水文与水资源工程论文汇总十篇
时间：2023-04-08 11:26:50
序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇水文与水资源工程论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。
篇（1）
适应水问题研究发展的需要，并与工程水文学相配合，深化水文研究的理论与实践，地理水文学更可拓宽水文地理学的研究方向，发展内涵，有利于学科研究发挥自己的特色；促进水文研究与地理科学其它分支科学的横向结合，如气候学、地貌学、土壤地理学等，尤其是与人文经济地理学的结合，形成新的边缘学科领域和产生新的学科生长点；通过水与资源、社会、经济、生态与环境的广泛联系，有利于综合性研究优势的发挥，改变水文地理研究的传统方法与手段，增加计算技术、遥感遥测与信息系统方法的应用，提高研究工作的水平。
地理水文学的提出是一种发展，而不是对水文地理学的否定。两者既属于地理科学也属于水文科学。为了简化叙述，它们的关系可以用图1来表示：
图1地理水文学与水文地理学示意
Fig.Relationshipbetweengeographicalhydrologyandhydrogeography
显然，地理水文学与水文地理学均是地理科学（G）与水文科学（H）的公共部分，即集合G与H的交，有共同的元素为X，则：
G∩B＝｛X／X∈G，X∈H｝
只是水文地理学靠近地理学，而地理水文学靠近水文学。从我国地理部门的水文研究来看，针对区域和流域的单纯水文地理研究已相对减少，而水文水资源本身的研究相对发展。地理水文学在研究领域、深度层次、实际应用等方面均领先于水文地理学。
2回顾与研究现状
从30年代后期到80年代中期的研究回顾，见参考文献［1－3。结合当前，简要概括如下：我国地理学中现代水文学研究始于30年代末，从吴尚时先生的译著“江河之水文”为起始。50年代初，谢家泽、郭敬辉、施成熙、罗开富等为推动我国水文研究作出巨大贡献，50年代中期以后，以河流水文为主的水文研究迅速发展，包括边远地区河流水文调查与全国水文区划的研究。60年以后，从河流水文（包括河口水文）逐渐扩大到其它陆地水体，包括冰川、湖泊与沼泽水文及水文过程（如泥石流、洪水与森林水文影响等）的研究。同时，水文实验，包括定位半定位试验相继发展。70年代，特别是80年代以来，水资源问题与环境水文研究得以迅速发展。80年代中期以后，“人与水”和涉及全球变化的水文研究开始兴起，方兴未艾。
至于研究现状的归纳，择其主要方面分述如下：
2.1水循环与水平衡
作为水文基本理论的水循环与水平衡研究，正在宏观与微观尺度上不断扩展与深化。在宏观上面向全球。国际地圈生物圈计划（IGBP）强调的界面过程研究，正力图把描述全球物理气候系统的总循环模型（GCMS）与全球水循环模型相耦合。这一研究将提供量化与描述全球水文过程与未来变化的可能，其中包含自然变化与人类活动的影响。IGBP计划特别注重植被变化的作用，以便把人与生物圈（MAB）计划的研究紧密联系起来，这是目前国际上正在开展的一项巨系统研究。在我国结合IHP－IV计划（大气、陆地和水系统间的界面过程，气候变化和水文系统的关系，湿润热带、干旱半干旱区水文研究与水资源管理战略等）已有初步研究，目前正加强我国地理水文学与地学及生物学各分支学科的跨学科研究。
水循环研究除在国内已发展的各类流域水文模型外，正深入到单元尺度的细微观测与计算模拟，尤其是田间水分运动与交换过程的实验与计算研究。相对于宏观尺度的研究，我国在这方面已有一定的工作基础，如土壤－植物－大气连续系统的研究，发展了多种水体之间多种形式耦合系统的探讨；结合中国科学院生态台站网络的建立，开展不同地理带的水循环过程的实验，致力于揭示界面过程中水分、热量交换规律，例如，地下／土壤水、植物根系吸收、植物冠层辐射平衡、温度、总气孔阻力、边界层阻力、土面蒸发、土壤热通量等等。水循环或水量平衡研究，既是发展水资源确切评价方法的基础，也是农田节水调控、农业合理用水的依据，具有重要的意义和广阔的应用前景［7］。水循环的微观与宏观的结合表征水文科学理论的逐步完善化和系统化。
2.2区域水文与水资源
2.2.1区域水文近年来的主要进展表现在：
①定量分析技术手段有所加强，如应用模糊数学进行区域水文类型的研究，已有黄河流域的水文区划工作；应用有序量最优分割法，进行河川径流变化的研究；利用遥感技术进行地区水文条件的判读，包括对多时相卫星遥感图像分析区域水文动态等。
②区域水平衡研究进一步深入，如：中国科学院地理研究所进行的全国水量平衡与华北水量平衡的研究；长江流域办公室与黄河水利委员会提出的长江流域水平衡三要素分布和黄河流域水文要素时空分布及水平衡分析；各省区的水平衡研究，全国已有一半的省市提出研究报告［5］。在这些研究水平衡的工作中，多采用六要素的平衡计算方法。
③全国水文区划已完成初稿，这项工作开始于1984年，成果即将发表。
④特殊区域的水文研究也取得许多成果。如喀斯特地区、干旱区与半干旱地区、山区、平原地区、高寒地区与小岛的水文研究均有相当的研究成果发表。
2.2.2水资源从70年代后期开始，我国的水资源问题一直对水文研究起着导向的作用，而且经久不衰。有人甚至认为一门新的学科——水资源水文学正在兴起。这说明水文与水资源不可分割的关系。作者认为水资源的研究可以作为水文学延伸与拓广。但水资源学并不与水文学等同。水资源学与社会、经济有更直接的密切关系。1986年在南宁召开的第4次全国水文学术会议以来，水资源的研讨非常热烈：
①针对水资源的涵义，杨戊与刘昌明等分别提出了水资源的定义［8，9］。
②在区域水资源的研究方面，提出了对农业生产至关重要的土壤水的资源评价与利用［10-12］及农业节水的途径。这方面的研究与原苏联学者李沃维奇曾经展望的“水文学的土壤趋势”相呼应。
③在区域水资源研究方面发表了大量的论著，特别是对边远地区（如新疆、等地区）的水资源提出了比较系统的研究成果［13］。
④结合城市水文研究的开展，南京大学与华东师范大学对城市水资源做了一系列的工作，水资源规划与管理的研究比较突出。
⑤南水北调工程是我国水资源重大战略性工程，对缓解我国地方水危机有重大作用。由于引水线横跨江、淮、河、海4大流域，水资源的配置与联合利用是亟待研究的问题。针对这一问题，应用水文地理的系统分析取得了进展［14］。
2.3冰川、湖沼水文
全国第一次水资源评价中的冰川与湖泊水量均由地理部门完成［15］。中科院冰川冻土研究所计算分析得出全国冰川间积为58651km2，冰川储量为51322×108m3，冰川融水年径流量为563×108m3。这部分水量构成了我国西部地区水源的重要成分；中科院地理与湖泊研究所估算了全国湖泊总面积为71787km2，年贮水量为7088×108m3。中国科学院长春地理研究所估算出我国沼泽的面积约为10×104km2。
冰川与湖沼水文的研究，在我国主要集中在地理研究单位。在学术上有举足轻重的地位。在施雅风先生的倡导下，我国冰川的研究，取得迅速的发展。除水文调查外，冰川水的研究已深入到冰川的水量平衡与融水径流形成过程的机制方面，并提出了我国冰川水文学的研究专著［16］。
我国湖泊水文研究，在西北与东南地区都取得了重大进展。中国科学院新疆地理研究所，提出了亚洲中部湖泊的近期变化［17］的研究成果，为中亚湖泊水资源利用提供了科学依据。中国科学院南京地理与湖泊研究所毛锐，在太湖蒸发的长期研究基础上，针对1991年太湖水灾时期湖水位日变化分析得出排浅阻碍论据，对于世界银行为治灾投入资金的决策起了很大作用，显示了研究论文的价值。此外，1992年中国科学院地理研究所在南四湖蒸发的系统研究成果也通过了科学鉴定，发展了水面蒸发的计算模型［18］。
沼泽水的研究以东北三江平原的沼泽水文研究为代表，已获得了多年的科学积累［19］。
2.4水文过程与环境水文
水文过程在自然地理过程与环境变化的研究中具有极其重要的意义与应用价值。在水文过程的驱动下，导致地貌演化，流水造成侵蚀、搬运与沉积，起着地形的塑造作用；携带地表层化学元素的迁移、沉淀，对化学地理景观起着重要作用；对于地球表面的主要热量（太阳能）进行调节与传输，影响到气候的形成与变化；蒸发过程包含着生物界的一个基本生理过程——蒸腾作用，涉及到植物生长发育。在这个过程中，水与二氧化碳一起是构成植物碳水化合物的主要物质；另一方面，水文地理或环境条件又对水文过程发生影响，成为环境变化研究的命题。水文过程的研究近年来非常活跃。
2.4.1水文过程模型结合各地水文计算的需要，对产流与汇流发展了不同的模型。中山大学、南京大学、贵阳师大与成都科技大学等单位分别研制了岩溶地区水文模型［20，21］。结合流域地貌水系结构，中科院地理研究所等单位发展了地貌单位线方法，用于径流过程的计算。考虑土地利用对水文过程的影响，刘昌明、于静洁提出了森林拦蓄降雨极限量模型①，用于森林拦蓄降雨的计算问题。
①北京林业大学，国际森林水文模型班讲义，81－87，1990。
2.4.2水量转化近期，在我国平原地区，开展了“三水”（降雨、地表水与地下水）转化的研究，考虑到土壤水，称为“四水转化”，再进一步联系到植物水分，称为“五水转化”，这是研究工作的一种循回渐进，从简单到复杂的过程。这方面的研究由于采用了系统的观点和演绎方法［22］，使水量转化过程的理论得到了进一步的发展。这些进展表现出对水文过程研究的全面概括和预见性，揭示出界面水文研究的前景，同时，也丰富了自然地理过程的理论。
2.4.3环境水文主要探讨环境变化（包括自然与人为变化）造成水量与水质过程的变化，这一研究是以水文过程的理论为基础，计算分析各种水文要素对环境条件改变的响应。在研究方法上，目前主要采用鉴定评价法、模拟法以及外推法等［23］。近几年，国内环境水文的研究大多结合各地的环境保护规划与实施进行，如华北地区的水环境与上海市的水环境［24］。在一些薄弱的领域，如：地下水的污染，也开展了研究［25］。1990年国际地理联合会（IGU）在北京举行区域大会后，IGU执委会批准在中国建立了区域水文对气候变化和全球变暖响应的二级学术研究组织并推选刘昌明为主席，使环境水文的研究由较小尺度的研究转向更加宏观的大尺度环境水文研究。1992与1993年分别在美国华盛顿与中国拉萨举行了国际会议，研讨了全球变暖对水文与水资源的影响和高寒地区水文水资源对气候与全球变暖的响应［26］。这些学术活动推动了我国大环境水文的研究。
2.5实验水文
水文学理论的深入发展必须借助于实验研究。目前，水文的定位观测遍及我国的主要陆地水体，包括冰川、湖泊、沼泽与小河流的降雨径流、土壤水与地下水。比较著名的台站可以山东禹城水循环与水平衡试验站、太湖试验站、东北三江平原沼泽试验站与西北天山冰川试验站为代表，这些实验站纳入了中国科学院生态系统网络，覆盖了我国主要的生态类型区，为我国地理水文的理论与应用研究提供了最有力的支撑。实验的内容不仅包含了所有的水文要素的试验观测，而且结合了能量与溶质等不同地理地带的生态与环境条件的研究。在实验技术与手段方面，除了引进国外的先进仪器（如普遍配置土壤水分中子仪，太阳辐射仪等）外，根据实验与模拟的需要还自行研制了室内与野外实验装置［27］。配合对土壤－植物－大气系统（SPAC）的观测，设计了多种仪器的综合装置，发展了新的研究课题。
2.6应用性研究
结合国家与地方的任务，适应市场经济与生产需要，在国土整治、区域发展、城乡规划、工矿交通建设、大型水利工程生态与环境保护等许多方面，进行了大量的研究工作。在缺水的华北与西北地区的工作如节水农业［29］等。有些研究突出地理学的特色，如在华北平原进行的古河道调查［30］，为区域的水量调蓄工作，提供了重要参考。
3、21世纪地理水文研究若干问题
展望未来，地理水文的研究，将有广阔的发展前景。密切结合社会各方面对水日益增长的需求，适应市场经济的发展，考虑国际学术的发展趋势，面临着严竣的挑战和众多的机遇，研究工作任重而道远。下面提出的若干方面仅供商榷。
3.1水资源仍为研究主题
随着社会经济的发展和人口的增长，今后应以地理水文与工程水文相结合，为水资源评价、开发、利用、管理和保护提供水资源水文的科学依据，深入水文规律的研究，创造新的水文分析方法。由于供水量的不断增长引起废弃水的增加，水质的研究和地下水及一些新水源利用，将会更加迅速地发展，不断扩大规模或尺度的人类活动对水资源的影响，包括三峡大坝与南水北调等超大型水资源工程的影响，将为地理水文研究提出新课题。
3.2全球变化与地理水文
埃里克·巴伦提出的通用循环模式（GENESIS）进一步发展了全球增暖的认识。对全球变暖引起的水文水资源变化的研究，是我们责无旁贷的任务。中国是世界大国，幅员辽阔，大约跨4°－53°N之间，水资源对气候变化的响应是非常复杂的。主要特点是：
①因纬度带而异；
②水文水资源量的响应属非线性（见图2）；
③水文的变异，包括极值，有随温度升高而俱增的特点。这些特点会影响到水资源开发利用的规划与管理。因此，必须开展全国不同地理区或纬度带的水文水资源对全球气候变化响应的研究，并为水资源未来情景作出预测。
图2年径流（R）对气温（T）与降水（P）的响应
Fig2AnnualRunoffResponsetoAnnualTemperatureandPrecipitation
3.3全球能量与水循环实验（GEWEX）
GEWEX是一个跨世纪的国际研究计划，它属于世界气象计划（WCP）的内容，横向与水文学的研究相结合。研究计划在1990年制定，1995年以前属准备阶段。我国早在50－60年代已由黄秉维先生提出了与其基本相同的课题，即“热水平衡”的研究。因此，在我国开展这一工作已具备了一定的基础。特别是目前正在建立的中国科学院生态台站网络，将为开展GEWEX的研究和国际间的合作提供良好的条件。由于GEWEX的研究需要解决大小尺度空间系统的耦合问题，今后的研究从我国的实验观测台站来看，存在着小尺度能量与水分运动的计算，如何在尺度上延伸或升级（Upscale），当然，全球大尺度的模型，也需要考虑尺度的降级（Downscale）。随着GEWEX研究向21世纪的迈进，水文与气候学在大尺度上的结合，将会产生出崭新的成果，发展新的前沿。
3.4水文循环的生物圈方面（BAHC）
在国际地圈、生物圈计划（IGBP）中，BAHC是核心计划之一。这与1966年澳大利亚著名土壤－水文学家菲利浦提出了土壤－植物－大气连续系统的研究一脉相承。1992年已在法国召开了国际学术讨论会，欧洲与北美及澳洲均在开展研究，加拿大国家气候中心立项作为专题项目。
BAHC作为IGBP的核心研究项目，将密切配合国际地圈、生物圈计划的研究，旨在通过植被对水循环实现调控。在我国地球与生命科学的一些研究单位也正从实验的途径开始工作。由于水循环控制关系到水资源调蓄利用，这项研究不仅具有重要的应用前景，而且结合IGBP计划将促进一门新的水文学科——宏观生态水文学的发展。
3.5过度或交错带（Ecotones）的水文问题
Ecotones原意为群落交错带。随着环境变化的深入研究，提出了生物多样性的问题，Ecotones是环境水文问题研究的延伸。根据人与生物圈（MAB）的活动计划，1993年7月，在法国里昂召开国际地下水与地表水交错带的国际学术研讨会，主要有以下三方面的议题：
①地下水与地表水界面的作用。
②地下水与地表水界面的障碍：原因与评价方法。
③地下水与地表水界面的管理与恢复。在我国Ecotones尚属一个新的研究领域，目前国内水文地理与化学地理工作者正在着手开展Ecotones的研究，除了地表水与地下水交错带外，河湖与陆地过渡带Ecotones也开始研究，预计未来其它交错带的研究也会逐渐发展，这一研究作为水文学与环境学的交叉研究课题需于重视。
3.6雨水资源化
雨水资源化顾名思义是雨水利用的问题，80年代以来热衷于这一研究的各国学者已举行了六届大会和多次区域性会议，1992年10月在日本东京都召开了国际雨水资源化区域会议。1993年8月初在肯尼亚内罗毕召开了第六届会议，说明雨水利用问题深受各国学术界的重视。
1989年8月初在菲律宾召开的第四届国际大会上，酝酿成立了“国际雨水收集系统协会”（IRCSA）并推选了美国夏威夷大学水文学家，美籍华人霍雨时为该协会的第一任主席，该协会的成立进一步推动着雨水利用的研究。
雨水利用的研究应用前景广阔，其内容也甚为广泛，特别是对我国广大农村农户的供水、对缺乏河川的渔岛、远离地表水源的山村等有很重要的意义，拓宽的雨水利用还包括雨云的研究（和人工增雨），屋顶雨水的收集技术以及水质保存的方法、雨洪的调蓄等等。对于我国缺水的北方与南方石灰岩山区。地表水缺乏的地区，雨水利用的研究可望缓解局部地区的缺水问题。在我国降雨分配不均的情况下，这一研究的意义不言而喻。1985年6月将由中国地理学会水文专业委员会与组织在我国召开第七届IRCSA大会，可望推动我国的雨水资源化研究。
参考文献
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26牟海省.“气候变化与全球变暖对山地、寒地和其它地区水文水资源的影响”1993年拉萨国际学术讨论会圆满结束.地理学报，1994，49（1）.
27WuRai，LiuChangming.ThreeInstrumentsinRainfall-runoffSimulationlaboratory.HydrologicalProcesses，1988（2）.
篇（2）
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）45-0095-03
一、概述
华北电力大学水文与水资源工程专业是继水利水电工程专业之后兴办的第二个水利专业，2006年经教育部审批，于2007年招收第一届本科生。2007级水文与水资源工程专业按照2006版人才培养方案设置专业课程，《水资源评价与管理》是这些专业课程中的一门必修课，这版培养计划安排是56学时（3.5学分），没有课程设计和实习等实践教学环节，2006版培养计划应用一年后，到2008年开始对2006版培养计划进行修订，制订2008版本科人才培养方案，根据《水资源评价与管理》这门课程的时代性、实践性和知识更新性都较强的特点，将2008版的《水资源评价与管理》的课程调整为48学时（3学分），另外增设了1周（1学分）的课程设计。依据新修订的2008版本科人才培养方案，华北电力大学2009年开始实施433核心课程建设计划，433核心课程包括4门公共基础课、3门专业基础课和3门专业课。其中，《水资源评价与管理》成为水文与水资源工程专业的433核心课程之一，经过2年的建设，该课程顺利地通过了学校433核心课程的验收，目前该课程的建设和教学改革正逐步进入优化完善阶段。
《水资源评价与管理》课程是水文与水资源工程专业本科学生完成了基础知识学习后接触的主要专业课之一，是水文学及水资源研究领域中不可或缺的重要组成部分。
二、课程建设
《水资源评价与管理》课程建设包括教学大纲、教材、课程设计任务书、教师队伍建设等内容。
1.教学大纲的制定。根据2008版本科人才培养方案的基本要求，以电力学科为主的“大电力”特色，水文与水资源工程专业要为“水电”做基础性工作的宗旨，在2006版培养方案的基础上重新编制了水资源评价与管理的教学大纲，对课程的性质、教学目的和任务、教学的基本要求和课程的内容进行了细化和规定。要求掌握水资源评价的概念、方法等，其中主要包括地表水资源量的计算和评价、地下水资源量的分析和评价、区域的水资源及水质评价等，掌握国民经济生产、居民生活和生态环境的需水预测，以及水资源供需分析方法，初步了解水资源分配及优化配置的模型和方法，掌握现代水资源管理的相关基本理论、经验和制度方法等。
2.教材的选择。目前，国内正式出版的水资源评价与管理方面的教材主要有：（1）朱岐武主编，由黄河水利出版社出版的《水资源评价与管理》，该教材主要是按照国家对高职高专人才培养的要求和特点编写完成的。（2）高桂霞主编，由中国水利水电出版社出版的教材《水资源评价与管理》，该教材适合于中等专业学校的学生。（3）李彦彬等编写，由中国水利水电出版社出版的教材《水资源评价与管理》，该教材涵盖了水资源评价与管理以及水资源利用方面的主要内容。
在水资源规划与管理方面的教材中也包含水资源评价与管理方面的内容，这方面的教材主要有：（1）左其亭等编著，由中国水利水电出版社出版的《水资源规划与管理》，该教材包含了水资源评价、社会经济发展预测、水资源系统分析方法、水资源规划以及水资源管理方面的内容。（2）董增川主编，由中国水利水电出版社出版的《水资源规划与管理》，该教材包含了水资源的概念及分类、特点，水资源评价的概念及方法，水资源需水预测、供需平衡分析，水资源优化配置，水资源系统运行调度、综合规划、管理及水资源科持续利用等内容。（3）水利部水利水电规划设计总院编制的《全国水资源综合规划技术细则》是一本很好的指导水资源评价与规划工作的工具书[1]。这些教材涉及的面较广，基本涵盖了水资源评价与管理方面的相关内容，但是作为本科生的教材，内容上既要有一定的广度，而且还要有一定的深度，更关键的是内容一定能反映最新的相关理论或技术方法，鉴于此，笔者主编了华北电力大学《水资源评价与管理》校内教材，该教材突出了《水资源评价与管理》这门课程的时代性和实用性，强调了《水资源评价与管理》是一门不断丰富和发展的课程，内容方面包含了水资源的数量和质量评价、水资源开发利用对环境的影响、水资源综合评价等，着重介绍评价的数据资料准备、评价的程序，评价的新方法中包括物元分析法、模糊综合评判法属性识别方法、主成分分析法、改进的灰色关联分析法和信息熵法等6种方法；水资源管理的内容增加了目前我国最新的水资源最严格管理以及“三条红线”制度等方面，而且随着科学技术的进步、经济社会的发展以及人们生活水平的提高，尤其是全球气候变化及人类活动对水资源的影响，新的水资源评价方法及水资源管理的理念将不断出现。
3.课程设计任务书。根据华北电力大学强化“重实践，强能力”的办学特色，依据一周5天的设计周期编制了水资源评价与管理的课程设计任务书，其内容包含课程设计的目的和意义、基本数据资料、课程设计要求以及时间安排等设计内容，具体包括水文数据资料的收集、整理及处理、不同保证率下水资源量的计算、可利用地表（地下）水资源量的计算、国民经济各部门的需水量的计算及预测、供水需水平衡分析、水资源管理对策和措施的制定等内容。
4.教师队伍建设。经过6年多的发展，已经形成了由3～4名副教授以上的中青年教师组成的水资源评价与管理教学的教师团队，由水文学及水资源、水力学及河流动力学以及管理科学与工程等专业背景的具有博士学位的年轻老师投入到一线教学的工作中来，可以充分利用具有不同专业背景的教师对该课程的不同的理解方面，使课程教学能够集思广益，使课程设计等实践教学效果更为显著。
三、教学过程中存在问题
1.课程学时数较少。我国高等学校在“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的培养目标要求下，基本都压缩了专业课的学时数[2]。一般3学分都是48学时，要想把水资源评价的基本理论、评价方法、评价程序以及水资源管理的基本理论等全面详细地教授给学生，难度比较大，而且学生在学习过程中，还需要补充很多课外的基础知识，比如补充经济学方面的知识，以满足水价理论方面的教学要求；补充优化原理与方法的知识，以满足水资源优化配置方面的学习等；补充工程水文及水利计算方面的知识，以满足水资源数量评价方面的学习等。
2..教学内容相对滞后。由于水资源规划与管理方面不断涌现出新理论、新方法、新技术、新规范等，但高校的专业课教材一旦选定就要使用几年，难免出现教学内容相对滞后的情况发生，其教学内容还偏重于传统的水资源评价与管理的基本原理及技术方法的讲解，而对诸如水安全评价、水资源管理信息系统研发以及制度建设等新理论、新技术的介绍较少，造成学生在校所掌握的知识滞后于当前学科发展进程[1]。
3.学科交叉性较强。随着水资源的紧缺，水资源问题的日益突出，水资源开发利用程度的不断提高，使水资源评价与管理越来越成为一门理论内容交叉性强、应用面广的课程，涉及到水与资源、水与环境、水与生态、水与经济、水与社会等诸多方面，另外，随着科学技术的发展，应用技术尤其是电子计算机技术、地理信息系统等“3S”技术的发展，水资源评价与管理的任务越来越复杂和多样。
4.学生主动学习的愿望较低。从日常教学的过程中发现，学生在听课中只是去记一些基本概念、基本原理、基本方程，而不是针对具体的水资源问题去寻求和思考具有针对性的对策或措施，主要是为了期末考试的试题而去听课，这样就使得学生没有主动学习的愿望，而是为了考出好的成绩而去学习，缺少对目前水资源、水环境、水生态出现的问题，以及如何将水资源管好、用好提出自己的、具有原创性的想法和建议。
四、教学改革
针对课程教学中出现的以上几方面问题，笔者逐渐从教材的改革、教学手段的多样化、考试方式的改革和鼓励学生申报创新创业项目等几方面进行了尝试。
1.教材改革。如前所述，笔者编制了一本校内教材，将水资源评价与管理的新理论和新方法引入到教材中来，比如在需水预测中，对于河道内生态需水量的计算方法，加入了改进的湿周法、Tennan法、以及流量历时曲线法等[3]；对于水资源管理中的加入了水权理论以及我们国家从2011年开始实施的最严格水资源管理理论的“三条红线”制度等，以尽量减少教材与实际工作的滞后性。
2.教学手段的多样化。随着现代计算机技术以及图形图像技术的发展，尤其是多媒体技术的出现使现代教学逐步摆脱了传统的“粉笔+黑板”的教学模式。因此，在教学过程中积极开发和利用电子讲义、电子课件、水资源水工程方面的录像、图片、以及多媒体PPT课件等，尽量将比较抽象的基本概念、基本原理、难以理解的技术方法等用形象的多媒体形式表达出来，使学生更便于理解和明白，以提高学生学习专业知识的兴趣，并唤起学生的求知欲，从而使学生由被动的“听”变为主动的“学”。多媒体教学在一定程度上，弥补了现有课时的不足[2]。
3.考试方式的改革。为了防止学生只是死记硬背一些概念、原理和公式，以应付期末考试的试题，我校改革了传统的闭卷考试的方式，采取老师统一命题或自命题的方式撰写课程论文，课程论文要有统一的格式和内容，内容要包括摘要、英文摘要、正文、参考文献，其中摘要必须在200～300字之内，而且要有研究意义目的、研究方法、研究结果和结论四部分，参考文献在20～30篇以上，而且英文文献要占一半左右，通过这样的训练，可以使学生掌握撰写学术论文的基本要求，为撰写毕业学位论文打下扎实的基础，也为本科生参加各种竞赛、发表学术论文提供必要的支撑。
4.鼓励学生申报创新创业项目。由于水资源问题的复杂性、多样性和交叉性，在教学过程中，我们鼓励学生勤于思考，多发现跟水有关的问题，先后指导10多名学生根据水与环境、水与生态等方面的知识，申请了大学生创新创业项目，其中2项获得国家级优秀的好成绩，而且以这些创新创业项目为依托发表的SCI或EI收录学术论文3篇，增强了学生学习水资源评价与管理的兴趣。
五、结语
根据华北电力大学水文与水资源工程专业《水资源评价与管理》的课程教学经验，本文对这门433核心课程包括教学大纲的制定、教材的选择、教学手段、考试方式以及如何鼓励大学生申报创新创业项目等方面进行了一些改革探索。按照《水资源评价与管理》课程建设的基本要求，对教学内容进行了丰富、拓展和必要补充，逐渐培养学生对水资源专业领域的了解和把握，通过撰写课程论文逐步实现本科生独立完成学术文献的总结和综述、完成研究方法的实现、研究结果的阐述以及研究结论的得出的能力，真正培养本科生的实际能力。
参考文献：
[1]窦明，左其亭，李桂秋.水资源规划与管理课程建设与教学研究[J].高等建筑教育，2009，18（6）：91-94.
篇（3）
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
篇（4）
中图分类号：P333文献标识码A 文章编号
Abstract: With the rapid development of economy, the hydrological business of China as an economic and social development in the process of basic public service has gradually developed. Years of work experience in the hydrology in this paper, a brief summary of the basic position of hydrological possession in water resources management and technical support, and how to further enhance the status and function of Hydrology in water resources management system was introduced in this paper.
Keywords: Hydrology; water resources management; problem; status.
我国水资源面临的主要问题
由于我国是人口大国，水资源相对缺乏并且分布不均匀，加上对水资源的破坏与污染熬制目前的水文无法满足生产力布局的需要，我国的水资源管理中面临许多问题。随着经济大规模的开发以及全球气候的变化，我国的水资源形势更加严峻。数据表明，目前我国有劲三分之二的城市出现缺水现象，近2亿的农村人口存在不安全饮水现象，还有1亿多人使用的水资源水量不稳定，水质不安全，。除此之外，农业灌溉用水也出现不足。总体来讲我国每年缺水量达到400亿立方米之多，水资源管理面临着严峻的挑战。严重影响了我国迈向小康社会的进程，在一定程度上制约了经济的发展。
二、水文在水资源管理中的基础地位
不同于其他的资源水资源具有循环可再生利用的特点，除此之外，水资源还具有不可替代的使用性以及空间分布不均匀以及对经济的发展具有两面性的特点。水资源的循环可再生特点是由于水资源存在降水—径流—蒸发的自然水文循环，为了保证循环的安全性，人类在对水资源的利用过程要控制在一定的范围内。
为了加强对水文在水资源管理中的地位，我国的水文部门已经建立了专业的水文网站来对水质、地表水以及地下水进行数据的观测、收集和整理。各级水文机构也按照相同的方法进行水资源的管理，这样做有利于实现水资源的统一管理。由于水文在防治干旱缺水、水土流失、洪涝灾害以及水污染四大水资源危机管理中作用是无可替代的，这就为水文在水资源管理中奠定了基础性的地位。
水文在水资源管理中的作用
在目前的水资源管理过程中应该坚持可持续发展观以及科学发展观的战略思想，本着服务国家、改善民生、合理配置水资源、节约用水、保护水资源的原则进行水资源的管理工作。在管理过程中应该以建设节水防污型社会为载体，以加强水文资源制度管理为平台、以改革创新为方法、以水工程规划审批、水资源论证以及水资源费征收等为措施，以能力建设为保障。
在水资源管理过程中，只有做到严格执行管理制度、认真落实管理工作，提高管理水平，坚持可持续发展观，并不断对管理制度进行革新，才能保证水资源管理的有效性。除此之外，还应该对水资源进行合理的配置，将水资源的节约和保护工作提上日程，严格划分水资源管理的“三道红线”，对用水量、排污量以及水的浪费进行严格的管理。这有加强管理才能确保水文在水资源管理中的重要作用。
3.1 实行用水总量控制 水文资料与实时监测至关重要。
随着社会的不断进步，经济的飞速发展，用水总量也在不断地加大。这就导致我国各地区逐步出现水量缺失以及水质问题，这就导致了水质纠纷事件的不断出现。为了控制用水总量，应该对水资源进行合理的配置。在配置过程中，首先应该确定分配对象选择定量的水资源，然后按行政区域对水资源进行逐级分配，并对生产用水以及生活用水进行划分。对水量进行控制和合理配置有利于对缺水干旱地区的干礼，并且可以有效的解决生态环境以及水量水质问题，有利于各行政区、各流域统筹用水。所以在制定水量的配置方案以及进行水资源的管理过程中，必须以水文监测整编成果、水文实时监测资料为依据。
3.2 严格控制入河排污总量，水文水质水量同步监测作用明显。
为了有效控制入河排污总量，我国的水文管理部门都制定了水功能区划，并对次提出了水域纳污能力及限制排污总量意见。为了有效的控制排污总量必须加强对水文水质水量的同步检测工作，尤其是对饮水安全的同步检测至关重要。在同步检测过程中一旦发现排污总量超过控制指标，水质不达标，以及应用水水源地的水量水质出现问题的现象，要及时向政府及相关部门报告，及时制定出合理的方案来解决上述问题。
3.3 遏制用水浪费，水文计量监督和实时监测手段可靠。
由于我国的人均水资源占有量较低并且水资源分配不均匀，为了解决这一问题我国必须要加强水资源的节约管理工作，遏制水资源的浪费。这就要求我们加强对水文计量监督工作和实时监测手段，并且制定严格的节约以及保护水资源的法律法规，这些手段对遏制用水浪费可以起到明显的作用。
四、加强水资源管理的措施。
在进行水资源管理过程中应该坚持可持续发展观，以科学发展观为指导思想，以水利中心工作以及经济社会的发展要求为中心，以加强水文水资源监测体系建设为基础，以推进体制机制改革为动力，以提供全面优质服务为目标，以提高预测预报能力为重点，以强化科技创新和队伍建设为保障。将水文管理工作从局部建设向整体建设发展，从数据服务型向成果服务型转变，从技术导向型向服务导向型转变，从行业水文向社会水文转变。以此来提高水文在水资源管理工作中的作用及地位。
4.1 应加强水文在水资源状况基础资料方面的统计职能
为了有效的掌握水文资料，掌握各地区的用水总量，水资源管理部门应该加强对水资源状况基础资料的收集和统计工作。这就有求水利部门对各地区的供水量、用水量、水文质量、水资源的相关资料进行调查统计。冰晶数据进行整理分析，并建立数据库进行管理。
4.2 应赋予水文参与水资源规划的职能
为了提高水文在是资源管理工程中的地位，各级政府在城市规划以及土地规划过程中应该对当地的水资源进行充分了解，所以应该赋予水文参与水资源规划的职能，这样水文部门就可以参与水资源的规划以及评价工作，为城市规划以及土地规划工作提供了方便。
4.3 应参与当地水资源合理配置、统一调度实施方案的编制。
在对各地区进行水资源的配置过程中，各地区的水文部门应该充分发挥其对当地水文的了解优势，来参与水资源的合理配置。并为是自愿的合理配置制定出实施方案。
4.4加强入河排污口调查、监测和管理，入河排污口监管是水法赋予水行政管理部门的重要职责，也是实施水功能区的纳污总量控制的重要手段之一。水文部门已承担过入河排污口普查登记工作，具有了一定的基础，应进一步加强重点河段入河排污口的调查、监测和管理。
4.5加强人才队伍建设，打造一支适应最严格水资源管理制度实施的管理队伍和技术队伍，一方面加强学习和培训，提高人员素质；另一方面要加大高层次专业人才的引进
结束语：随着经济的快速发展，人口的不断增加，我国的水资源出现了严重的不足，再加上我国的水资源分布不均匀，水质出现问题等问题。水文在水资源管理中占有的基础性地位以及技术支撑作用。文章中笔者对目前我国的水资源管理中存在的问题以及水文在水资源管理中的地位以及作用，并提出了加强水资源管理工作的措施。通过这些措施，来提高水文在水资源管理中的基础性地位和支撑作用。
参考文献：
【1】陈东景;王晓峰;高卫东;;哈密市水资源可持续利用初探[J];新疆师范大学学报(自然科学版);1998年04期
【2】郑通汉;论制度绩效与水资源可持续利用[J];中国水利水电科学研究院学报;2004年02期
【3】张平;国外水资源管理实践及对我国的借鉴[J];人民黄河;2005年06期
篇（5）
长江水利委员会主任蔡其华、中国南京水利科学研究院院长张建云院士、武汉大学夏军教授、挪威科学院Lars Gottschalk院士、湖北省副省长郭生练教授、香港中文大学陈永勤教授分别作了题为《三峡水库科学调度的几个关键问题》、《关于我国北方水资源问题的再认识》、《水系统科学与流域水环境治理的水质—水量联合调控技术》、Consistent “mapping” of statistical streamflow descriptors、《受梯级水库影响的设计洪水计算方法研究》、《广东省半个世纪以来的洪水、干旱与台风灾害演变特征研究》大会特邀报告。长江水利委员会水文局王俊局长、北京师范大学段青云教授、挪威奥斯陆大学许崇育教授、成都勘测设计研究院王仁坤研究员、北京师范大学徐宗学教授、中山大学陈晓宏教授、长江水利委员会长江科学院陈进院长、华中科技大学周建中教授、河海大学陈喜教授、武汉大学杨金忠作了主题报告。114位专家在分会场作了学术交流。
篇（6）
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）
人类进入20世纪末，由于社会经济发展，人与自然的冲突加大，生态环境问题愈来愈突出，如湿地的退化、河道断流、入海水量减少、水体污染加剧等等。近20年来，生态学家们愈来愈意识到水文过程对生态系统功能的重要影响。但是，缺乏了解水文过程与生态系统植物群落变化与相互制约的内在联系。同样，过去水文学家关心最多的是洪水与干旱的成因、工程水文的实际的设计应用等。但是，随着生态与环境问题的重视与提出，愈来愈多的水文学家开始关注与水相关的生态问题，例如流速如何影响河道内的植物生长？河川径流的情势与滨岸生境生态过程之间是如何相互作用与联系的？由于水文循环联系地球系统地圈~生物圈~大气圈的纽带作用，水文循环过程的变化与其相关的生态环境的变化交叉研究与社会需求，产生了新的学科生长点，即生态水文学(Eco-hydrology)。
生态水文学是20世纪80年代以后逐步发展的一门新兴交叉学科[1-20]。它重点研究陆地表层系统生态格局与生态过程变化的水文学机理，揭示陆生环境和水生环境植物与水的相互作用关系，回答与水循环过程相关的生态环境变化的成因与调控。利用生态水文学原理可以积极地用来保护和改善自然景观，正确指导生态环境脆弱地区的生态环境建设与水资源管理。
生态水文学的提出与发展大致在20世纪70年代以后。早期的生态水文学主要定义在生态湿地系统范畴。例如，1996年Wassen等学者专门撰文[44]，认为“生态水文学是一门应用性的交叉学科，旨在更好地了解水文因素如何决定湿地生态系统的自然发育，特别在自然保护和更新方面有重要价值”。
1971年，联合国教科文组织（UNESCO）正式启动人类生物圈（MAB）计划，水生生态系统研究成为该计划中的一个重要项目。第一阶段的会议于1986年在法国图卢兹召开，主要讨论了土地利用对水生生态系统的影响。会议期间，确定了一个具有决定性意义的主题：陆地生态系统和水生生态系统之间的过渡带，对生物化学循环和景观镶嵌体具有重要的调控作用。因此，过渡带的研究被推荐为UNESCO未来生态系统工作的重点。它是生态水文学发展的雏形阶段。
1988年，UNESCO组织了过渡带研究的国际专题研讨会。期间，国际应用系统分析协会和匈牙利科学研究院筹划了水陆过渡带功能方面的合作研究项目，试图通过对生态过程的充分理解，确定过渡带恢复或重建的管理思想。
1996年9月在法国召开了“小流域生态水文学过程”研讨会。会议共收到30篇论文，研究集中在小尺度上，内容主要包括土壤和大气相互作用的模拟，径流产生过程和水流路径、水量和水文生物地球化学行为等。在这次会议中，还讨论了分区和尺度的影响问题，分析了气候变化对水文行为和数量的影响。1997联合国教科文组织出版了“小流域生态水文学过程”会议文集。
联合国教科文组织（UNESCO）国际水文计划（IHP）是由世界各个国家政府组织参加、在国际上有重要影响的水科学及其相关的水资源和环境科学的大型国际研究计划。从1965-1974联合国科教文组织实施国际水文十年（IHD）计划后，IHP已经执行了五个阶段，其中：第一阶段（IHP-I，1976-1980）着重人类活动影响，水资源与自然环境之间关系的研究；第二阶段（IHP-II，1981-1985）着重于把研究领域扩大到各个特定的地理、气候区域，并向着综合利用水资源的水问题方向发展；第三阶段（IHP-III，1986-1990）定名为“为经济、社会发展合理管理水资源的水文学和科学基础”，除继续把水文科学作为重点外，把计划内容扩大到合理管理水资源；第四阶段（IHP-IV，1991-1995）研究计划重点是“大气-土壤-植被”之间的水循环关系，全球气候变化对陆地水文过程的影响。
IHP第五阶段（IHP-V，1996-2001）方向是“脆弱环境中的水文水资源开发”，由三个模块、八个主题和31个计划项目组成。模块1的资源过程与管理研究中主题2是“地表生态过程”。生态水文学是IHP计划的核心内容[14-19]。之后，生态水文学得到了迅速发展。从1996年到2002年，联合国教科文组织国际水文计划召开了一系列生态水文学研讨会。
1997年国际水文计划出版了专集：生态水文学—水生资源可持续利用的新范例。文集指出生态水文学主要是为了研究水循环过程、机制与生物、非生物之间的相互关系。水生环境的水量、水质和某些过程，不仅受气候因素的控制，而且在很大程度上受生物因素的影响。因此，生态学和水文学知识的综合，被认为是一个研究水和生物关系的合适的新工具。这本书首次提出了新的、具有挑战性的概念——生态水文学，建立淡水资源可持续发展的基础。图1表明了生态水文学与以往生态学和水文学思维的不同方式：
1998年5月在波兰召开了UNESCOIHP-V2.3-2.4工作组会议。同年，出版了会议文集，主要包括以下4个方面的内容：1）介绍了生态水文学的框架和研究领域；2）提出了当前存在的缺点和未来发展路线；3）宣传生态水文学的概念，认为河流生态系统是受水文过程控制的“超有机体”。确定生态水文学研究的目标为：（a）比较和评价现有的水文和生态过程相互关系的信息；（b）评论预测的潜力、确定未来研究最重要的方向；（c）识别与水文过程相关联的环境问题层次；（d）定量生物因素、非生物因素之间的联系以及它们在水中的沉积物质、营养物质和污染物质运输、转化中的作用，以确定从区域到流域尺度上的转移路径；（e）以可持续发展为目标，建立可操作性的程序交互平台以及科学家、政策制定者和决策者之间新的思维方式。这一出版物为生态水文学的研究提供了指导作用。
1999年9月8日至22日，IHP-V组织了生态水文学研究进展方面的会议，在不同科学团体之间交流了生态水文学的研究成果。会议为来自24国家的不同领域的年轻科学家提供了辩论的机会。在生态水文学和水资源管理方面，科学家交换了基础性研究和应用研究的最新观点。基于研究过程中得到的数据和知识，科学家讨论和提议了生态水文解决环境问题的潜在办法。2000年出版了生态水文学研究进展文集。
需要指出，IHP-V中生态水文计划的核心目标旨在从流域观点、从河流系统与自然社会经济的联系中，理解生物和物理过程的整体性，以提高水资源的管理水平。专家们认为，当今世界范围的水资源问题已经受到来自全球气候变化和人类自身经济开发活动的巨大影响与挑战。在面对不断变化环境的水资源管理中，生态水文学的研究方法和思想将是最好的、可持续的方法。这一范例认为，流域就好像一个超有机体，它具有反抗压力的抗性和弹性特征，是面对变化环境下水资源可持续管理的最有效的一个工具。
1999年，为倡导生态水文学方面的科学研究，国际知名的英国水文研究所正式改名为“生态水文学研究中心”。
同年，英国谢菲尔德大学（SheffieldUniversity）自然地理系AndrewJ．Baird博士和德比大学（DerbyUniversity）自然地理系高级讲师、美国国家大气研究中心项目科学家RobertL．Wilby博士共同编著出版了《生态水文学》。它是综述有关陆生环境和水生环境植物与水分关系问题方面的第一本书，阐述和探讨了各种环境植物与水分相互作用问题。该书对于水文学家、生态学家、自然保护学家以及研究生态系统、植物生活和水文过程的其他学者有很大的参考价值。中国科学院寒区旱区环境工程研究所赵文智和王根绪博士翻译出版了该书的中文全文[44]。
目前，在生态水文学或水文生态学的研究领域，活跃着一大批科学团体，使得这一领域的研究有了很大的发展。在联合国教科文组织国际水文计划（UNESCOIHP）-V(2.3/2.4)的支持下，由MaciejZalewski组织出版了一系列“生态水文学”专集，是一个里程碑。以后“生态工程杂志（EEJ）”杂志、“水文科学杂志（HSJ）”都出版了“生态水文学”专刊。以Zalewski为特约主编致力于生态水文学研究的新期刊。国际水文科学协会（IAHS）也专门由Acreman博士主编了“水文生态学”有关专集。
进入21世纪后，国际水文计划（IHP）实施2002-2007年新的第六阶段计划，方向确定为“水的相互作用：来自风险和社会挑战的体系”。主要的不同点是需要考虑下面若干方面新的研究与挑战的问题，即：地表水与地下水、水文循环的大气与陆地部分、淡水与咸水、全球化的流域与河流尺度、质与量、水体和生态系统、科学与政治、水与文化。它由五个主题组成：主题1、全球变化与水资源；主题2、流域地表水与地下水动力学集成；主题3、陆地生境水文学；主题4、水与社会；主题5、水教育与培训。其中主题3的陆地生境水文学仍然是生态水文学核心内容。
总之，生态水文学是现代水文科学与生态科学交叉中发展的一个亮点，它以生态过程和生态格局的水文学机制为研究核心，以植物与水分关系为基础理论，将尺度问题贯穿于整个研究之中，研究对象涉及旱地、湿地、森林、草地、山地、湖泊、河流等。因此，生态水文学的发展对我国生态环境建设，将会有重要的促进和推动作用。
2.国内外生态需水研究的问题
生态需水（Ecologicalwaterrequirements）是生态水文学中的一个重要的研究课题。凡是联系到与水相关的生态系统自然发育、气候变化和人类活动干预下的生态系统退化等问题，都需要回答维系生态系统所需求的水或者河川径流等问题。在国际上提出生态需水的概念与研究生态需水的理论与方法，已经有了一段历史。在我国，生态水文学的研究刚刚起步，生态需水理论与方法还有待于发展与完善。
早在20世纪四十年代，随着水库的建设和水资源开发利用程度的提高，美国的资源管理部门开始注意和关心渔场的减少问题。美国鱼类和野生动物保护协会对河道内流量与鱼类生长繁殖、产量的进行了许多研究，提出了河流最小环境(或生物)流量的概念，已有学者撰文强调了河川径流作为生态因子的重要性。
在20世纪70年代后，澳大利亚、南非、法国和加拿大等国家针对河流生态系统，比较系统都开展了关于鱼类生长繁殖、产量与河流流量关系的研究。以大马哈鱼的河流生境（habitat）需水为例，加拿大哥伦比亚大学（UBC）有关学者通过大量的实地调查，分别获得了维系大马哈鱼到淡水河流繁衍所必需的河流生境的基本生态需水基本数据，其中包括适宜的流速和水深等。进一步，他们绘制了大马哈鱼繁衍所必需的河流生境质量的高低与基本生态需水（流速和水深）之间的曲线关系。
为了保护水生生物或生境，通常是基于河流物理形态、鱼类和无脊椎动物确定最小或最佳的生态需水流量。但是，这一流量仅仅考虑了渔业的流量需求或者湿地对水的需求，并没有体现生态系统的完整性。国外学者G.E.,Petts认为，在河流管理中生态的需要与河流流量变化特征相联系应该至少考虑3个方面，即：（1）纵向的连接；（2）洪泛平原的流量；（3）维持河道的流量，包括最小的和最适宜的流量。基流流量的自然频率和持续时间也应加以考虑，无论何时，都要尽可能地保持生态可接受的流量变化。
Gleick提出了基本生态需水量的概念（basicecologicalwaterrequirement），其概念实质是生态建设（恢复）用水[10]。Falkenmark区分了绿色水（greenwater）和蓝色水的概念，指出从“蓝色”水的社会利用部门转向利用“绿色”水的生态系统中来，这种“绿色”水储存在土壤中用于蒸发或合成植物有机体。事实上，“绿色”水就是生态需水的概念，这种“绿色”水的概念适用于水生生态系统和陆地生态系统。
直到20世纪90年代，随着国际水文计划等大的项目推进，研究的对象开始打破过去局限于所关心的物种（如鱼类）或某一单一目标的情景，人们才开始考虑维持河流系统完整性的生态流量需求，提高对河流生态系统保护的有效性。但是，由于在西方发达国家，并没有中国西部如此生态问题的多样性和复杂性，因此，他们对生态需水的研究主要集中在维系自然生态系统平衡的方面，比较少考虑高强度人类活动大量挤占生态需水的现实问题。
中国是一个降水时间空间分布非常不均匀、人口压力大的发展中国家。人口、资源与环境的矛盾比较突出。就中国西部地区而论，20世纪90年代以前的水资源规划与配置管理中，很少涉及生态环境建设与生态需水问题。水资源可持续利用与合理配置是从国家“九五”攻关项目开始，提出的“生态需水”是一个新生事物。在中国，由于生态水文学基础研究起步比较晚，大家对于“生态需水”概念的理解也不尽相同。许多国内文献书籍、研究报告出现有“生态需水”、“生态用水”和“生态耗水”多个名词。有人认为它们的概念与涵义是不同的，但是有人认为它们都是指一回事（见文献[22]、[26-46]）。
1989年，中国科学院地理研究所汤奇成较早提出生态用水问题[45]。他认为“为了保证塔里木盆地各绿洲的存在和发展，必须要保护各绿洲的生态环境，而生态环境的保护也离不开水，这部分水可统称为生态用水”。1995年[46]，他认为“对生态环境用水很少或根本没有安排，这种情况必须彻底加以改变，否则干旱区绿洲外的环境将日益恶化；应该在水资源总量中专门划出一部分作为生态环境用水，另一部分为国民经济各部门的用水，包括工、农业及城市生活用水等”。以后许多专家学者对生态需水、生态用水和生态耗水等，提出不同的观点、定义和研讨，丰富了生态需水的理论与学术研究。
2001年，由钱正英、张光斗主编正式出版了的中国工程院重大咨询项目研究成果“中国可持续发展水资源战略研究”[27]。提出我国水资源的总战略必须以水资源的可持续利用支持经济的可持续发展；建议从防洪减灾、农业用水、城市和工业用水、生态环境建设等8个方面实行战略性改变，在中国大地上真正展开一场提高用水效率的革命。在该报告中，对生态用水做的定义是：“从广义上说，维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等，都是生态环境用水；狭义的生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐步改善所需要消耗的水资源总量。”。
在学术研讨方面，潘启民等把生态用水理解为生态需水量（状态值）和生态耗水量（动态概念）两个概念[47]。严登华等把河流水可划分为生态水、资源水和灾害水[30]。王芳等通过她的博士论文研究探讨了生态需水理论问题[38-39]，将生态需水概念界定为：为维护生态系统稳定，天然生态保护与人工生态建设所消耗的水量。将生态需水划分为可控（非地带性）与不可控（地带性）生态需水和天然与人工生态需水。刘昌明强调要在研究水循环和水量转化规律的基础上确定生态需水的理论内涵，提出陆地系统中的水可分解为资源水、灾害水、生态水和环境水。生态需水研究面临许多新的挑战。
笔者们参加了中国工程院重大咨询项目“西北地区水资源配置、生态环境建设和可持续发展战略研究”。有几个不同的观点：（1）我们理解的国际水文计划（IHP）研究意义上的生态需水，是指以水文循环为纽带、从维系生态系统自身生存和生态功能角度，相对一定生态环境品质目标下客观需求的水。例如，为了维系河流某鱼类的生境，需要必须的基本水文特征值保证（如一定的河川基流、一定的水流速度、水深要求等），生态系统对水资源需求的大小需要通过科学实验与观察获得，并不是人们主观要给出什么样的水资源配置。水的配置是针对水资源管理、不同水的用户即用水而言。因此，就应该有生态耗水和用水的概念，它们与生态需水有区别也有联系。（2）中国工程院重大咨询项目中所指的“生态需水”不同之处，在于为水资源的合理配置服务、为生态建设（林草，河道生态功能要求）服务的生态需水。所以，国际上提出的生态需水概念需要讨论与扩展。通过讨论，有比较一致的看法是：
生态需水是指维系一定环境功能状况或目标（现状、恢复或发展）下客观需求的水资源量。进一步，对中国西部生态环境建设研究工作的目标，生态需水可以理解为维系一定生态功能的环境目标（例如维系现状生态系统不再退化、恢复某个时期的生态景观、或者具体目标如黑河水必须要到东居延海等）下科学意义下生态系统需求的水资源。它是生态环境建设重要的科学依据。
生态耗水是指现状多个水资源用户（生产、生活和生态）或者未来水资源配置（生产、生活和生态）后，生态系统实际消耗的水量。它需要通过该区域社会经济与生态耗水的平衡计算确定。生产、生活耗水过大，必然挤占生态耗水。
因此，生态需水与生态耗水是有不同的含义，既有联系又有区别。例如，在黄河上游地区，自然降水条件下一般能够满足天然植被蒸散发对水的需求（降水P大于蒸散发E），因此，生态需水估计的数量比较小。但是，由于人的行为通过水土保持等措施建设林地，耗用（减少）了输送到河流下游的水资源量。人们往往称这部分耗用（减少）的实际水量为生态耗水量。所以，在黄河上游地区生态需水量与生态耗水量是有不同的。
相比之下，在西北内陆地区河流的下游，由于内陆地区河流的下游降水非常少，为维系胡杨林生态系统生存，估计的生态需水将完全占用河川径流量。维系胡杨林生态系统的生态环境用水也完全取决与能够提供给下游的河川径流量。在某种意义下，维系胡杨林生态系统的生态需水量也就是生态耗水量。
因此，生态需水与生态耗水的概念在西部地区既有联系又有区别。通过生态需水的估算，能够提供维系一定的生态系统与环境功能所不应该被人所挤占的水资源量基本的信息，它是西部地区水资源可持续利用与生态环境建设的基础，它也是估计在一定的目的、生态环境建设目标或配置条件下，生态环境耗水大小的基础。通过对生态需水和生态耗水的估计，能够分析人对生态需水挤占的程度，决策生态环境建设对生态环境用水的合理配置。
3.中国西部地区生态需水研究的挑战
水是干旱区的关键生态因子,植被的组成和结构由水密切控制,同时在各种尺度上对水产生重要的反馈作用。因此，在干旱区，研究生态学和水文学的相互关系，研究生态需水问题，对干旱区生态建设的模式和生态恢复至关重要。一方面，干旱区水文过程对植被生理特征和格局成因产生影响，同时植被对水土流失具有控制作用。
生态需水的实质是生态系统结构、功能和水分之间相互关系问题。生态需水是生态水文学研究的重要内容之一，只有建立在流域水循环基础上通过生态水文学理论的指导，生态需水量的确定才会更合理。目前在生态需水估算方面，面临许多挑战的问题。主要有：
3.1干旱区植被对缺水的适应机制研究
研究表明，干旱区的某些植物具有水分补偿能力，即利用冬季（低强度）降水补偿夏季干旱用水，冬季干旱就以夏季降水来补偿，这大概是灌木在这种环境中得以与一年生植物竞争的一种手段。另外，在干旱区，植物为了适应荒漠环境，具有许多生理结构上的变化。国外学者Ewenari把荒漠植物分为两类：一类是随水变植物，这类植物对极端干旱具有许多生理上的适应性；但大多数植物属于恒水植物，这些植物对干旱有许多适应机制。不同植物的水分利用效率的、对水分亏缺的生理响应机制等研究，将为植被建设和恢复提供理论支持。
3.2植被格局成因的控制性因素研究
干旱区植被最显著的特点就是低覆盖度。研究表明，如果干燥度系列从P/Etp>1（降水量与潜在蒸发量的比值）降到<0.3，就会发现潜在植被从全面覆盖而经一系列破碎的植被冠层到植被处于斑块状分布状态。近期研究表明，在黑河下游，随着上游来水的减少，不同景观类型的面积、数目和优势植被发生了很大的变化。在干旱区，胡杨、柽柳的空间分布普遍呈紧缩分布现象，当干旱程度有所减缓时，植被在空间上的分布相对较为分散。在防止土壤侵蚀的人工植被建设方面，由于只考虑植被盖度和高度，忽视了斑块格局及其配置方式。所以出现了北方人工植被土壤旱化、稳定性低的问题。以上说明了水分动态影响植被的分布格局，但这种分布格局如何响应水文过程的变化，它的生态学意义何在？植被的这种自然分布格局能否指导干旱区植被恢复等均有待研究。在今后的研究中，应加强植被类型、格局的生态水文学和生态需水研究。
3.3植被格局对水土流失、土壤侵蚀的定量化研究
在干旱地区，植被多呈斑块状分布，这种分布对改变水分径流的路径、减缓水蚀，提高斑块内的土壤水分含量等都具有重要意义。尽管对植被斑块的丛生状况有所认识，近来理论方面的研究和模拟方面的研究也有助于了解这一过程，但对这种现象的生态机制却知之甚少。这种缀块分布格局如何影响径流？这种格局的生态学意义何在，都是值得探讨的问题。另外，应加强大时空尺度上的植被格局和水文过程的关系研究。
分析干旱植物在水分胁迫下的群落组成结构、分布格局与演变过程，始终是干旱区生态水文科学研究的重要领域，迄今为止，关于这方面的研究未能取得突破性进展，尤其是群落演变的生态机理仍然处于未知阶段。近年来，关于干旱区植物分布如何影响径流和水分分布，以及如何调节干旱区侵蚀等问题的研究受到广泛重视，同时，大尺度“土壤—植被—大气”传输相互作用以及干旱区植被随气候变化的演化也是目前生态学家和水文学家共同感兴趣的话题。
3.14区域生态需水估算方法研究
我国的生态水文学基础研究刚刚起步。尽管在一些方面已经取得令人鼓舞的成果，如陈亚宁在新疆塔里木下游生态需水方面新的研究等，但总的看，目前处在初期发展阶段，没有比较成熟的估算方法，还存在这样或那样的问题，需要多途径比较与发展。
现行的区域生态需水估算方法主要思路是：依据不同气候带与降水等条件，开展自然生态系统分区，确定生态需水计算的不同类别的生态-水文参数；利用遥感提供中国西部区域土地利用信息，确定生态需水计算的不同类别的范围；通过不同植被类型的蒸散发计算、流域降水-径流计算确定河道外生态需水（地带性和非地带性的生态需水）以及河道内生态需水；最后利用水资源分区的水量收支平衡控制，估算生态需水或生态耗水总量。
由于对于生态需水概念理解的不同，实际中生态需水估算的方法就有不同或者差异。例如，按维护现状生态系统不再退化的理解，就会有一套基于2000年的遥感图，依生态分区，分类以及用总水量平衡核算的核算方法。按生态建设目标（过去，现状和未来），又有不同数量的估算方法。
客观说，基于生态水文学的研究思路是估算生态需水的基本途径，它从成因观点估算流域的生态需水，有比较好的理论依据。但是，由于西部地区生态环境问题的复杂性，特别是缺乏必要的生态水文过程与空间变化的资料，由点的植被蒸发扩展到面的植被耗水机理的尺度问题等，导致目前估算有一定困难与结果的差异。现行的水量平衡方法估算生态耗水，能够从宏观总量上给予控制，但是生态需水的精度取决于水资源平衡中其它耗水部门估算的正确与否。因此，在区域生态需水估算方法不成熟的情况下，鼓励多种途径方法的相互比较和佐证，可能比一种方法为好，这也是新生事物学科发展所需要的。如何在有限水文水资源资料和生态监测资料条件下，获得更为客观与科学的生态需水估计，的确是一个重要的挑战性任务与课题。
4.结语
生态水文学是一种对环境有利、经济可行和社会可接受的有效方式。由于生态退化等问题的出现，生态水文学成为国际研究的热点问题之一。本文回顾了生态水文学的发展历程，讨论了生态需水研究明亮的问题与挑战。它们作为生态环境建设的基础与学科发展，有如下几点认识与建议：
（1）优先、重点保护原则：在西北地区，由于水资源匮乏，不可能保护所有的生态系统，只能优先保护控制性生态系统，满足控制性生态系统对水分的需求。在此基础上，进一步形成保护干旱区生态系统的网络结构。干旱区流域下游荒漠绿洲是外来径流作用的产物，绿洲景观结构及组成类型的空间分布严格受河流廊道影响。因此，若把河流两岸乔灌木林和河岸灌丛草甸视作河流廊道的构成要素，则荒漠绿洲的高级生物组成实质就是河流廊道。在干旱区河流廊道不仅具有传输能量与养分的功能，而且是绿洲生物流的载体和传导源，为维持整个流域生态系统的稳定发展奠定了坚实的基础。所以干旱区河流廊道就是控制性的生态系统，生态需水应该优先得到满足。
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中图分类号：S157 文献标识码：A
一、前言
所谓水文测验其实就是系统收集以及整理各种水文资料技术工作的一个总称，在水文测测验过程中，首先必须要获得相应的各种水文方面要素的数据，再研究、分析及计算后，将其进行整理综合，以此用于评价与合理开发应用水资源的一个主要参考资料，从而为工程项目的建设规划、管理、设计、运行、使用、抗旱以及防汛等提供相应的参考依据。从目前我国水文测验工作的情况来看，整体所获得的成效较为良好，但仍旧存在着相应的问题，下面文章就基于目前我国水文测验工作所面临的新问题进行研究和分析，并提出相关对策。
二、水文测验概述
水文测验的内容主要包括以下几个方面：第一，为了取得各种水文要素资料在，在实施测验之前，应构建相应的水文站网，或者对原有水文站网进行相应的调整，为了能够经济、准确、完整且及时地观测各种水文要素，确保所获得的这些资料可在同一基础上实施比较与分析，应该加强各种水文测验法的研究，并在此基础上制定系统、统一且合理的技术标准。第二，为了更加精确且全面的对水文要素变化规律实施观测，应研制相应的水文测验设备以及仪器，按照所制定的这一技术标准，在各水文观测站上实施水位观测，实施泥沙测验与流量测验，观测水质、土壤含水量、水温、蒸发量、冰清、地下水位以及降水量等，以便获得更为合理的实测资料，同时还应定期进行巡回测验。第三，水文调查。其主要包括测站周围河段与以上流域范围内的实际水情状况，基于统一格式与方法来在审核与整理所获得的这些水文资料，使其形成为系统成果，以便于后期的应用。
在水文测验中，流量测量的方式主要包含以下三种：第一，流速面积方法，其主要是进行流速与断面面积的测量，接着将二者相乘，得到的总和就是总流量值，在测量过程中，通常利用流速仪来进行测速，利用回声测深仪、测探杆或者测深锤来进行各垂线水深的测量；第二，稀释法，即在河段的上游进行示踪剂的投放，通过了一定距离以后，可得到相应的混匀与稀释，其总量保持不变，根据稀释倍数与流量之间的比例，来进行流量的计算；第三，量水建筑方法，由于跨河流的建筑物自身的流量和上下游水位、上游水头差之间存在着一定的函数关系，因此，可在断面上进行标准形式量水堰以及量水槽的设置，通过相关的水力学公式来进行流量的计算。
三、新时期下水文测验工作服务的主要内容
第一，水资源的配置服务。基于某个区域、流域与跨流区域的经济发展情况、水资源发展情况、承载能力、水资源发展变化的趋势等的研究和分析，为社会的持续发展以及国民经济稳定建设战略性布局提供相应的服务，并为调整社会发展产业结构提供相应的服务，分别从宏观上以及战略上提供相应的咨询服务、决策服务。
第二，水生态环境的管理与保护服务。为了推动社会经济和社会生态环境的协调、可持续发展提供相应的预报服务以及监控服务。
第三，水资源的管理服务。即为水权的转让、水资源的分配以及取水的许可等内容，在制定相关政策法规上提供更为全面、合理的决策信息。
第四，水资源的调度服务。即为洪水资源的合理、科学利用调度、水量与水质之间联合调度、年际间或者实时水资源、跨流域的水源、城市的供用水、地表水和地下水之间的联合、在同区域内不同水体间水资源等各种调度提供相应的预测预报、检测及评价服务。
在当前新时期下，水文测验工作的实施，应根据具体服务对象自身的特点以及实际要求，为其提供优质、全面且合理的各种服务，从而促使其测验工作得以有效且有序地进行，更好地将自身所存的价值体现出来。
四、新时期水测验所面临的新问题及其对策
（一）信息技术水平的提高，新技术的出现
随着社会经济的快速发展，信息技术水平的提高，出现了很多的新技术，水文测验工作也开始向数字化与智能化方向发展，超声波水位计、遥测系统、固态存储、计算机网络以及微机遥测系统等一系列高新技术也得到了广泛地应用，而这对于水文测验工作人员也提出更高的要求，对其专业技能与计算机应用技术水平的要求随之提高。针对这种情况，在新时期下如何提高水文测验工作人员的综合素质，也逐渐成为了水文行业关注的一个焦点问题。基于笔者多年工作经验来看，要想有效解决这一问题，其重点就在于应加强水文测验工作人员专业技术的培训与教育，尤其是计算机应用技术方面的培训，切实提高测验工作人员自身的综合素质。若有条件，还可构建一个专业型水文测验教育基地，以此来重点实施培训。此外，水文测验工作人员自身还要转变其传统的观念，提高水文测验工作重要性的认识，不断充实自己，这样才可社会经济的发展同步，适应当前社会的各种发展变化需求。
（二）水文测验基础设施的建设较为落后
据调查资料显示，目前我国在水文测验工作上，不管是在水质的测验，还是在水量的测验上，均存在着一个普遍的现象，即基础设施的建设程度较低，在测验过程中所用的设备均比较落后和单一，而这也在不同程度影响水文测验精度以及时效。鉴于此，笔者建议，在新时期的水文测验工作中，除了要加强水文测验工作人员综合素质的教育与培训，同时还应加大水文测验基础设施的建设力度，提高基础设施自身的能力，从而提高其测验的精度。同时还应构建相应的应急保障体系，加大各种备用设备的建设，从而切实提高水文测样工作的整体成效，使其能够更好地适应当前社会的发展需求，满足水资源管理的各种需求。
（三）在综合治理防洪工程上，水文要素产生了一些新的变化
在综合治理防洪工程中，超采地下水与地表径流的逐渐减少，使得水文区域原有的要素规律均发生了相应的变化，同时在治理过程中，不管是同级水位的流量流速的变化，还是加大或者减小闸门的流量，均会使水文要素发生一定的改变，继而为水文资料的研究分析以及相关服务的提供带来各种各样的问题。针对这些问题，笔者建议在进行综合治理的过程中，水文测验站首先应该了解并掌握该区域范围内，防洪工程的实际情况以及其可能所发生的变化，及时掌握河道发生洪灾的规律，基于相关信息的综合分析，如测流方式、水位流量所发生的变化、不同测流系数的具体试验以及水位力量的单值化等，通过分析后，采取相对应的各种测验措施。
（四）服务意识较为薄弱，水文测验工作未得到社会的重视
尽管我国水文工程得到了快速发展，但是对于水文测验工作仍旧不是很重视，尤其是水文测报工作还未得到社会的支持以及认可。基于这种情况，笔者认为在新时期下，在实施水文测验工作时，在社会发展过程中，应把水文资料看作为社会经济建设所需的基础信息资源，充分发挥水文资料作为一种社会公益产品所具备的功能，将水文测验工作公开化以及社会化，促使各水文机构可主动且积极为社会发展提供系统且全面的服务。此外，还应加大该项工作的宣传力度，使人们对于水文测验工作有一个正确地认识。
（五）资料的整编工作和测验工作处于脱节状态
随着信息技术发展，在水文资料的整编上，已从以往人工操作、计算转变成为了信息化、自动化操作自动。在以前的整编工作中，其重点通常放于资料三次校对上，对于流域范围各个观测点一致性与原始资料合理性缺乏相应的审查，使得整编成果满足不了当前水文测验工作的需求。鉴于这种情况，在新时期水文资料的整编工作中，应增强资料整编前后的审查，加大观测资料准确性、合理性、系统性的审查力度，利用降雨径流分析法、水平平衡研究分析法以及上下游流量的比较分析法等来实施审查，以此提升资料整编质量的可靠性。
（六）人类活动的变化，使得水文测验工作模式也发生了相应的变化
随着滩地的大力开发、跨地域的调水、农业种植结构的逐步调整以及水文断面较长时间内的干涸等，这些均为水文测样工作的研究和实施带来了新课题，而在这种情势下，要想提高水文测验质量与水平，就必须要突破以往所固定的这些工作模式，增强水文的巡测以及水文的调查，特别是水量的巡测等，及时了解和掌握准确且新的各种水文资料。
参考文献：
[1] 于忠胜,何广武.新时期水文测验工作的重要性及所面临的问题[J].中国新技术新产品,2010,(6):66.
[2] 权妍丽,陈玉婷,张啸等.浅谈水文测验面临的新问题及措施分析[J].城市建设理论研究（电子版） ,2012,(32).
篇（9）
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。
篇（10）
在水资源开发利用和管理过程中，需要大量的水文及相关数据资料，而获取全面的水文信息对水资源系统特征进行科学分析，是合理制订水资源管理方案的依据。开都河水系是我们巴州水系的源头，为了进一步了解它的来龙去脉，探索水文科学的奥秘，我校水文科技兴趣组开展了“探索水文奥秘，研究水文特征”的科技实践活动。
活动目标
通过学习水文知识，使学生认识到水文与水源、人类生产、生活的关系，了解水文的作用。学习水文科学，了解当地水资源的来龙去脉，学习认识水文观测的内容与方法。
通过自主探究当地水资源的水文特征，提高学生自主探究、创新能力和搜集处理水文数据的能力。通过活动，分析水文要素，得出结论，为当地政府及有关部门提供准确、科学的依据。
以兴趣小组为龙头，用实际行动带动全校行动起来，参与到保护水资源、节约用水的行动中，引导大家强化节水意识，养成节水习惯。
试图通过研究活动和节水护水实际行动，促使有关部门科学地安排生活、生产、生态用水，努力恢复和维系流域的生态系统，更加科学地实施水资源的可持续利用和管理，逐步实现水资源的开发利用与生态建设、经济建设协调发展。
培养学生严谨的科学态度、吃苦耐劳的科学精神，让他们感受科学研究的艰辛，提高与他人合作的能力。
活动对象及学生背景分析
在全校召集对水文感兴趣的同学组成水文科技兴趣组，经过筛选组成40人的水文兴趣小组，其中初中学生20人，高中学生20人。这些学生都是在有兴趣的基础上自愿参加活动的，他们中的大多数是初一、初二、高一、高二的学生，考试压力不是很大，能抽出较多的时间参加课外活动。活动充分利用同学们在学校里已经掌握的各学科知识和相关的实验技能，引导学生通过水文调查与分析，学习发现问题、解决问题的方法，培养学生爱科学、学科学和钻研科学的精神，激发学生保护生态环境的热情和对科学探索的兴趣。
活动计划
活动时间、地点
活动时间为2011年4月—2012年5月，地点包括学校实验室、图书馆及计算机房、巴州水文局及实验室、巴州水利局、巴州水管处等市内地点和开都河上游所有的水文站。
活动组织机构
我校设立了固定活动领导小组，由校长吴立龙任组长，组员分工负责学生实践活动的管理等事务，班主任及各科教师积极配合；巴州水文局专家、工程师给予指导，巴州水文局提供实验室。
活动过程与方法
查阅资料
在网上搜索相关资料，在图书馆查找相关书籍资料，请教专家、老师和家长，收集相关研究内容的基本资料。
考察研究内容的确定
经过对水文资料的搜集、整理分析，从水文不同层面、不同角度另辟蹊径，提出具有创新性的新问题，对提出的问题进行分析，确定具有可行性的研究内容。
按由近到远的顺序考察开都河（开都河是巴州地表水的源头）流域水文站。
对开都河流域的水文特征进行研究分析。
制订活动计划
在活动前，要定出具体行动计划，让活动按计划实施，数据要准确，记录要细致，确保实验准确无误。对可能产生的问题应及时预测，积极作好应对措施，使活动顺利实施。
研究准备
活动前，应对活动地点、时间、参加人员、设备、记录表格的设计与制作、个人生活和防护用品、安全措施等方面作好充分准备。保证活动安全有效地进行。
活动具体实施过程
活动准备（2011年4月）
过程包括：搜集整理有关水文资料，访问相关专家学习水文科学知识及研究方法，学习了解水文的概念及特征，了解研究水文的方法，联系水文局组织学生开展去水文站实践活动，实地考察重点活动区域的情况，与学校沟通确保学生安全等。
他什店水文站学习考察活动（2011年5月）
在专家的引导解说下，学习了数字化水文站的概况、工作原理、特点、自动监测、查询系统等。认识对比水文观测设施及超声波水位计工作原理，对比测流设施及ADCP测流仪工作原理，进行测流操作，小组整理归纳数据。认识气象观测原理并进行操作，整理数据。
宣传水文科学知识，开展节水护水活动。（2011年6—8月）
首先在全校范围内，利用广播、展板、班会等形式进行水文知识的宣传学习。全校召开了“保护水资源节约用水”的动员大会，在全校发起“保护水资源，节约用水从我做起、从家庭做起”的倡议书。在暑假组织了专题学习水文知识的活动。在全校收集短文“我的节水习惯”。
开都河流域水文特征的研究（2011年7—10月）
兴趣组成员分成4个小组进行“开都河流域水文特征的探究”活动，分别去野外开都河流域水文站考察、观测和去实验室实验，查阅有关水文资料，进行分析，得出研究结论。
进行水文站考察活动：在此期间小组先就近对6个水文站进行了考察，观察了地理位置，进行了泥沙含量测试，了解了测流过程，观测了水位等。
了解了水文站代表站基本情况。
确定了开都河流域水文特征的探究课题。
研究方法有文献法、调查法、统计法等。
活动成果及呈现方式
科研成果
每个小课题精选考察研究报告，依据4个子课题报告汇总成本课题的研究报告。
提供开都河水系分布图各一份。
提供水文观测数据。
提供开都河水文特征分析结论。
成果展示
开都河流域水系图，水文站分布图、各种观测图片各1份。
收集和整理学生活动资料，进行专题讲座，展示影像资料和活动图片。
编辑出版本科技实践活动优秀论文集，包括优秀论文，本项目的活动设计方案、活动目的和意义、考察研究内容与方法和活动日志等。
学生提供相关的项目论文，选出优秀作品参加市、自治区和全国青少年科技创新大赛活动。
根据活动内容编写一套适合本校通用的校本教材。
活动中可能出现的问题及解决预案
可能出现的问题包括：调查过程中的安全问题；本方案活动周期较长，涉及的专业知识面广，学生能否长期坚持；同学们在活动过程中会遇到不懂的问题，该怎样解决；怎样处理好课题研究与课堂学习的关系；如何解决试验项目中仪器设备、数据计算问题。
对此，我们制订了对应的解决方案。对每项活动均制订安全预案，每次外出必须有向导和带队领导，教师全程参与；每次出发前都要对学生进行安全教育，准备好各类必备品，同时请专家和工作人员现场指导。定期集中学习，了解解决活动中出现的问题，提高活动效率，不断培养学生对探索科学的兴趣，培养学生坚忍的毅力，不致半途而废。在校长和书记的领导下，教师的辅导工作层层落实，保障活动顺利进行。尽可能地将活动内容、研究与实验分析方法等与课堂学习相结合。与相关科研单位合作，聘请专业专家，解决专业实验仪器设备、数据计算问题。
活动的教育作用
学生们把在课堂上掌握的信息技术应用到活动中，能够有计划、有步骤地进行探究工作。
培养创新意识。通过活动计划的实践，同学们能够从开都河水文考察中发现问题并解决问题。
学生的合作能力大大提高。通过活动计划的实践，同学们了解到合作的重要性和必要性，掌握了合作的方法和技巧。
全校学生保护水资源意识均有很大提高。经过本次活动，全体学生表示能在平时的生活中做到保护水资源，养成良好的节水习惯，增强环保意识。
学生各方面能力都得到了锻炼和提高。通过各种活动的积极展开，为学生提供了野外实践机会，锻炼了他们动手、动脑的能力，学会了野外考察的科学方法。
