至少2个创新学分。最低学分192.5中有13分是通过上课获得的,其中包括课程实验课时124,课程上机课时200;其余学分是通过参加军训、思政课外活动、社会实践、实验、实习和课程设计等环节获得。课程涵盖自然科学类、工程基础类、专业基础类、专业类、人文社会科学类通识教育类,为培养目标的实现奠定了基础。

3.培养目标的实现

为了使本专业所培养的人才达到培养目标和培养要求,西安理工大学建立了针对培养目标的保障机制,着重在培养方案制定与专业课设置、教学管理、教材选择、教学手段、教改研究等方面下功夫,为实现培养目标提供有效保障。

(1)培养方案系统。在培养方案制定时遵循西安理工大学办学理念及指导思想,以提高全面素质教育为目标,以理论教学体系、实践教学体系为支撑,拓宽专业口径,整合课程设置,构建培养具有创新意识、应用能力和发展潜力的高素质复合型人才的学分制培养方案,根据专业培养目标和学制要求,统筹培养德、智、体、美全面和谐发展,知识、能力和素质协调统一的专业人才。在重视传授理论知识的基础上,强调理论联系实际,教学与科研训练相结合。另外,我校对培养方案坚持每两年小规模调整,每四年大规模调整和修订,是保证专业培养方案紧跟社会发展需求的重要举措。

(2)课程设置均衡。课程设置分为三大块:一是公共基础教育和通识课程,目的是培养学生形成广博的知识、基本的科研素质和良好的思想品德修养,适应当今社会发展需要的通用型人才;二是专业类课程,包括水文测验、水文水利计算、水环境保护、水资源利用、水文预报等,培养学生掌握本专业所需的基本技能、方法和思维方式,能够运用本专业的知识和方法分析与解决实际问题,形成良好的专业素养;三是实践课程,包括认识实习、教学实习、生产实习、课程设计、专业实验和毕业设计等,目的是培养学生掌握应具备的实验知识和实践技能,培养学生实际动手能力和团队精神。在课程安排上,以科学性、顺序性、均衡性和实效性为原则,公共基础、专业基础和导论等课程安排在低年级,专业课安排在高年级,专业基础课与专业课相衔接。

(3)管理制度健全。我校的教学管理实行校、学院、系三级管理。学校制定的《本科教学工作规程》涵盖教师教学工作规范、教学管理部门职责、专业培养方案、教学运行、考试考务、实践教学、学籍与学位、教材工作、教学质量、教学研究与改革等一系列规章、规定和管理办法。同时水文与水资源工程专业所在的水利水电学院按照学校有关教学管理规定制定了《水利水电学院教学管理条例》、《班主任工作手册》、《水利水电学院实验室管理条例》等配套管理规定。通过制定管理制度、教学质量标准和组织监控方式,对教学实施系统管理,以保障教学工作的顺利开展。

(4)教材选择严谨。教材是完成课程目标和教学目标的必要手段之一,为加强课程建设,保障适用、优秀的教材供应,我校制订了《教材选用和供应管理办法》,规定优先选用面向21世纪课程教材、“十一五”规划教材及获国家、省(部)级奖的优秀教材、同行公认的优秀教材和高等学校规划教材,尤其是近三年出版的新教材。为确保每门课程选用教材均符合适用和优秀的原则,在下达教学任务的同时填写教材使用计划表,报经院系主管领导同意后上报学校教务处,教务处协同院系对课程选用的教材进行评估,对不符合要求的教材将向课程负责人提出询问,限期整改,造成不良影响者将追究课程负责人的责任。

(5)评估监督有力。提高教学质量,完善课堂教学是实现培养目标的主要手段。为了加强教学质量控制和管理,全面提升教师教学质量水平,我校制订了《教学督导条例》、《本科教学质量监控体系与主要教学工作质量标准》、《教师教学质量评价办法》、《本科教学管理事故的认定及处理办法》等教学评估管理文件。同时聘请具有丰富教学经验、熟悉教学规律、办事公正且享有较高威信的离退休教授和教学管理专家组成学校与学院两级教学督导组,深入教学班级听课,跟踪教学环节,并反馈意见,指导教师不断完善课堂教学,形成了评估监督—反馈完善的互动模式,确保良好的教学质量。

(6)教学手段多元。完善课堂教学手段是培养目标实现的重要环节。在学校的鼓励和支持下,水文与水资源工程专业教师注重采用启发式、探讨式、互动式等多种教学方法,着力提高教学效果。注重因材施教,分层辅导,对学有余力的同学通过布置选作题和参加科研工作,指导自学和创新;对于基础欠佳的同学,通过加强针对性的个别辅导,使其完成基本教学训练和要求。采用灵活的考核方式,针对专业课特点,闭卷和开卷方式并用。

三、新形势下西安理工大学水文与水资源工程专业人才培养保障体系的改革措施

正如前文所述,水文与水资源工程专业已日渐发展为一个由多学科相互交叉支撑的专业。近些年来我国国民经济快速发展、城市化水平不断提高,由于受到气候变化和人类活动的影响,我国水资源格局发生了重大变化,水环境问题突显。伴随着信息科学技术的发展,2009年水利部提出了“大水文”理念,因此水文与水资源工程专业所秉承的历史使命面临着新的挑战,其人才培养目标的保障体系也需要不断调整和完善以不辱使命。

西安理工大学水利水电学院是我国西北地区的水利水电教育、科研中心之一,为了让我校培养的水文专业毕业生能够更好地适应新时期的社会需求,应参考和借鉴河海大学等相关院校水文与水资源工程专业多年来的教学改革成果,结合本校实际情况,实践教学改革、完善培养目标的保障体系。

1.尝试构建多模式的人才培养体系,适当扩充课程内容

尝试构建多模式的人才培养体系,可根据学生本科毕业后就业与读研两种选择分别制定不同的选修课程模块,增加反映水文学和水资源学科发展动态、研究进展及反映社会需求的课程,同时还应预留一定的学分空间增加开设满足用人单位工作需求的应用型课程,例如生态学和RS、GPS及计算应用软件专题等。给学生更多自主选择的机会,有助于提高学生学习主动性,增强学生就业竞争力,主动适应国家水利工程建设和社会经济发展的需要。

2.丰富实践教学环节形式,稳定实习基地,培养学生的创新精神和实践能力

我校水文专业的实践教学环节包括专业实验、课程设计、毕业设计及认识实习、课程教学实习和生产实习等。学校对每个实践环节都有严格的要求,比如课程设计和毕业设计1人1题,有助于培养学生独立思考问题和解决问题的能力,但在一定程度上讲,不能发挥学生的协作潜力,也存在每个人都重复类同的简单的数据处理或方法应用的可能,不能实现学习效率最大化。在这方面亦可借鉴国外教学方式,鼓励学生选择自己感兴趣的题目,以小组或个人为学习主体,通过搜集资料、现场考察、阅读文献、实验和计算等完成课程“Project”、“Presentation”等训练环节,有助于培养学生的创新精神和实践能力,提高学生的综合素质。

关于专业认识实习和生产实习,作为两个具有桥梁作用的实践环节其对本科专业学生的重要性不言而喻,为此每学年都会按照教学计划配备优化组合的师资力量进行实践指导。但由于不同教师的信息和可用于实践教学的社会资源不同,在实现实习目的和意义的前提下可能每组指导教师的实习计划会各有千秋,也不利于实践教学资源的优化组合。为此,建议在已有多种实习方案的基础上,在学科和专业教学负责人的组织下探讨切实可行、资源最优组合的专业实习方案,并将其编制成实习方案集,同时和各实习单位建立长期稳定的协作关系,从而提高实践教学的效率,充分挖掘实践教学资源,让学生最大程度的受益。

在专业实验教学中,可配备专职的水文实验指导教师,建立教师+实验员的复合实践教学培养体系,课程教师与专职实验教师密切配合,合理衔接,共同完成实验室实践,有助于提高教学效率、增强教学效果。

3.增进学生对实际工作和社会需求的了解,提高学生学习的主动性

借助学校和学院就业指导平台,加强和水文专业毕业生潜在就业部门的沟通和联系,可通过定期邀请讲座和专题或聘请校友参与指导学生等多种方式增进学生对社会需求、实际工作需求的了解,获得社会对专业的认知度,有助于消除学生对专业的畏惧感和盲目感,激发学生内在潜力,提高学习的主动性和积极性,为更好地服务于社会奠定良好基础。

4.支持学术交流,提高教师队伍国际化视野和科技能力与水平

基于国家重点学科的建设平台,我校水文与水资源工程专业的专业教师深入参与水文水资源学科相关基础性和应用型学术研究,已形成相对比较稳定的科学研究方向,并积极参与国内外学术交流活动,提高了教师队伍国际化视野和科技能力与水平。为了继续提升教学团队实力,培养出能更好地适应社会需求的水文人才,采取有效方式大力支持和鼓励专业教师深入开展国际国内学术交流和合作是重要举措。

5.探索具有一定灵活度的教学管理制度

可借鉴国外本科教学的管理方式,允许任课教师编制具有适度灵活性的课程教学大纲,在保证教学知识点完整的基础上给授课教师留有一定的拓展教学空间,以便及时将学科发展的新理论、新技术和新方法以及科研新成果带入课堂,科技反哺本科教学,开拓学生专业视野和思维。

四、结语

21世纪,随着我国社会经济的高速发展和现代治水观念的转变,水文与水资源工程专业教育所秉承的历史使命面临着新的挑战。为了让我校培养的水文专业毕业生能够更好地适应新时期的社会需求,需要在国内外广泛调研基础上把握国际发展新动向和行业发展新需求,本着前瞻性、先进性和科学性适时调整人才培养模式和方案。本文在分析我校现有水文专业人才培养体系基础上,提出可从扩充教学课程内容、构建多模式的人才培养体系、丰富实践教学环节、增进学生的专业认知感和责任感、提高教师力量的国际化视野和科技能力与水平、建设具有一定灵活度的教学管理制度等几个方面逐步完善我校水文与水资源工程专业人才培养保障体系。

参考文献:

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