水文與水資源工程論文范文

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水文與水資源工程論文

篇1

關鍵詞:課程體系 教學改革 水文與水資源工程 創新能力

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號: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

水文與水資源工程是太原理工大學水利科學與工程學院的主要專業之一,其前身是原“水文地質與工程地質”專業,1975年第一屆招生,1997年國家專業調整時取消,2004年水文與水資源工程專業獲山西省教育廳批準,2005年恢復招生。作為目前山西省高校中惟一一個水資源類本科專業,堅持立足山西、面向全國的發展方向,針對山西山丘區多、干旱缺水、污染嚴重、礦山開采誘發地質災害及水循環系統嚴重破壞等自然地理和經濟發展特點,制訂培養計劃,開設的課程涉及地表水和地下水兩個方面,并且有機地將地表水和地下水結合起來培養專門人才。近年來,我校水文與水資源工程專業取得了較大成績,畢業生的就業形勢良好,但面對新形勢條件下我國經濟社會發展對創新人才的要求,還存在一定的差距和不足,特別是教學環節中的課程體系存在一些問題,已直接影響到課堂教學效果和學生創新能力的提高。為了適應水文與水資源工程專業目錄調整的需要以及滿足工程領域發展迅速、知識更新快、工程創新人才需求緊迫的要求,有必要對我校水文與水資源工程專業課程體系進行構建,對提高教學效果及培養學生創新能力等具有重要的理論和現實意義。盡管已有學者針對水文與水資源工程專業進行了諸如課程體系、實踐等教學改革[1-8],但是從總體上看,目前全國關于水文與水資源工程專業教學改革的理論研究成果仍然較少,而山西省在這方面的研究還屬于空白。從水利工程高等教育發展角度來說,必須進一步加強我校水文與水資源工程專業課程體系構建,才能為我省水利工程高等教育提供參考和理論支持。

1 課程體系存在的問題

我校水文與水資源工程專業本科生的培養,主要是通過課堂理論教學以及實驗、實習等環節來完成的,培養具有水文與水資 源、水與地質環境等方面的專業及專業基礎理論,能從事水文與水資源、水與地質環境保護和防治方面的勘察、設計、規劃、管理、技術開發、科學研究等的高級工程技術和管理人才。通過近年來對我校水文與水資源工程專業畢業生、本科生及授課教師的調查和訪問,水文與水資源工程專業課程體系存在如下問題。

1.1 課程設置不合理

我校水文與水資源工程專業的課程有綜合基礎課、公共選修課、學科基礎課和專業課,在學科基礎課和專業課中開設有必修課和選修課,一般先開綜合基礎課、公共選修課,后開學科基礎課和專業課。從總體上講,這種課程設置仍存在一些不合理現象:(1)同期開課或課程順序顛倒,造成一些學科基礎課與專業課次序不清,不能很好地體現課程之間的相互遞進關系;(2)有的課程無法體現本專業的特點,使學生感到學的有些雜亂。如《土力學》和《地基基礎與基礎工程》,前者屬于學科基礎課,后者屬于專業課,兩課程之間本應該有很好的遞進關系,卻都安排在第五學期。再如《水利工程經濟學》和《水利工程概論》,前者屬于學科基礎課,而后者屬于專業課,卻把課程順序顛倒了,將前者安排在第六學期,后者安排在第五學期。另外,對于所開設的《環境影響評價理論與方法》,屬于環境工程的專業課,對于水文與水資源工程專業的學生來說,由于沒有前期《環境學》等基礎課做鋪墊,學生總體上感到該課程偏離本專業,對課程內容不能很好地理解。

1.2 課程之間的銜接性差

課程之間的銜接性好壞直接影響著學生對專業知識的掌握和鞏固。我校水文與水資源工程專業課程之間的銜接性總體上比較符合教學規定,但也有個別課程之間的銜接性差,以至于學生們感到課程安排有點零亂。如同樣為專業課的《水資源工程勘察》《水資源開發利用》《礦床水文地質學》,分別由三位主講教師進行授課,但由于課程之間的銜接性考慮不夠,將《礦床水文地質學》被安排在第六學期開課,而《水資源開發利用》《水資源工程勘察》被安排在第七學期開課,這就造成學生在學習《礦床水文地質學》之前還沒有掌握《水資源工程勘察》的專業知識,在學習《水資源開發利用》之前還沒有掌握《水資源工程勘察》的專業知識。由于前期《水資源工程勘察》專業知識的缺乏,學生普遍反映在學習過程中對《礦床水文地質學》《水資源開發利用》的部分內容不好理解。這種課程之間的銜接性差的狀況,已阻礙了學生對地下水專業知識的鞏固,導致課堂學習效果相對較差。

1.3 課程內容交叉重復

課程內容安排是否合理對課堂教學效果的影響也很大。我校水文與水資源工程專業課程內容存在的問題是部分課程內容交叉重復,加上授課教師之間沒有做好溝通,對課程內容交叉重復的部分沒有進行適當的協調和刪減,造成部分課程內容已由某一位老師前期在課堂上進行了講解,另一位老師后期又在課堂上進行重復講解。如《水文分析與水利計算》《水資源工程勘察》這兩門課,課程內容交叉重復的是地表水勘察這一部分,包括水文測驗、水文調查和水文實驗等。再如《水文與工程物探》《水資源工程勘察》這兩門課,課程內容交叉重復的是水文地質物探這一部分。課程內容交叉重復不僅浪費學生的寶貴時間,而且降低了學生對課程學習的主動性和積極性。

1.4 教學內容重理論輕實踐

理論與實踐密不可分,二者緊密結合才能促進教學效果的鞏固和提高。多年來,由于我校水文與水資源工程專業實驗教學條件的限制,部分學科基礎課和專業課無法開展正常的實驗,不能滿足實踐教學活動的要求,致使一些課程的教學內容重理論輕實踐,無法取得良好的教學效果。如《水文地質學基礎》,學生對基本概念與原理容易理解,但深入掌握并靈活運用就困難,這是因為學生無法在實驗室進行達西滲流實驗、潛水模擬演示實驗、承壓水模擬演示實驗、地下水流動系統模擬演示等實驗,對地下水缺乏感性認識。再如《地下水動力學》,由于學生沒有在實驗室進行過裘布依潛水穩定流井流實驗、壩基滲流水電比擬實驗、非飽和帶水運動實驗等實驗,影響學生對課程知識的鞏固及實踐技能水平的提高。還有《水文分析與水利計算》,學生雖然學了許多水文方面的理論知識,但卻沒有機會進行水文測驗和水文實驗。教學內容重理論輕實踐造成學生的科學實驗基本能力無法得到有效訓練,降低了學生畢業后在社會上的競爭力或進一步深造的實驗實踐能力。

2 課程體系的構建

根據我校水文與水資源工程專業課程體系存在的問題,我們認為,必須嚴格從人才培養目標出發,按照專業發展需求,以促進校企合作、產學研共同培養學生工程創新能力及就業等為前提,科學優化和重組課程體系,篩選符合當前教育現狀及經濟社會發展所需的課程,為學生專業水平的提高及創新能力的培養打下堅實的基礎。因此,結合水文與水資源工程專業即包含地表水又兼顧地下水的特點,提出新形勢條件下我校水文與水資源工程專業課程體系構建。

2.1 新增課程

在確保我校水文與水資源工程專業本科培養計劃中所設課程總門數不變的情況下,根據本學科發展的需要,考慮到《水文分析與水利計算》《水資源工程勘察》兩門課程在地表水勘察內容上的交叉重復,可刪除《水資源工程勘察》,新增《水文地質勘察》,既避免課程內容的重復,又使學生能較好地掌握水資源工程勘察的方法及最新的技術。考慮到目前地下水環境影響評價在我國建設項目環境影響評價占有越來越重要的地位及環境保護部《環境影響評價導則――地下水環境》(HJ610-2011年)的出版,結合我校水文與水資源工程專業特點、地下水環評人才短缺以及環評單位對地下水環評人員的迫切需求,可刪除《環境影響評價理論與方法》,新增《地下水環境監測與評價》,并把《環境影響評價理論與方法》作為教學參考書,使學生掌握地下水環境影響評價的理論方法,為其就業創造良好條件。考慮到《水文地質勘察》與《水文與工程物探》內容的重復以及同位素技術在地下水研究中的廣闊應用前景,可刪除《水文與工程物探》,新增《環境同位素水文地質》,使學生多掌握一項水文地質新技術,增強其未來應用同位素技術從事水文地質勘察的能力。

2.2 設置合理課程次序

為了體現課程內容之間的相互遞進關系,必須對不合理的課程次序進行相應調整,理順課程開設的前后順序,使學生在學習過程中達到循序漸進,真正所學課程專業知識的積累。為此,把《土力學》安排在第五學期,《地基基礎與基礎工程》安排在第六學期,確保學生在充分掌握《土力學》的基礎理論知識后,對《地基基礎與基礎工程》相關專業知識的學習有更深入的理解和鞏固。把《水利工程經濟學》安排在第五學期,《水利工程概論》安排在第六學期,確保學生在充分了解水利工程經濟的基礎上,對各項水利工程專業知識的學習有更深層次的掌握。把《水文地質勘察》安排在第六學期,《水資源開發利用》《礦床水文地質學》安排在第七學期,確保學生在前期掌握了《水文地質勘察》的技術方法和手段后,能更好地運用所學知識理解和掌握《水資源開發利用》的理論與方法以及《礦床水文地質學》的調查評價方法。

2.3 課程內容改革

在科學技術日益發展的今天,水文與水資源工程專業知識更新較快,但課程教材更新卻相對較慢,其中的一些知識已經無法滿足經濟社會發展的需求。因此,在課程專業知識的教學過程中,教師必須與時俱進,對課程內容進行合理改革,刪除一些課程中內容陳舊、理論與實際脫節的內容,對課程內容要突出其科學性和先進性,深入淺出,能夠反映新理論、新技術、新方法及前沿性的新視點,把原來分散的課程內容聯成一個有機的整體。如在《水文地質學基礎》課程內容改革中,可增加區域尺度非均質性、斷裂帶滲透性、海洋―陸地界面處的地下水等內容,與學生分析和探討這些因素對地下水資源的分布、循環、水質和可持續性利用的影響。在《水環境化學》課程內容改革中,可增加水文、化學、生物過程的耦合及水文和地球化學過程的計算機模擬等內容,使學生了解目前水文地球化學研究的熱點和方向。在《水污染控制與修復理論》課程內容改革中,可增加有機污染物的野外最有效的降解路徑及強放射性廢料的地質處置等內容,增強學生在水污染控制與修復中的自我創新能力。

2.4 選用合理教材

合理的教材對促進學生專業知識的學習起著非常重要的作用。為此,嚴格要求本專業教師對所授課程選用合理教材,必須是國家規劃教材和專業規范核心課程教材,且教材名稱與所開設課程的名稱一致或接近,對于未納入國家教材計劃的非正規教材或正規出版的書籍,嚴禁用做教材給學生使用,可作為課程參考書使用。通過選用合理教材,不僅避免課程知識交叉重復,而且能反映新理論、新技術、新方法,可使學生比較系統的接受學科基礎知識及專業知識的學習。同時結合山西省礦山開采對水循環系統造成嚴重破壞的實際,加強我校水文與水資源工程專業教材建設,通過申請水文與水資源工程專業委員會下達的教材指標,組織主要骨干教師編寫出理論聯系實際、基礎知識與技術知識兼容的《礦床水文地質學》《水文水利計算》等專業教材,為學生課堂的學習提供更符合實際的教材,達到進一步提高學生創新能力的目的。

2.5 增加實驗教學

實驗課在教學環節中非常重要,實踐性很強。通過實驗教學,可進一步鞏固學生所學的學科基礎知識和專業知識,培養學生的創新意識、創新思維和創新能力。為此,我校水文與水資源工程專業在中央財政支持地方高校發展專項資金及山西省財政專項資金的支持下,對整體水平落后的實驗室進行了改造,共建設有6個實驗室,包括氣候氣象實驗室、飽和與非飽和帶水實驗室、水文工程勘察實驗室、水文實驗室、水環境污染與修復實驗室、礦山水文地質實驗室,并制定詳細的實驗計劃,使實驗室能開設出符合教學大綱規定的實驗,如人工模擬降雨實驗、土壤入滲性能測量實驗、淺層水流流速測量實驗、達西滲流實驗、潛水模擬實驗、承壓水模擬實驗、裘布依潛水穩定流井流實驗、壩基滲流水電比擬實驗、地表水溶質遷移轉化實驗、水質分析實驗等。同時為了確保實驗的順利開展,加強實驗教學隊伍建設,提高實驗教師的業務素質,為提高實驗教學質量打下堅實的基礎。

2.6 科研轉化教學

太原理工大學作為教學研究型大學,對教學和科研非常重視。從辯證的角度來看,教學和科研是相輔相成的,缺一不可。我校水文與水資源工程專業授課教師都從事有關科研項目的研究,如國家自然科學基金、山西省自然科學基金、校基金、行業基金及其他橫向科研項目等,在國內外核心期刊上或國際會議論文集上發表了諸如水文地質、工程地質、環境地質、徑流趨勢預測、水資源、水環境、水污染、土壤、水土保持等不同方向的專業學術論文,并有多篇論文被EI、SCI收錄及他人參考引用。針對水文與水資源教師在科研上的優勢,提倡各位授課教師以科研促進教學,鼓勵教師積極將科研成果轉化到教學中。通過科研轉化教學,不僅使學生了解各位教師的主要研究方向,從教師的科研成果中學到最新的理論知識,而且能激發學生的科研興趣,促進學生學習效果的提高及創新能力的培養。

3 結語

課程體系對學生專業知識的學習和創新能力的培養至關重要,必須給予高度重視。太原理工大學水利科學與工程學院水文與水資源工程專業課程體系存在的問題主要是課程設置不合理、課程之間的銜接性差、課程內容交叉重復、教學內容重理論輕實踐。水文與水資源工程專業課程體系構建主要包括新增課程、設置合理課程次序、課程內容改革、選用合理教材、增加實驗教學及科研轉化教學。通過課程體系構建,為進一步提高本科教學質量及水文與水資源工程專業創新人才的培養奠定基礎。

參考文獻

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[6] 郭純青,周蕊,代俊鋒.水文與水資源工程專業應用型人才培養與教學改革[J]. 當代教育理論與實踐,2012,4(11):83-85.

篇2

面對我國在水資源利用中的各種問題,清華大學水文水資源研究所,改革開放以來,先后承擔國家科技攻關、國家自然基金、國家“973”、 “863”等國家和省部級項目近百項,逐漸形成了以應用水文學、水資源規劃與水戰略、灌溉與排水、水生態環境,防洪減災、數字水利等為主要研究方向的學科體系,并結合國內外學科動態和國民經濟重大需求,開展與宏觀經濟、生態環境信息科學技術和公共政策等學科的交叉研究。其中,該研究所水文水資源方向研究團隊,也在干旱半干旱區的流域水循環機理、水資源高效利用機理,以及水資源規劃理論與實踐等領域取得了突出的成績。

流域水文循環機理研究

可以說,流域水文循環機理研究是當今水文學最具希望的前沿領域。針對現有的水文分析方法,清華大學水文水資源研究所利用地面觀測與衛星遙感相結合、流域宏觀規律與微觀機理相結合的方法積極探討和建立這一新的水文學理論。

2004年起,他們開始在山東省位山引黃灌區籌建生態水文綜合試驗站,并于2005年3月正式開始觀測。該試驗站采用了國際水一能量觀測計劃(GEWEX)中的通量觀測設備和觀測項目,同時還增設了土壤物理、作物生理、地下水監測。另外,還定期和不定期對土壤水分、地下水水質、作物長勢等進行強化觀測。通過田間直接觀測研究地下水一土壤一作物一大氣耦合系統中的水熱循環機理及田間蒸散發規律;結合田間觀測、衛星遙感建立灌溉條件下區域分布式水文模擬模型,分析和評價我國北方大型灌區水資源消耗的時空變化規律。在長期觀察的基礎上,他們參考我國其他干旱半干旱地區的實地觀測與試驗,將水文數據分析方法和水動力學理論相結合,在水文學的基礎理論方面進行了探討,從水能量(熱)耦合平衡概念出發,統一了關于蒸發的三個假設即Penman假設、Bouchet假設和Budyko假設,一經刊出即獲得國際學界的高度評價。此外,他們還重新推導了流域的水熱耦合平衡方程,并建立了基于水熱耦合平衡假設的流域蒸散發模型,為預測氣候變化的區域水循環響應提供了理論依據。

水熱循環基礎理論研究之外,水沙科學與水利水電工程國家重點實驗室還是國內較早開始流域分布式水文模型研究的單位之一,甚至多位成員早在上世紀90年代于國外留學期間就開始對其進行研究。近年來,又陸續推出了GBHM模型、基于代表性單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》充分考慮了流域的地形地貌特征,以Gls為工具,利用分形理論對分布在不同氣候條件的流域進行了地形地貌特征分析。在此基礎上,獨立提出了一套有別于常用的方形網格和三角形網格的離散單元劃分方法,將流域宏觀水文特性與水動力學過程結合描述流域水文過程,既提高了計算效率又保證了精度,從而有效地解決了特大流域分布式水文模擬的瓶頸問題。在GBHM模型的基礎上,耦合了土壤侵蝕和泥沙輸移,污染物的地表徑流沖刷及在土壤中的遷移轉化等過程,構建了分布式的流域水量水質耦合模型。

他們提出的“基于代表性單元的分布式水文模型”,不僅總結了流域水文本構關系建立的方法,提出了具有較強適應性的基于蒙特卡羅模擬的數值法,構建了適用于一般流域水文模擬的完整的本構關系,與基本方程一起構成的閉合常微分方程組,還采用先進的數值計算方法,大大提高了模型求解的計算效率、穩定性和魯棒性,已在中國和美國的近10個不同類型的流域進行應用和模型結構與參數的診斷研究。

同樣地,“干旱區散耗型水文模型”的提出也是他們不斷積累與創新的結果。在對干旱區綠洲水文過程的長期研究之上,他們突破傳統的流域概念,根據干旱區綠洲的水文過程以徑流的散耗為主的特點,提出了水文模型。該模型描述了干旱區完整的水文過程,包括出山口以上的徑流產匯和出山口以下的徑流散耗,將流域相應地可劃分為徑流產匯區和徑流散耗區,對干旱區綠洲內水分轉化過程建立各種計算方程和轉化關系,從而可對整個綠洲的水資源的轉化和消耗進行計算和分析,并可為其他地區的水文模擬提供新的思路。四水轉化與水資源高效利用機理

“四水”是指大氣水、地表水,土壤水和地下水,其轉化規律及水熱耦合遷移和轉化機理是SPAC(土壤植物一大氣連續體)研究中的重點,是農田水循環研究的基礎。

上世紀80年代初,當時的水文教研組就開始了土壤水領域的研究,在土壤水分運動機理、土壤水分運動參數測定,植被蒸發蒸騰原理、降雨入滲機制等方面取得了一系列研究成果,他們編著出版的《土壤水動力學》已是國內該領域的權威著作。建立新疆葉爾羌灌區地下水和土壤水,鹽觀測基地在國內較早地開展了SPAC相關研究,形成了SPAC機理、模型與應用的一系列成果。微觀機理方面,包括陸面蒸發和騰發的機理、飽和一非飽和土壤中的水分運動機理、田間土壤一植物一大氣系統中水熱的耦合運移機理、伴隨水循環的作物生態過程機理。宏觀區域水循環方面,他們又應用“3S”技術將微觀(田間)水循環機理應用到灌區或區域,用以研究區域水資源消耗,特別是蒸散發的時空變化規律并評價農業節水潛力。

由于長期在新疆塔里木河流域開展四水轉化與水資源高效利用研究,他們提出干旱區綠洲四水轉化模型,并進一步提出了以耗水平衡為基礎的干旱半干旱地區水資源高效利用理論,為新疆葉爾羌、山東位山、寧夏青銅峽等大型灌區的節水改造及水資源的合理高效利用提供支撐,為干旱區水土資源的可持續利用提供了理論支撐。此外,結合遙感技術的發展,他們還開發了遙感騰發模型PT-VITT,為大尺度非均勻區域的騰發研究提供了新途徑。

水資源規劃理論與實踐

在不斷的探索中,他們逐漸尋找出水資源研究的突破口,將研究重點從水資源系統本身的規律,擴展到對水資源系統與社會經濟系統及生態環境系統的耦合問題的研究,研究尺度也從單個水利工程向覆蓋全流域和相關區域的范圍發展,研究成果主要集中在流域尺度的宏觀經濟水資源理論,面向生態環境的宏觀經濟水資源合理配置理論與方法上。

針對流域生態用水管理與調度評估關鍵技術,他們結合塔里木河流域生態用水問題,建立了干流地表水、地下水、土壤水監測系統,取得了系統的監測資料建立了干流上中游,干流下游水均衡模型,測算了不同根系深度、不同地下水埋深對應的潛水蒸發量,確定了自然植被的年耗水量,計算了塔里木河干流生態需水量。一系列成果在干流下游水資源配置和工程規劃以及應急輸水的效果評估等工作中發揮了重要價值。

針對水權理論框架和實施關鍵技術,以及基于水權的水資源管理理論與方法的研究,他們在全國水資源綜合規劃,石羊河流域近期綜合治理、中澳水權項目、中日水權項目中

得到體現,提出了我國初始水權分配的理論、原則和模型方法。相關成果已成功應用于石羊河流域綜合治理規劃中,該規劃于2007年12月國務院正式批準實施。

針對流域人與自然用水沖突協調關鍵技術,他們又提出了以耗水為中心的,社會經濟發展與自然生態保護相協調的,干旱區綠洲水資源配置規劃的思路和方法,應用于葉爾羌河流域規劃修編及水資源合理配置研究,提出干旱區社會經濟用水比例,適宜灌溉面積,合理地下水位,自然生活耗水量等指標,為干旱半干旱區水資源高效利用以及人與自然用水沖突協調提供了理論支撐。

而針對干旱半干旱地區的地面地下水聯合調度關鍵技術,他們在大比例尺水文地質條件勘查、流域地下水監測網絡、大型水均衡試驗場等試驗觀測的基礎上,建立了基于Gls平臺的灌區地表水一土壤水一地下水,溶質垂向運移與二維水平擴散耦合的模型體系,運用數量化理論進行了區域水文地質參數的評估,應用于疏勒河流域的水土資源綜合規劃,對世行項目規劃的移民方案提出了重要的修正意見并得到采納。

流域水量統一調度

不唯如此,在水沙科學與水利水電工程國家重點實驗室平臺上,他們整合水文水資源的研究成果并應用于流域水量統一調度。以黃河流域和塔里木河流域水量統一調度工作為背景,他們提出了系統流域水量調控的理論方法和模型體系,建立適用于流域水量統一調度的管理系統和情景模擬平臺,應用于兩個流域的水量統一調度實際工作中,對防止河道斷流和提高水量統一調度的科學性具有重要作用。在理論方法層面,提出了水量統一調度的兩個理論基礎,即水流演進與水量調控機理和水資源與社會經濟系統耦合作用機理;在模型層面,提出了流域水量調控的自適應模型和基于復雜適應系統理論的整體優化模型;在應用層面,更是開發了黃河流域水量調度決策支持系統和塔里木河流域水量調度決策支持系統,并投入使用。

理論方法與模型暫且不論,僅是應用層面的工作就大大值得稱道。經過反復的實踐,他們將現行水量調度方法方案編制由原來的人工計算變為計算機控制,而且應用自適應理論和基于復雜適應理論的水資源優化配置理論,建立了水量自適應分配模型和優化調度模型,克服了以往調度中存在的多項缺點,不僅能根據國務院分水指標,實時跟蹤動態目標,快速精確地將水量分配給各用水單位,也能對全流域年水量調度分配指標進行優化,并通過三維仿真對調度方案進行模擬仿真。應用實踐表明,所建立的模型系統,克服了實際調度中存在的關鍵技術難題,增強了水量統一調度的科學性和預見性,提高方案編制的效率和調度精度,為黃河和塔里木河流域水量統一,科學調度提供了操作平臺和決策環境。兩個流域水量調度系統的建立,產生了巨大的經濟效益和社會效益。

樁樁件件,不一而足,在水文水資源研究所師生的共同努力下,該研究所在水文學方向上先后榮獲多項國家級、省部級科技獎勵;編寫出版了一批優秀的科研成果專著,在國內外著名學術期刊發表了大量具有影響力的學術論文。

篇3

社會的需求是水文發展的動力,水文工作是隨著國民經濟和社會的發展而發展的,值此新疆水文水資源局成立50周年之際,回首阿勒泰水文水資源勘測局50年的風雨歷程、50年的滄桑巨變,總結過去、開辟未來,以嶄新的姿態,在新的世紀再創水文事業的新輝煌。

一、50年來,水文站網的發展

1953年在阿勒泰地區布爾津縣設立第一個水文站(即額河干流控制站——布爾津水文站)起,阿勒泰的水文事業從無到有逐步發展起來,目前在額爾齊斯河及烏倫古河兩條河流的干支流上共有國家站網規劃基本水文站16處(其中,國家重點水文站5處),水利工程專用水文(報汛)站2處,這些站所收集的大量珍貴歷史水文資料為阿勒泰地區各項水利工程的設計和城市建設及防汛抗災的決策提供了準確的科學依據。

二、50年來,水文基礎設施的發展

水位自記采集傳輸儀

水文纜道綜合控制臺

水位雨量數據采集儀器

變頻交流水文絞車

在國家有關部委和地方各級政府的高度重視下,在水利部有關司局和各地水行政主管部門的大力支持下,我局建設改造了4個國家重要水文站、對6個水文危房進行了更新改造,扭轉了基礎設施陳舊落后的局面,各水文測站監測能力得到提高。

GPS、全站儀、超聲波水位計、水位雨量數據采集儀、電子經緯儀、電子水準儀、水文纜道綜合控制臺等先進儀器設備的應用,大大提高了水文的工作效率和信息采集的自動化水平,目前我局各水文測站水位、雨量自動記錄儀器配置達到85%。

塔克什肯站舊貌

塔克什肯站新顏

南灣站舊貌

南灣站新顏

三、50年來,水文測驗整編工作的發展

水文建站初期,測驗設施十分簡陋,流量測驗依靠吊箱、木船來進行,易發生翻船等事故;夜間進行流量測驗時用馬燈照明,觀測水位用人工目測,降雨觀測用木尺觀讀。目前水位觀測設備配有自記水位計或水位數據采集儀,流量測驗采用流速儀或水面比降法施測,各站均采用水文電動纜道測流,減輕了勞動強度,職工的人身安全有了保障,提高了工作效率。

50年代初水文資料計算、整編的計算工具是算盤,運算速度慢,計算精度不高,后來逐步發展到用計算尺、電子計算器。八十年代隨著微機的引進與應用,水文資料的整編逐步實現了電算化,提高了工作效率和資料成果質量。

四、50年來,水文情報預報工作的發展

洪水是一種自然現象,在當今時代,要完全駕馭所有洪水,或者使用工程措施逃避任何洪災,既不經濟亦不可能,水文情報預報做為一項非工程措施是解決這個問題的最好手段之一。我區境內的各河流水量均來源于阿爾泰山南坡的季節性積雪,夏季的融雪性洪水和局部暴雨洪水給下游造成一定的經濟損失,因此,防汛任務十分繁重。為此,我局從設站起對下游提供水情信息的同時,從1982年起正式開始每年各主要河流的年徑流量、洪峰和夏季各月的水量趨勢預報。

傳遞暢通、及時、準確是做好水情預報工作的關鍵環節,50年代至60年代,水文站的報汛方式是將水情電報送到附近郵電局發電報;70年代后,隨著有線電話的發展,測站用電話機向郵局發送水情電報;如今已發展到各報汛站用程控電話和電臺報水情,水情科則安裝了數傳設備,可直接向自治區水文局傳遞水情情報,實現了水文情報預報的自動化操作,達到了情報處理快速、數據傳遞準確的要求。

五、50年來,水資源與水環境監測評價工作的發展

阿勒泰水環境監測分中心成立于1981年,分別在1994年、1999年和2004年通過了國家計量認證,從單一的地表水監測評價擴展到以地表水為主體,融地下水、生活污水及工業廢水等監測于一體的比較完整的水質監測站網體系,在全區主要河流上設立了29個監測站點,目前已開展了41個項目的監測工作,為地區水質監測評價及取水許可制度的實施等方面做了大量工作。

六、50年來,咨詢服務工作的發展

為適應市場經濟的需要,我局拓寬咨詢工作服務領域,結合水文自身的特點和優勢,開展為水利工程水文設計、為在建水利工程提供水文情報預報和為當地國民經濟建設服務的各項服務工作。

通過開展水文科技有償服務,彌補了水文事業經費的不足,也改善了職工的福利,激發了工作積極性,增強了單位的活力。

多年來,阿勒泰地區利用我局勘測收集的水文資料,設計施工了引額濟克工程、哈巴河山口電站樞紐工程、青河縣布爾根水利樞紐工程、青河沙爾托海樞紐工程、富蘊縣哈拉恰海樞紐工程、吉木乃縣塔斯特水庫、青河縣阿拉圖拜水庫、富蘊哈拉通克水庫、阿勒泰市城市防洪規劃、布爾津縣城市防洪規劃、哈巴河縣城市防洪規劃等一系列水利工程,有待開展前期工作的水利工程、水土開發灌區工程及其他諸多儲備項目也需要大量的水文水資源資料進行設計分析。

七、50年來,完成的主要水文分析報告和科技論文

(一)分析報告

這些年來,我局技術人員前后完成了《阿勒泰地區地表水資源評價》(送審稿)、《吉木乃縣塔斯特水庫除險加固水文分析》、《富蘊縣哈拉恰海樞紐工程(峽口壩)水文分析》、《富蘊縣哈拉通克水庫除險加固水文分析》、《富蘊縣地表水資源評價》、《哈巴河縣闊斯臺塔勒德水庫水文分析》、《青河縣阿拉圖拜水庫水文分析》、《青河縣阿葦灌區引水工程水文分析》、《哈巴河縣地表水資源評價》、《哈巴河防洪規劃水文分析》、《引額供水工程下游河谷環境評價水文勘測技術》、《阿勒泰市城市防洪規劃水文分析》、《布爾津縣城市防洪規劃水文分析》及《額爾齊斯河流域水資源規劃評價》等報告的分析、編寫工作。

(二)學術論文

近年來,專業技術人員撰寫的《阿勒泰地區河流冰情特征》、《阿勒泰地區河流水文特性》等30余篇科技論文分別發表在《水文》、《干旱區地理》等國家級和省級刊物上。

同時,由我局科技人員參加完成的《新疆300-500年水文、氣象序列的重建與應用》獲國家科技進步三等獎、新疆維吾爾自治區科學技術進步二等獎。

八、50年來,職工教育與對外宣傳

(一)職工教育

隨著水文事業的發展,迫切需要培養水文業務人員,我局先后派業務骨干外出進修。通過學習和培訓,我局水文職工隊伍的業務素質明顯提高。目前在職78人中,60%的職工具有大學、大專、中專學歷,其余大部分工作人員均為經水文專業技術學校培訓的水文勘測工種技術工人。

(二)對外宣傳

為促進各級領導和社會各界了解、關心、重視和支持水文工作,我局加大了對外宣傳工作力度。由于我局測站點多、線長,高度分散,相對比較封閉,我們一方面利用自治區水文水資源局創辦的刊物《新疆水文信息》宣傳自己,同時向《阿勒泰報》、《阿勒泰政府網》、《阿勒泰新聞網》積極投稿,宣傳阿勒泰水文;另一方面,積極主動地與廣播電臺、電視臺、阿勒泰日報社等新聞單位聯系,使他們了解水文行業的重要性,真正做到“電視上有影、廣播里有聲、報刊上有文”,并開辦了<阿勒泰水文網>,向社會全面展示阿勒泰水文人的風采。

九、50年來,精神文明建設取得了豐碩的成果

在全局干部職工的大力支持和共同努力下,精神文明建設各項工作成效顯著。

經有關部門復審,我局繼續保持了自治區級“衛生紅旗單位”、地區級“文明單位”、“綜合治理優秀單位”、“計劃生育合格單位”、“安全文明小區單位”、“綜合治理優秀單位”、“綠化合格單位”等榮譽。

篇4

水文化研究與水文化建設是近幾年文化研究的熱點之一。通過對文獻資料的整理統計分析,從水文化及相關概念的界定、水和中華文化的關系研究、區域性的水文化研究、民族文化與水文化、水文化的應用問題以及國際水文化研究動態等6個方面進行了綜述,并指出了研究的不足和今后應加強研究的問題。

關鍵詞:

水文化;水文化建設;綜述

20世紀80年代以來,水文化研究逐漸開始被國內外很多專家、學者和科研工作者所關注,在該領域內開展不同類型的研究和探討,并舉辦了相關的學術交流和座談等活動。不僅學術界對水文化的研究在深入,政府部門對水文化的認識程度也在不斷增強,開展了很多方面的研究。例如,2009年全國第一屆水文化論壇在濟南舉行,水利部部長陳雷發表了重要講話,強調水文化體系是我國社會主義先進文化的重要體現,并指出水文化體系不僅包括精神文化,還有物質文化,更有制度文化,必須將三者有機統一起來,才是真正的水文化體系。隨后,我國開始不斷強化水文化建設,在2011年出臺了《水文化建設規劃綱要》,為未來10年內如何加強水文化建設提供了指導思想、目標任務和建設路徑。該文件的出臺,標志著我國水文化建設開始從理論走向實際,開啟了水文化建設的新篇章。

一、水文化研究的角度

在中國知網數據庫中文文獻里,以“摘要”中的“水文化”作為檢索詞進行檢索,可見自1999年至2014年水文化研究熱度有上升趨勢;在中國知網數據庫外文文獻里進行檢索,與“水文化”直接對應的比較少,大多是從社會科學、水管理、水利史研究等角度進行闡釋。通過對國內、國際水文化研究論文的梳理,國內的研究成果主要集中在對水文化及相關概念的界定等理論構架的研究、關于水和中華文化的關系研究、區域性的水文化研究、民族文化與水文化、水文化的應用問題等方面。

1.水文化及相關概念的界定

目前對水文化概念的定義或界定,討論比較多,如李宗新、周魁一、李家和等人對水文化概念的探討。2008年,《中華水文化概論》正式,該書對水文化的概念進行明確和規范,其從廣義和狹義兩個角度對水文化進行闡釋。所謂狹義上的水文化,主要指人類在與水有關的活動中所創造出來的精神價值,包括意識形態、價值理念等。廣義上的水文化,不僅包括上述狹義的內容,還包括其在活動中創造出來的物質價值。后來,還有人研究指出,水文化其實就是水與人類經濟社會發展之間的文化關系。彥櫓認為,不同的學者有不同的研究方向,當前對水文化的研究主要包括水利文化、生態文化以及社會文化。鄭曉云研究指出,無論是哪個民族或者國家,其生存與發展都離不開水文化,一言以蔽之,即水文化其實就是人們對水的認識、理解,以及如何去有效利用它和治理它,主要包括水文化的內涵,社會對水資源的利用、開發和保護規則,人類對水環境的治理等等。水文化的一般性理論結構由4個層面構成:觀念層面、制度層面、行為層面、物質文化層面。除“水文化”概念的界定外,還有一些相關概念的討論,如“水利遺產”“水文化遺產”等。譚徐明指出,何謂水文化遺產,即過去人們對水資源的認識、開發和利用所遺留下來的各類遺存。其留存于世主要是以大型水利工程、與水相關的風俗活動、宗教文化和信仰等。汪健等曾對水文化遺產提出了如下見解,他認為水文化遺產即歷史上人們在與水有關的活動中,留下的那些具有歷史價值和意義的各類工程、遺址、文物等,其是傳統文化的重要表現形式之一。他還在研究中,將水文化遺產分為流域(地域)文化遺產、物質文化遺產及非物質文化遺產。

2.水和中華文化的關系研究

我國古代著名的思想家,比如孔子、老子等的哲學見解,都與水有千絲萬縷的聯系,并對后世在水利工程設計、水文化文學、與水相關的美術設計等方面有非常積極的啟發。靳懷堾闡釋了老子、孔子、孫子、墨子、莊子、孟子、荀子等思想家的古代哲學思想與水的關系。肖冬華以中國古代神話中的“水”、中國古代哲學思想中的“水”、中國古代宗教中的“水”為視角,研究中國古代水文化。

3.區域性的水文化研究

區域性的水文化研究,主要是指對各個地區之間,由于不同的地理環境導致的水環境以及水文化的不同進行研究,比如既有對長江、黃河流域水文化的研究,也有對渭河流域、淮河流域等河流和地域水文化的研究,還有對洞庭湖、鄱陽湖等湖泊相關水文化的研究。其中,對水利工程進行研究的典型案例就是都江堰、大運河水利等;對水與地方文化之間的聯系研究較為典型的有水與北京、運河與沿線城市、蜀水文化等。

4.民族文化與水文化

水文化與民族文化之間的研究,有水與少數民族形成之間的關系,少數民族對水的認識、風俗習慣以及信仰,還有少數民族對水的管理和水與少數民族可持續發展之間的聯系等。云南地區是我國少數民族種類最多的地區之一,那里不同的民族對水的認識、管理、風俗習慣和都不一樣。比如,傣族認為水是神圣的,而且可以給人帶來好運,傣族的潑水節是其民族一個非常重要和具有特色的節日。傣族的傳統舞蹈中也有濃厚的水文化特質。侗族傳統技術以稻、魚、鴨共生稻作技術為核心,這些都與水息息相關,對整個侗族的民族文化傳播、經濟社會持續健康發展都具有非常重要的影響。

5.水文化的應用問題

主要是指對水文化在整個水資源的開發利用、水環境的綜合治理與保護、與經濟社會發展之間的關系等問題上進行探討和研究,還有水文化與旅游資源開發、景觀設計、生態文明建設以及怎樣把水文化與當前水資源的可持續利用有機結合等問題,都是其討論和研究的重要領域。許多城市在規劃中將水文化建設作為城市的亮點與特色,主要通過研究其區域特征、歷史脈絡,挖掘水文化要素,塑造城市濱水空間。山東肥城市在現代水網規劃中打造具有當地特色的水文化和水景觀;河南鄭州市地域水文化與城市水系規劃建設結合;湖南長沙靖港古鎮將水文化與整個建筑的設計和風格進行無縫結合,從格局、精神、文化等多個層面,將它們都融合起來。此外還有基于對我國古代和現代的水文化內涵、特征的對比研究提出的未來中國鄉村景觀的趨勢分析和預測,將水系設計與園林設計相聯系的開封水系二期工程等。

6.國際水文化研究動態

在聯合國教科文組織的大力宣傳和推動下,國際上對水文化的研究在不斷深入,水文化的應用也在不斷推廣。20世紀末,在該組織的努力和推動下,國際上第一個與水文化有關的機構和組織成立———國際水歷史學會。該學會成為全球首個水文化正式討論、交流和推廣的平臺。2005年年底,教科文組織與該學會攜手共同舉辦了一次全球性的會議,會議的口號和研究重點就是“水與文明”。此次會議舉辦的另外一個目的,也是對教科文組織國際水文項目啟動30周年的一個紀念和慶祝,表示將水文化的研究上升到聯合國的層次。上述這些做法,都預示著水與文化之間的聯系將會被越來越多的人所認識、研究和重視。2006年聯合國教科文組織的世界水日“水與文化”主題宣言中這樣說道:無論哪一個國家或者地區,他們對水都有著自己的見解。盡管這些認識和見解可能不一致,但其中必有一個共同的地方,即都認為水在整個經濟社會發展和人類生產生活中有著不可替代的作用。不同的地域之間,由于各自的文化傳統各具風格,各自的世界觀和價值觀也不一樣,所以他們對于水的認知與管理都存在著差異。21世紀,聯合國教科文組織正式提出,世界能否得到長久的可持續發展,與水文化之間有著非常密切的聯系。隨后,該組織設立了水與文化多樣性項目,在世界范圍內開展了水與文化多樣性的大討論。討論的核心問題主要有以下幾點:水與文化多樣性的內涵、特征和意義;與水相關的經濟、社會、文化等管理體制;開發利用和管理水的相關問題。近年,與水文化有關的研究越來越多,很多有價值的理論和數據不斷被發掘,對水文化的傳承與保護意義重大。歐盟2010年提出的《水的形態》項目,一方面是在理論上強化人們對水文化遺產的研究和保護,即通過大量的數據分析及各類相關案例的研究、不同類型的學術論壇等方式,塑造濃厚的氛圍和提供詳細的理論支持。另一方面是通過實際行動來強化人們對水相關文化的保護,比如通過開發一些與水相關的旅游產品、藝術表演等,將游客和觀看者帶入水文化的現場,讓他們在視覺上和心理上都能感覺到水文化強烈的吸引力和震撼力,從而達到保護水文化遺產的目的,構建人與水資源和諧共處的體系。參加該項目的有來自西班牙、法國等國家的6所科研院校,對項目進行統籌協調的機構是來自意大利的文化遺產保護研究所。

二、中國水文化與水文化建設研究前景

水文化作為一個研究領域,是涵蓋工程、哲學(主要是水資源價值觀、生態倫理學等)的獨特的文化領域,無論在國外還是在國內都得到了工程學、人文學領域廣泛的關注。水文化的研究越來越多,但是關于其明確的含義或者定義尚沒有定論。

1.加強基礎理論研究

加強水文化的建設和應用,就必須要建立一套完善的水文化理論體系。該理論中最關鍵的幾個問題是:什么是水文化,水文化到底有什么意義,水文化對于緩解水環境壓力、實現水資源的可持續利用和經濟社會持續發展有什么作用,水文化建設到底是建設什么、建設的目標是什么、建設的途徑有哪些等等。這些都是急需解決的問題。因此,要想使水文化建設取得良好效果,能夠被廣泛應用,就必須加強對水文化相關理論的研究。

2.加強水利遺產的普查和價值研究

水利遺產逐漸成為我國對文化遺產的保護與開發中極其重要的一項。在近年國家對全國文物進行普查過程中發現,水利遺產被很多人所發現和重視。水利遺產在中國文物保護中具有非常重要的地位,但當前無論是對水利遺產重要性的認識,還是對水利遺產的保護,都沒有受到足夠的重視。水利遺產的保護是中國特色文明保護的重要內容,很多歷史上的重大水利工程都是祖先們利用水資源、開發水資源和管理水資源的智慧結晶,對這些工程的保護是弘揚中華文明的重要舉措。因此,可以學習《水的形態》重大科研項目中關于水利遺產保護方面的做法和經驗,對水利遺產保護進行深入研究,開展水利遺產普查,摸清現狀,研究其價值,從而制定配套的保護與利用的措施和管理制度,達到弘揚水文化、推動生態文明建設的目的。

3.加強多學科融合研究

由于水文化涉及的學科種類眾多,包括工程、規劃、資源、環境、民俗、文化等多個學科,要想對水文化有深層次的研究和認識,就必須廣泛涉獵各類學科資料,強化多學科之間的融合研究,只有這樣才能更好地加強水文化建設,這也是未來一個重要的研究方向和趨勢。

作者:鄧俊 呂娟 王英華 單位:中國水利水電科學研究院 水利部防洪抗旱減災工程技術研究中心

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篇5

關鍵詞:水資源管理進展

我國水資源存在主要問題是短缺、污染和災害,水資源管理在解決這些問題中具有舉足輕重的地位。建立水資源管理學具有重要的理論和實踐意義。水資源管理學是管理水資源知識體系,以水資源為管理對象,探討水資源高效利用保護的各種措施規律,實現水資源可持續利用。水資源管理學研究內容包括水資源數量管理、質量管理、法律管理、權屬管理、行政管理、規劃管理、配置管理、經濟管理、投資管理、風險管理、技術管理、工程管理、數字化管理、國際水資源管理、安全管理等等。

一、水資源管理學內涵

加強水資源管理成為有關水資源領域出現最為頻繁的詞匯。但究竟什么是水資源管理,目前學術界尚未統一,《中國大百科全書》在不同的卷中,對水資源管理有不同的解釋。綜觀傳統的水資源管理概念,有以下特點:首先,從整體上來看,他們都是以水資源開發作為主線,“保護”處于被動的地位;其次,視野相對狹窄,大多數概念只局限于水資源本身,缺乏復合系統下對水資源的綜合認識,以水論水;第三,缺乏生態環境的和水資源高效利用的內涵。基于此,作者認為,水資源管理就是為了滿足人類水資源需求及維護良好的生態環境所采取的一系列措施的總和。

水資源管理學是從學科角度對水資源管理進行系統研究的科學,是水資源管理知識體系,是建立在水文學、水資源學、管理學等諸多學科基礎之上的新的交叉性綜合性學科。通過水資源管理學的研究,可以為提高水資源利用率和利用效率,保障水資源安全,通過水資源可持續利用支撐國民經濟健康發展提供理論和實踐基礎。

二、水資源管理學研究內容

水資源管理學研究對象很明確,就是圍繞水資源持續高效利用的而展開的一系列管理活動。目前,水資源危機在世界范圍內蔓延,水資源危機的出現和加劇與人類在經濟活動中缺乏對水資源的有效保護和管理有著重要的關系。水資源是社會經濟發展的重要自然資源,人類的絕大多數經濟活動都要涉及水資源。可持續發展是當前和未來人類社會與經濟發展的基本戰略目標。關于可持續發展的定義和解釋多種多樣,但都基本圍繞著“滿足目前需要但不破壞未來發展需求的能力”這一核心思想。實現社會的可持續發展的一個重要內容就是實現水資源等自然資源的可持續利用。在人類追求可持續發展目標的前提下,實現水資源的可持續利用要求人類必須正視干旱洪澇災害、水資源短缺、水環境污染等諸多與水資源相關的問題,這給水資源管理學提出了新挑戰和難得的機遇。傳統的水資源管理活動無法應對挑戰。實現可持續的水資源利用目標必須改變傳統的水資源管理活動,必須以可持續發展的、系統的和綜合的觀點構建全新的現代水資源管理體系,這成為水資源管理學研究的主要研究內容。

具體地說,水資源管理學的研究內容至少應包括以下幾個方面:水資源數量管理和質量管理、水資源法律管理、水資源權屬管理、水資源行政管理、水資源規劃管理、水資源配置管理、水資源經濟管理、水資源投資管理、水資源風險管理、水資源利用技術管理、水資源工程管理、水資源數字化管理、國際水資源管理、水資源綜合管理、水資源安全管理和水資源數字化管理等等。

三、國內外水資源管理學研究進展

3.1國際水資源管理學研究進展

到目前為止,明確提出水資源管理學的文獻極為有限。根據人類開發利用水資源面臨的新的問題和挑戰以及實際水資源管理活動的特點,國際上也對新形勢下的水資源管理理論和體系進行了一系列的探討和研究,并就一些問題達成了某種程度的共識。他們主要圍繞著“可持續發展條件下水資源可持續利用目標對水資源管理活動的要求”而展開。這些研究活動為水資源管理學作為一門新興學科的誕生和發展起到了十分重要的推動作用。

在1992年愛爾蘭召開的“國際水和環境大會—21世紀的發展與展望”上提出了水資源系統及可持續研究的問題。1993年“第二屆國際實驗與網絡資料水流情勢學術大會”上探討了水資源管理的水文學基礎和信息資料問題。1994年,聯合國教科文主持,國際水資源協會與國際水文科學協辦召開了“變化世界中的水資源管理研究規劃國際學術研討會”,探討了可持續發展水資源管理研究展望、水資源開發中的風險和不確定性、水資源可持續管理的決策支持系統和水資源開發與環境保護協調四個專題。

1996年在日本京都召開了“國際水資源及環境研究大會:面向21世紀新的挑戰”,討論了流域尺度的可持續水資源系統管理的應用實例等問題。聯合國教科文組織(UNESCO)國際水文計劃工作組1996年將“可持續水資源管理”其定義為“支承從現在到未來社會及其福利要求,而不破壞他們賴以生存的水文循環及生態系統完整性的水的管理和使用”。水資源可持續管理要求在水資源規劃、開發和管理中,尋求經濟發展、環境保護和人類社會福利之間的最佳聯系與協調。與傳統的水資源管理相比,可持續水資源強調了未來變化、社會福利、水文循環、生態系統保護這樣完整性的水的管理,使“未來遺憾可能性達到最小的水的管理決策”。世界銀行將水資源管理定義為一系列水資源相關領域(如水電、水資源供給與供給設施,灌溉與排水等)一體化管理。綜合水資源管理的觀點應該在水資源管理和利用方面確保考慮社會、經濟、環境和技術等多方面因素。

1997年召開的第5屆“不確定性增加下的水資源可持續管理學術大會”,洪水與干旱管理、水資源開發對環境的影響、水文與生態模擬和環境風險評價等成為重要議題。

1998年在武漢召開了“98年國際水資源量與質的可持續研討會”,探討了流域水量與水質的統一管理問題。1998年國際水文學會在荷蘭召開了“區域水資源管理研討會”,探討了水資源管理的經驗和教訓、面對挑戰的區域可持續水資源管理、水資源管理的研究方法。

2000國際水文科學學會(IAHS)年在美國召開了“水資源綜合管理研討會”。這次研討會主要探討了可持續發展條件下的水資源綜合管理的內容和目標,以及交流水資源綜合管理的經驗。此次研討會達成一個共識:未來水資源管理的一個基本原則就是流域的統一管理。流域統一管理是流域內土地資源和水資源的統一協作管理,其目的是防止土地退化、保護淡水資源、保護生物多樣性、實現水資源可持續利用。流域水資源統一管理的基本框架是政府和社區公眾的共同管理。會議認為,為了實現流域統一管理的目標,必須做到以下幾點:①復雜的水資源管理活動必須建立在有效的科學規劃基礎之上;②必須顯著提高預測各項管理活動結果的能力;③為了達到水資源管理的目的,持續的檢測和評估工作十分必要;④水資源管理活動的管理過程必須是透明的和公開的。(MiguelA.Marino等,2001)2001年,國際水文科學學會在荷蘭召開了“區域水資源管理研討會”,會議針對區域范圍內水資源管理的有關問題進行了研討,包括:以往水資源管理活動的經驗和教訓;面對新挑戰的區域可持續水資源管理;水資源管理的研究方法。

伴隨著國際學術界對現代水資源管理活動的研究和討論,近年來,國際學術界相繼出版了多部論述“水資源管理活動”的專著,這些專著大多以論文集的形式出版,很少從學科的角度對水資源管理的理論體系進行系統的論述和研究。盡管如此,這些專著還是探討和研究了大量有關現代水資源管理活動的主要內容,使我們能夠大致了解目前國際學術界關于水資源活動的主要理論和具體內容。并且通過編著者對一些論述水資源管理活動的論文的整理和歸類,我們可以從中基本上了解到當前國際學術界對水資源管理理論體系的劃分。

MiguelA.Marino和SlobodanP.Simonovic在2001編著出版的《水資源綜合管理》收錄了國際水文科學學會(IAHS)2000年在美國召開的“水資源綜合管理研討會”的文章。MiguelA.Marino和SlobodanP.Simonovic認為,從20世紀80年代開始,人類從事水資源管理活動的目標和內容發生了根本性的變化。傳統的不可持續的水資源管理方式已經不再適應新形勢的要求,而新的管理方式仍在摸索中,水資源管理活動正處在探索過程中。作者認為,在傳統的水資源管理活動中,僵化的管理體制(包括法律、政策和管理機構)是實現水資源有效管理的最大障礙。管理體制的官僚作風、不負責任以及缺乏戰略性指導原則導致水管理體系效率低下,缺乏遠見,并且拒絕與水資源利益相關者就水資源管理問題進行公開的交流和探討。新的水資源管理最大的挑戰是如何尋求實現長期可持續利用水資源的水資源管理方式,為此,他們認為體制改革和制度創新將是水資源管理活動改革的一個重要方面。新的水資源管理活動必須包含水環境治理和保護問題、水資源的可持續利用問題、水資源利益相關者之間的利益分配問題以及水資源管理決策中的公眾參與問題。

由C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在2002年編著出版的《水資源管理》(Ⅰ和Ⅱ)收集了2000年和2001年兩年間國際上一系列關于“水資源管理”國際會議上的文章。C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在本書的前言中指出,當前水資源管理問題在全球變得越來越復雜。水資源管理活動主要面臨著的主要問題是:人口的增長和人均水需水的增加正在家具人類對水資源的需求;與此對應的是,水污染、水資源浪費以及氣候變遷等因素卻正在威脅著水資源的供給。這套書從10個方面論述了當代水資源管理活動的內容,他們是:水資源管理決策支持系統,灌溉水管理,流域管理,生活用水管理,水質管理和水活動管理,廢水處置和管理,管道輸水和渠道輸水管理,水文模型,地下水管理,沿岸和港口水資源管理。(C.A.BrebbiaP.Anagnostopolos,2002)。值得注意的是C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在書中指出,現代水資源管理所涉及學科和領域已經超出了傳統水文地質學中關于水資源管理的思考和限制。

由M.AL—Rashed、V.P.Singh和M.M.Sherif合作編著的《水資源發展與管理(Ⅳ)》中從7個方面論述了水資源管理的內容,這7個方面包括:水資源管理的目標、政策和原則,水資源稀缺和保護,用水管理,水資源管理、規劃、水權分析和處置的決策支持系統,水電和灌溉的發展潛力,灌溉水管理,水資源稀缺管理。

其他一些比較著名的著作還包括B.DattaRay,R.P.Athparia的《水與水資源管理》(1999年);A.FarooqKhan的《水資源管理:挑戰與責任》(1998);經濟合作與發展組織出版的《水資源管理:綜合政策》(1989)等。

值得注意的是,盡管學術界并未明確提出水資源管理學的概念,但在國際上許多大學中,都開設了以“水資源管理”為名稱的課程,這些課程的開始以及對水資源管理活動的講述在一定程度上也促進了水資源管理學的形成。例如在美國特拉華流域委員會計劃和行動部部長Dr.KennethF.Najjar在VILLANOVA大學為水利工程學、水文地質學及相關專業的研究生開設的“水資源規劃0與管理”課程介紹中,Dr.KennethF.Najjar認為,“水資源規劃與管理”是對水資源規劃、分析、設計、經濟管理的理論和實際方法等綜合型課程,主要包括水資源法律和規章條例,流域管理、水資源建模、地下水和地表水需求和共給分析、洪水管理、水資源質量管理、濕地保護。水資源供給規劃包括水資源使用、需求項目,水資源配置、水容量擴充。該課程還包括水庫運行等相關問題。水資源規劃與管理是關于水資源的綜合問題的考慮,這些問題來自于從靜態的水資源法律和章程到動態的自然資源的應用。

3.2國內水資源管學研究進展

我國關于水資源管理理論的研究開始與上個世紀80年代,早期的水資源管理研究主要是對實際水資源管理活動中的管理內容的簡單羅列和堆加,并未從理論的高度來對水資源管理的體系和框架進行系統的闡述。隨著我國水資源危機的不斷加劇以及可持續發展對現代水資源管理的要求和挑戰,學術界開始逐漸關注水資源管理理論的探討和框架體系的構建。

趙保璋主編的《水資源管理》(1994年)是我國出版較早的專門論述水資源管理的專著之一。在這本書中,作者提出,大氣降水、地表水、地下水、土壤水分以及廢水、污水等水形態都不是獨立存在的,而是有機的聯系,統一而相互轉化的整體。而現實中,長期以來我國水管理體制較為混亂,水權分散,形成了“多龍治水”的局面。該書認為,水資源管理應該以水的資源觀點、水的系統觀點、水的經濟觀點以及水的法制觀點出發,對水資源的合理開發利用、規劃布局與調配,以及水資源保護等方面建立統一的、系統的綜合管理體制,按照相關法律由水行政部門實施管理。該書認為水資源管理活動主要包括規劃管理、開發管理、用水管理和水環境管理(趙保璋,1994)。

馮尚友在《水資源持續利用與管理導論》一書中將水資源管理定位為支持實現可持續發展戰略目標,在水資源及水環境的開發、治理、保護、利用過程中,所進行的統籌規劃、政策指導、組織實施、協調控制、監督檢查等一系列規范性活動的總稱。統籌規劃是合理利用有限水資源的整體布局、全面策劃的關鍵;政策指導是進行水事活動決策的規則和指南;組織實施是通過立法、行政、經濟、技術和教育等形式組織社會力量,實施水資源開發利用的一系列活動實踐;協調控制是處理好資源、環境與經濟、社會發展之間的協同關系和水事活動之間的矛盾關系,控制好社會用水與供水的平衡和減輕水旱災害損失的各種措施;監督檢查則是不斷提高水的利用率和執行正確方針政策的必須手段。

吳季松在2000年和2002年先后出版了《水資源及其管理的研究與應用》和《現代水資源管理學概論》兩本專著。前一部是作者多年來關于水資源管理問題的報告和講話的匯編(吳季松,2002)。《現代水資源管理學概論》一書中,作者對水資源管理的指導思想、水資源管理工作的基本目標以及主要內容做了較為系統的論述。從整體來看,該書更多的是從水行政管理角度探討了水資源管理的理論與實踐。

左其亭和陳曦2003年合著并出版了《面向可持續發展的水資源規劃與管理活動》。該書從可持續發展的觀點出發,對水資源管理理論作了初步探討。該書專門探討了現代水資源管理工作的工作流程、管理目標和水資源管理基本內容,并且提出了面向可持續發展的水資源管理活動的主要內容,包括:加強教育、提高工作覺悟和參與意識;制定水資源合理利用措施、制定水資源管理政策、水資源統一管理以及實時進行水量分配和調度。根據信息技術發展的特點和現代水資源管理的要求,該書還專門探討了水資源的信息化管理,介紹了電子信息技術和“3S”(GIS、GPS和RS)技術在水資源管理活動中的應用。

林洪孝在《水資源管理理論與實踐》中界定水資源管理活動為:依據水資源環境承載能力,遵循水資源系統自然循環功能,按照經濟社會規律和生態環境規律,運用法規、行政、經濟、技術、教育等手段,通過全面系統的規劃,優化水資源配置,對人們的涉水行為進行調整與控制,保障水資源開發利用與經濟社會和諧持續發展。該書對水資源管理的理論和框架體系做了較為全面的探討,論述了水資源管理活動的目標、原則和方法等內容,并構架了水資源管理活動的主要內容。值得注意的是,該書提出,隨著人類水資源問題認識的發展深化,水資源管理逐漸形成了專門的技術和學科,其管理領域涉及自然、生態和經濟、社會等許多方面,其管理活動的主要內容包括水資源權屬管理、水資源政策管理、水資源綜合評價與規劃管理、水量分配與調度管理、水質控制與保護管理、節水管理、防汛與抗洪管理、水情監測與預報管理、水資源組織與協調管理以及其他水資源日常管理等十個方面。該書對水資源管理活動的概括和構架基本上包含了但前水資源管理活動的所有內容,是目前比較全面的水資源管理的概括和總結。

姜文來、唐曲等2004年出版了《水資源管理學導論》,本書是國內外首部系統論述水資源管理學的專著。本書在界定水資源管理學基本概念的基礎上,對水資源管理學的基本理論進行探討,然后專題闡述水資源管理的各個領域,最后展開案例研究。全書共分十九章,第一章,水資源管理學概述,界定了水資源管理學的內涵、研究內容、研究進展和與其他相關學科的關系;第二章,水資源管理學的理論基礎,分別闡述了水資源可持續利用理論、水資源復合系統理論、生命周期理論和水資源管理學的管理學基礎;第三章—第十七章,專題論述,論述了水資源的數量管理、質量管理、經濟管理、權屬管理、規劃管理、工程管理、地下水資源管理、國際水資源管理、投資管理、行政管理、風險管理、安全管理、數字化管理和其他水資源相關管理;第十八章和第十九章,案例研究,以首都圈農業水資源、民勤水資源可持續利用展開研究。

四、結束語

由于水資源是與人類生存和國民經濟發展密切相關的自然資源,特別是近年來由于水資源短缺引發的各種問題,長期以來對有關專家學者對水資源管理極為關注,積累了大量的文獻資料,水資源管理學產生與發展具有深厚的基礎。水資源管理學是水資源管理的知識體系,是建立在眾多學科之上的交叉性綜合性學科。積極推進和發展水資源管理學,對于水資源可持續利用與管理具有深遠的歷史和現實意義。

參考文獻

姜文來,唐曲,雷波,水資源管理學導論,北京:化學工業出版社,2004

姜文來,初論水資源管理學,中國水利,2004(3);

趙寶璋,水資源管理,北京:水利電力出版社,1994;

吳季松,現代水資源管理概論,北京:中國水利水電出版社,2002;

林洪孝,水資源管理理論與實踐,北京:中國水利水電出版社,2003;

篇6

加強水資源管理成為有關水資源領域出現最為頻繁的詞匯。但究竟什么是水資源管理,目前學術界尚未統一,《中國大百科全書》在不同的卷中,對水資源管理有不同的解釋。綜觀傳統的水資源管理概念,有以下特點:首先,從整體上來看,他們都是以水資源開發作為主線,“保護”處于被動的地位;其次,視野相對狹窄,大多數概念只局限于水資源本身,缺乏復合系統下對水資源的綜合認識,以水論水;第三,缺乏生態環境的和水資源高效利用的內涵。基于此,作者認為,水資源管理就是為了滿足人類水資源需求及維護良好的生態環境所采取的一系列措施的總和。

水資源管理學是從學科角度對水資源管理進行系統研究的科學,是水資源管理知識體系,是建立在水文學、水資源學、管理學等諸多學科基礎之上的新的交叉性綜合性學科。通過水資源管理學的研究,可以為提高水資源利用率和利用效率,保障水資源安全,通過水資源可持續利用支撐國民經濟健康發展提供理論和實踐基礎。

二、水資源管理學研究內容

水資源管理學研究對象很明確,就是圍繞水資源持續高效利用的而展開的一系列管理活動。目前,水資源危機在世界范圍內蔓延,水資源危機的出現和加劇與人類在經濟活動中缺乏對水資源的有效保護和管理有著重要的關系。水資源是社會經濟發展的重要自然資源,人類的絕大多數經濟活動都要涉及水資源。可持續發展是當前和未來人類社會與經濟發展的基本戰略目標。關于可持續發展的定義和解釋多種多樣,但都基本圍繞著“滿足目前需要但不破壞未來發展需求的能力”這一核心思想。實現社會的可持續發展的一個重要內容就是實現水資源等自然資源的可持續利用。在人類追求可持續發展目標的前提下,實現水資源的可持續利用要求人類必須正視干旱洪澇災害、水資源短缺、水環境污染等諸多與水資源相關的問題,這給水資源管理學提出了新挑戰和難得的機遇。傳統的水資源管理活動無法應對挑戰。實現可持續的水資源利用目標必須改變傳統的水資源管理活動,必須以可持續發展的、系統的和綜合的觀點構建全新的現代水資源管理體系,這成為水資源管理學研究的主要研究內容。

具體地說,水資源管理學的研究內容至少應包括以下幾個方面:水資源數量管理和質量管理、水資源法律管理、水資源權屬管理、水資源行政管理、水資源規劃管理、水資源配置管理、水資源經濟管理、水資源投資管理、水資源風險管理、水資源利用技術管理、水資源工程管理、水資源數字化管理、國際水資源管理、水資源綜合管理、水資源安全管理和水資源數字化管理等等。

三、國內外水資源管理學研究進展

3.1國際水資源管理學研究進展

到目前為止,明確提出水資源管理學的文獻極為有限。根據人類開發利用水資源面臨的新的問題和挑戰以及實際水資源管理活動的特點,國際上也對新形勢下的水資源管理理論和體系進行了一系列的探討和研究,并就一些問題達成了某種程度的共識。他們主要圍繞著“可持續發展條件下水資源可持續利用目標對水資源管理活動的要求”而展開。這些研究活動為水資源管理學作為一門新興學科的誕生和發展起到了十分重要的推動作用。

在1992年愛爾蘭召開的“國際水和環境大會-21世紀的發展與展望”上提出了水資源系統及可持續研究的問題。1993年“第二屆國際實驗與網絡資料水流情勢學術大會”上探討了水資源管理的水文學基礎和信息資料問題。1994年,聯合國教科文主持,國際水資源協會與國際水文科學協辦召開了“變化世界中的水資源管理研究規劃國際學術研討會”,探討了可持續發展水資源管理研究展望、水資源開發中的風險和不確定性、水資源可持續管理的決策支持系統和水資源開發與環境保護協調四個專題。

1996年在日本京都召開了“國際水資源及環境研究大會:面向21世紀新的挑戰”,討論了流域尺度的可持續水資源系統管理的應用實例等問題。聯合國教科文組織(UNESCO)國際水文計劃工作組1996年將“可持續水資源管理”其定義為“支承從現在到未來社會及其福利要求,而不破壞他們賴以生存的水文循環及生態系統完整性的水的管理和使用”.

水資源可持續管理要求在水資源規劃、開發和管理中,尋求經濟發展、環境保護和人類社會福利之間的最佳聯系與協調。與傳統的水資源管理相比,可持續水資源強調了未來變化、社會福利、水文循環、生態系統保護這樣完整性的水的管理,使“未來遺憾可能性達到最小的水的管理決策”.世界銀行將水資源管理定義為一系列水資源相關領域(如水電、水資源供給與供給設施,灌溉與排水等)一體化管理。綜合水資源管理的觀點應該在水資源管理和利用方面確保考慮社會、經濟、環境和技術等多方面因素。

1997年召開的第5屆“不確定性增加下的水資源可持續管理學術大會”,洪水與干旱管理、水資源開發對環境的影響、水文與生態模擬和環境風險評價等成為重要議題。

1998年在武漢召開了“98年國際水資源量與質的可持續研討會”,探討了流域水量與水質的統一管理問題。1998年國際水文學會在荷蘭召開了“區域水資源管理研討會”,探討了水資源管理的經驗和教訓、面對挑戰的區域可持續水資源管理、水資源管理的研究方法。

2000國際水文科學學會(IAHS)年在美國召開了“水資源綜合管理研討會”.這次研討會主要探討了可持續發展條件下的水資源綜合管理的內容和目標,以及交流水資源綜合管理的經驗。此次研討會達成一個共識:未來水資源管理的一個基本原則就是流域的統一管理。流域統一管理是流域內土地資源和水資源的統一協作管理,其目的是防止土地退化、保護淡水資源、保護生物多樣性、實現水資源可持續利用。流域水資源統一管理的基本框架是政府和社區公眾的共同管理。會議認為,為了實現流域統一管理的目標,必須做到以下幾點:①復雜的水資源管理活動必須建立在有效的科學規劃基礎之上;②必須顯著提高預測各項管理活動結果的能力;③為了達到水資源管理的目的,持續的檢測和評估工作十分必要;④水資源管理活動的管理過程必須是透明的和公開的。(MiguelA.Marino等,2001)2001年,國際水文科學學會在荷蘭召開了“區域水資源管理研討會”,會議針對區域范圍內水資源管理的有關問題進行了研討,包括:以往水資源管理活動的經驗和教訓;面對新挑戰的區域可持續水資源管理;水資源管理的研究方法。

伴隨著國際學術界對現代水資源管理活動的研究和討論,近年來,國際學術界相繼出版了多部論述“水資源管理活動”的專著,這些專著大多以論文集的形式出版,很少從學科的角度對水資源管理的理論體系進行系統的論述和研究。盡管如此,這些專著還是探討和研究了大量有關現代水資源管理活動的主要內容,使我們能夠大致了解目前國際學術界關于水資源活動的主要理論和具體內容。并且通過編著者對一些論述水資源管理活動的論文的整理和歸類,我們可以從中基本上了解到當前國際學術界對水資源管理理論體系的劃分。

MiguelA.Marino和SlobodanP.Simonovic在2001編著出版的《水資源綜合管理》收錄了國際水文科學學會(IAHS)2000年在美國召開的“水資源綜合管理研討會”的文章。

MiguelA.Marino和SlobodanP.Simonovic認為,從20世紀80年代開始,人類從事水資源管理活動的目標和內容發生了根本性的變化。傳統的不可持續的水資源管理方式已經不再適應新形勢的要求,而新的管理方式仍在摸索中,水資源管理活動正處在探索過程中。作者認為,在傳統的水資源管理活動中,僵化的管理體制(包括法律、政策和管理機構)是實現水資源有效管理的最大障礙。管理體制的官僚作風、不負責任以及缺乏戰略性指導原則導致水管理體系效率低下,缺乏遠見,并且拒絕與水資源利益相關者就水資源管理問題進行公開的交流和探討。新的水資源管理最大的挑戰是如何尋求實現長期可持續利用水資源的水資源管理方式,為此,他們認為體制改革和制度創新將是水資源管理活動改革的一個重要方面。新的水資源管理活動必須包含水環境治理和保護問題、水資源的可持續利用問題、水資源利益相關者之間的利益分配問題以及水資源管理決策中的公眾參與問題。

由C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在2002年編著出版的《水資源管理》(Ⅰ和Ⅱ)收集了2000年和2001年兩年間國際上一系列關于“水資源管理”國際會議上的文章。

C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在本書的前言中指出,當前水資源管理問題在全球變得越來越復雜。水資源管理活動主要面臨著的主要問題是:人口的增長和人均水需水的增加正在家具人類對水資源的需求;與此對應的是,水污染、水資源浪費以及氣候變遷等因素卻正在威脅著水資源的供給。這套書從10個方面論述了當代水資源管理活動的內容,他們是:水資源管理決策支持系統,灌溉水管理,流域管理,生活用水管理,水質管理和水活動管理,廢水處置和管理,管道輸水和渠道輸水管理,水文模型,地下水管理,沿岸和港口水資源管理。(C.A.BrebbiaP.Anagnostopolos,2002)。值得注意的是C.A.Brebbia和P.Anagnostopolos在書中指出,現代水資源管理所涉及學科和領域已經超出了傳統水文地質學中關于水資源管理的思考和限制。

由M.AL-Rashed、V.P.Singh和M.M.Sherif合作編著的《水資源發展與管理(Ⅳ)》中從7個方面論述了水資源管理的內容,這7個方面包括:水資源管理的目標、政策和原則,水資源稀缺和保護,用水管理,水資源管理、規劃、水權分析和處置的決策支持系統,水電和灌溉的發展潛力,灌溉水管理,水資源稀缺管理。

其他一些比較著名的著作還包括B.DattaRay,R.P.Athparia的《水與水資源管理》(1999年);A.FarooqKhan的《水資源管理:挑戰與責任》(1998);經濟合作與發展組織出版的《水資源管理:綜合政策》(1989)等。

值得注意的是,盡管學術界并未明確提出水資源管理學的概念,但在國際上許多大學中,都開設了以“水資源管理”為名稱的課程,這些課程的開始以及對水資源管理活動的講述在一定程度上也促進了水資源管理學的形成。例如在美國特拉華流域委員會計劃和行動部部長Dr.KennethF.Najjar在VILLANOVA大學為水利工程學、水文地質學及相關專業的研究生開設的“水資源規劃0與管理”課程介紹中,Dr.KennethF.Najjar認為,“水資源規劃與管理”是對水資源規劃、分析、設計、經濟管理的理論和實際方法等綜合型課程,主要包括水資源法律和規章條例,流域管理、水資源建模、地下水和地表水需求和共給分析、洪水管理、水資源質量管理、濕地保護。水資源供給規劃包括水資源使用、需求項目,水資源配置、水容量擴充。該課程還包括水庫運行等相關問題。水資源規劃與管理是關于水資源的綜合問題的考慮,這些問題來自于從靜態的水資源法律和章程到動態的自然資源的應用。

3.2國內水資源管學研究進展

我國關于水資源管理理論的研究開始與上個世紀80年代,早期的水資源管理研究主要是對實際水資源管理活動中的管理內容的簡單羅列和堆加,并未從理論的高度來對水資源管理的體系和框架進行系統的闡述。隨著我國水資源危機的不斷加劇以及可持續發展對現代水資源管理的要求和挑戰,學術界開始逐漸關注水資源管理理論的探討和框架體系的構建。

趙保璋主編的《水資源管理》(1994年)是我國出版較早的專門論述水資源管理的專著之一。在這本書中,作者提出,大氣降水、地表水、地下水、土壤水分以及廢水、污水等水形態都不是獨立存在的,而是有機的聯系,統一而相互轉化的整體。而現實中,長期以來我國水管理體制較為混亂,水權分散,形成了“多龍治水”的局面。該書認為,水資源管理應該以水的資源觀點、水的系統觀點、水的經濟觀點以及水的法制觀點出發,對水資源的合理開發利用、規劃布局與調配,以及水資源保護等方面建立統一的、系統的綜合管理體制,按照相關法律由水行政部門實施管理。該書認為水資源管理活動主要包括規劃管理、開發管理、用水管理和水環境管理(趙保璋,1994)。

馮尚友在《水資源持續利用與管理導論》一書中將水資源管理定位為支持實現可持續發展戰略目標,在水資源及水環境的開發、治理、保護、利用過程中,所進行的統籌規劃、政策指導、組織實施、協調控制、監督檢查等一系列規范性活動的總稱。統籌規劃是合理利用有限水資源的整體布局、全面策劃的關鍵;政策指導是進行水事活動決策的規則和指南;組織實施是通過立法、行政、經濟、技術和教育等形式組織社會力量,實施水資源開發利用的一系列活動實踐;協調控制是處理好資源、環境與經濟、社會發展之間的協同關系和水事活動之間的矛盾關系,控制好社會用水與供水的平衡和減輕水旱災害損失的各種措施;監督檢查則是不斷提高水的利用率和執行正確方針政策的必須手段。

吳季松在2000年和2002年先后出版了《水資源及其管理的研究與應用》和《現代水資源管理學概論》兩本專著。前一部是作者多年來關于水資源管理問題的報告和講話的匯編(吳季松,2002)。《現代水資源管理學概論》一書中,作者對水資源管理的指導思想、水資源管理工作的基本目標以及主要內容做了較為系統的論述。從整體來看,該書更多的是從水行政管理角度探討了水資源管理的理論與實踐。

左其亭和陳曦2003年合著并出版了《面向可持續發展的水資源規劃與管理活動》。該書從可持續發展的觀點出發,對水資源管理理論作了初步探討。該書專門探討了現代水資源管理工作的工作流程、管理目標和水資源管理基本內容,并且提出了面向可持續發展的水資源管理活動的主要內容,包括:加強教育、提高工作覺悟和參與意識;制定水資源合理利用措施、制定水資源管理政策、水資源統一管理以及實時進行水量分配和調度。根據信息技術發展的特點和現代水資源管理的要求,該書還專門探討了水資源的信息化管理,介紹了電子信息技術和“3S”(GIS、GPS和RS)技術在水資源管理活動中的應用。

林洪孝在《水資源管理理論與實踐》中界定水資源管理活動為:依據水資源環境承載能力,遵循水資源系統自然循環功能,按照經濟社會規律和生態環境規律,運用法規、行政、經濟、技術、教育等手段,通過全面系統的規劃,優化水資源配置,對人們的涉水行為進行調整與控制,保障水資源開發利用與經濟社會和諧持續發展。該書對水資源管理的理論和框架體系做了較為全面的探討,論述了水資源管理活動的目標、原則和方法等內容,并構架了水資源管理活動的主要內容。值得注意的是,該書提出,隨著人類水資源問題認識的發展深化,水資源管理逐漸形成了專門的技術和學科,其管理領域涉及自然、生態和經濟、社會等許多方面,其管理活動的主要內容包括水資源權屬管理、水資源政策管理、水資源綜合評價與規劃管理、水量分配與調度管理、水質控制與保護管理、節水管理、防汛與抗洪管理、水情監測與預報管理、水資源組織與協調管理以及其他水資源日常管理等十個方面。該書對水資源管理活動的概括和構架基本上包含了但前水資源管理活動的所有內容,是目前比較全面的水資源管理的概括和總結。

姜文來、唐曲等2004年出版了《水資源管理學導論》,本書是國內外首部系統論述水資源管理學的專著。本書在界定水資源管理學基本概念的基礎上,對水資源管理學的基本理論進行探討,然后專題闡述水資源管理的各個領域,最后展開案例研究。全書共分十九章,第一章,水資源管理學概述,界定了水資源管理學的內涵、研究內容、研究進展和與其他相關學科的關系;第二章,水資源管理學的理論基礎,分別闡述了水資源可持續利用理論、水資源復合系統理論、生命周期理論和水資源管理學的管理學基礎;第三章-第十七章,專題論述,論述了水資源的數量管理、質量管理、經濟管理、權屬管理、規劃管理、工程管理、地下水資源管理、國際水資源管理、投資管理、行政管理、風險管理、安全管理、數字化管理和其他水資源相關管理;第十八章和第十九章,案例研究,以首都圈農業水資源、民勤水資源可持續利用展開研究。

篇7

 

引言

 

隨著全球信息化趨勢的快速發展,信息技術已經成為繼蒸汽機和電力以后,推動當今世界經濟社會發生巨大變革的重要力量。面對這樣一個信息文明高速發展的時代,水利人如何發揮后發優勢、擺脫傳統工程水利管理模式向現代水利管理邁進?答案只有一個,那就是讓水利插上信息化的翅膀,即加快推進信息技術與水利活動的融合,用水利信息化帶動和促進水利現代化。

 

一、信息技術與水利現代化

 

信息技術(Information Technology,簡稱IT),是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術的總稱。它主要是應用計算機科學和通信技術來設計、開發、安裝和實施信息系統及應用軟件。

 

水利現代化是一個相對的概念,一是與傳統水利相比較,要充分體現進步;一是與國際現狀相比較,在總體上應當接近國際先進水平。水利現代化應表現在三個方面:觀念現代化、技術現代化、管理現代化。

 

水利行業是一個歷史十分悠久的行業,也是信息十分密集的行業,長期以來的工程水利管理模式和農田水利的服務方式,使水利當前的發展水平與現代化的要求存在較大的差距,水利要實現現代化必須首先實現信息化。要實現水利信息化必須解決三個問題:一是要善于用信息方法來解決和處理水利活動,即把任何一項水利管理活動,概化成水利信息的傳遞和處理過程,通過水利信息的高效處理,來調節和控制水資源的流動,實現水資源的有效利用和保護;二是要充分利用當前先進成熟的信息技術來加快水利信息的采集和傳輸處理速度,增強水利信息的綜合加工處理能力;三是要加強以各類水利數學模型技術為核心的業務應用信息系統建設,增強各項水利活動的決策支持能力。

 

二、利用信息技術建立好水利“四個聯系”

 

當前和今后一個時期,水利信息化發展要緊緊圍繞水利中心工作,充分利用當前先進的信息技術,廣泛開發和利用水利信息資源,全面加快水利信息的采集、傳輸和處理速度,實現水利管理信息化、水利辦公自動化和水利決策科學化,為防汛抗旱、水利建設、水利管理提供技術支撐。

 

為了實現上述目標,我們必須充分利用當前先進的信息技術,建立好水利“四個聯系”,即水利人與自然界、水利人與水工程、水利人與社會公眾、水利人與水利人之間的聯系。

 

(1)通過水利信息化,建立水利人與自然界的聯系,實現水利和自然的和諧。自然界是人類社會賴以生存發展的重要物質基礎,促進人與自然和諧相處是水利工作的重要目標,而信息技術是目前勞動生產率提高的最主要因素,而且今后還將是推動經濟社會發展和變革最主要的力量。我們水利人要通過充分地利用數據庫技術、計算機網絡技術、3S技術、衛星通訊等信息技術,加強對降雨規律、河川徑流規律、水質、水土流失、農作物及經濟社會用水規律等情況的實時自動監測,不斷提高防汛指揮決策的能力,減輕和免除水旱災害,同時更加快捷、更加準確地對自然界的水資源進行控制、調節、治導、開發、管理和保護,以滿足人類社會的生產、生活和生態環境對水資源的需求,實現水利人與自然界的良性互動。

 

(2)通過水利信息化,建立水利人與水工程的聯系,實現水利工程的聯合優化調度。水體的自然存在狀態并不完全符合人類的需要,水利人通過修建水利工程,以實現控制水流,防止洪澇災害,進行水量的調節和分配,滿足人民生活和生產對水資源的需要。我們水利人首先要確保各類水工程的安全,要通過利用遠程自動化監控等信息技術,實時獲取水工程信息,根據水工程運行狀態自動作出安全判斷和分級報警,保證水工程的安全。同時要加強管理,廣泛應用灌區自動化、電站自動化等水利信息化系統,全面提高水利事業的科技含量和管理水平,通過現有水利工程的聯合優化調度,使水工程充分發揮效益,實現水利人與水工程的良性互動。

 

(3)通過水利信息化,建立水利人與社會公眾的聯系,全方位滿足社會公眾對水利信息的需求。水利部門是政府的重要組成部門,要全面提高執政能力和水平,必須建立水利人與社會公眾之間的溝通平臺,實現水利人與社會公眾之間的良性互動。要建立以水利門戶網站、網上行政審批為主要內容的公眾服務系統,廣泛向社會公眾提供水資源、水環境、防汛抗旱、水土保持、水利工程等水利信息的查詢手段,宣傳水利知識,提供行政審批和涉水事務辦理的電子窗口,提供水事活動的應急服務,打造吸納民意和便民服務的公眾信息平臺,充分讓權力在陽光下運作,促進水利事業的全面協調可持續發展。

 

(4)通過水利信息化,建立水利人與水利人的聯系,全面提高水利系統的工作效率和服務水平。水利工作繁雜、涉及面廣,不同的工作內容之間既有區別,又有密切關聯,有些工作還要講究整體的互動。我們要充分利用現有的信息化基礎設施,著力構建一個基于計算機網絡、與傳統溝通方式互為補充、覆蓋面廣泛的協同工作平臺,全方位拉近12萬水利人之間的距離,實現水利人之間的整體互動。通過信息化手段,使水利人能夠遠程和移動獲取各種信息資源,增強信息共享的效率和水平。要廣泛利用信息技術提供方便的目標控制和績效考核手段,杜絕“慢作為、不作為、亂作為”的現象,更好地管理復雜的水行政事務,全面提高水利人的整體辦公效率和服務水平。

 

三、基于信息技術的水利現代化的實現

 

3.1信息技術應用取得的顯著成效

 

近幾年來,按照水利部治水新思路,各級水利部門充分利用信息技術加快水利信息基礎設施、業務應用和保障環境建設,取得顯著成效,為可持續發展水利提供了有力支撐。

 

(1)運用網絡與通信技術,提升了信息傳輸效率。各地水利部門都建立了較為完善的計算機局域網,縱向連接水利部、水利廳、市州水利局,部分已延伸至縣(市、區)。橫向聯接了國家防總、省政府、省軍區、省氣象臺等部門,實現了水利信息實時傳送。

 

(2)運用信息采集和監控技術,提高了自動化水平。逐步建設和完善了水文、水土保持、水質、工情、墑情和旱情等信息采集點,實現了信息的自動采集、處理、傳輸和應用。

 

(3)運用數據庫技術,深化了水利信息的整合與分析。數據庫內容覆蓋了防汛抗旱、防洪工程、水文、水利工程、水土保持和水利文檔等方面,實現了大中型水利工程特征數據、水利報表數據及空間數據的查詢和分析,為水利信息資源的積累建立起統一規范的數據中心平臺。

 

(4)運用決策支持技術,增強了業務管理能力。一批應用范圍廣的防汛抗旱、水資源管理、水利工程管理、水土保持等業務系統相繼投入使用,極大地豐富了水利業務工作的技術手段。特別是防汛抗旱應用系統發展迅速,功能不斷完善,為各級領導及時了解防汛形勢和科學決策提供了較好的平臺。

 

(5)運用電子政務技術,改變了傳統水利管理方式。大多數水行政主管部門均建立了向社會公眾提供信息服務的網站,是對外宣傳水利、水利信息、開展網上辦公、服務社會公眾的重要窗口,辦公系統的應用在增強水行政工作透明度、提高工作效率和公眾服務水平等方面效益顯著。

 

3.2 深入推進信息技術的應用

 

通過近幾年的不斷探索與實踐,按照水利部信息化總體思路和要求,水利信息技術應用近期應著力推進以下九個方面的基礎設施和應用系統建設,以全面提高水利事業活動的效率和效能,促進水利現代化。

 

(1)水利數據中心建設。以數據庫技術為基礎,對水利信息資源進行存儲、交換、挖掘等開發應用,以及管理和服務。同時,統一數據標準,建立數據維護更新機制,實現水利數據資源的整合與共享。

 

(2)水利信息網絡建設。以計算機網絡技術為依托,滿足水利信息資源開發應用,隨時實現水利系統遠程視頻會商,協調防汛抗災、水利建設和管理,優化配置各類水利資源,全面提高水利信息的傳輸效率。

 

(3)信息采集系統建設。按照水利信息和水利業務分類,包括水利空間信息采集系統、水文水資源及水環境信息采集系統、防汛抗旱信息采集系統、水土保持信息采集系統、水利工程信息采集系統等。

 

(4)水利行政資源管理系統建設。利用網上信息交流平臺,建立以綜合政務信息處理為基礎,實現相關轄區范圍內水利行政資源和涉水事務管理的信息化、流程化,各級各部門協同辦公、資源共享,提高水利行業的辦事效率和服務質量。

 

(5)防汛決策支持系統建設。加強信息接收處理、實時汛情監視、信息查詢服務、洪水預報和調度等方面的建設,改善防汛抗災指揮決策環境,為防汛抗旱調度和搶險救災提供技術支持和決策依據,最大限度地減輕洪旱災害損失。

 

(6)水資源管理決策系統建設。利用自動測報控制技術、現代通信技術,建立反映供水、用水、排水、水質的水資源監測網絡,建立以3S技術、計算機仿真、專家系統為基礎的水資源評價和優化配置的決策支持系統,逐步實現水資源的節約、保護和優化配置。

 

(7)水土保持監測與管理系統建設。利用自動采集技術、計算機網絡和通信技術,實現水土保持信息高速處理、實時傳輸,實現水土流失及其防治效果的動態監測與預報,促進水土保持綜合防治和生態建設的管理和決策支持能力。

 

(8)水利工程管理系統建設。依托水利基礎數據庫和水利計算機網絡,掌握相關轄區范圍內水利工程的運行情況,實現工程建設和運行管理的信息化。主要由水利工程檔案管理、 水利建設與管理、水利工程運行動態監控管理和河道監控管理等組成。

 

(9)農村水電及電氣化管理系統建設。利用信息技術,建立水電資源需求預測、分析、模擬優化等數據模型,為編制水電資源中長期供求計劃、合理配置水電資源開發利用服務,提高農村水電及電氣化的決策管理水平。

 

四、 結語

 

信息技術的廣泛應用,突破了傳統的水利管理模式的束縛,豐富了水利工作手段,有效地減輕了水旱災害的損失,將全面提高水利事業活動的效率和效能。但是,由于水利是一個傳統行業,信息技術應用尚處于起步階段,其發展道路還很艱巨而漫長,需要不斷地探索和創新發展。

 

作者:李奇林 來源:中國新通信 2016年9期

篇8

關鍵詞:教育;創新;思維

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)30-0109-02

創新是一種能力,包含分散性思維的幾種基本能力,具體為:敏銳性即敏于覺察事物,具有發現事物缺漏、需求、不尋常及未完成部分的能力;流暢性即能思索許多可能的構想和回答,在概念產生的階段作出許多反應;變通性即舉一反三、隨機應變、觸類旁通;原創性即反應的獨特性,想出別人所想不到的觀念,亦即獨特新穎的能力;精進性即一種補充概念,在原來的構想或基本觀念上加上新觀念,增加有趣的組節或組成相關概念群的能力,亦即精益求精、深思熟慮的能力。創新人才的培養,是一個國家社會經濟發展的重要基礎。面向21世紀,知識經濟已為主端,經濟的發展和社會進步都要依靠科技和教育,為此我國確立了科教興國戰略。高等教育對知識創新和培養高素質人才有著不可替代的作用。一個國家要進入世界發達國家的先進行列,沒有先進的高等教育是不可能實現的。而如何培養一個具有創新精神和創新能力的大學生是我們面臨的重要現實問題。

一、以人為本

堅持以人為本是科學發展觀的本質和核心,自覺地將以人為本的科學發展觀落實在教育教學實踐中,對我們教師來講,最根本的就是體現在要堅持以學生為本,以學生為主體,強調學生不僅以客體身份參與教學過程,而且還作為培養主體的身份參與培養過程,把學生的自由充分發展作為辦學的核心價值追求,有強烈的為學生服務的意識,重視學生評估、反饋,確保教學水平,對學生實行全程及跟蹤的關懷,努力為學生的個性化發展積極創造條件,把關心學生訴求以及實現對學生創新能力的培養落在實處,重視感情投資,給學生提供使他們終身不忘并永遠熱愛學校的事件和環境。

對于我們培養土木類專業的創新型工程科技人才來講,要堅持以人為本,而不是專業為本,并應當通過學科交叉來體現以人為本的教育理念。應使其不僅具備包括工具性知識、人文社會科學知識、自然科學知識、工程技術知識、經濟管理知識和工程專業知識等在內的完整知識結構,還應注意工程專業的學科交叉,包括工科與理科的交叉,以及工科與人文的交叉;不僅具有較高的專業才能,更具有較強的社會責任意識,能夠關心并能正確地影響國家和社會的發展,這種人才不僅僅是一個專業技術人才,而應是能看到最不同的科學領域間的相互關系的人,又應是兼通人文科學和自然科學的內行。

創新能力的特性之一是原創新,就是指想出別人所想不到的觀念。諾貝爾物理獎獲得者艾伯特?唐奧吉說:“發明就是和別人看同樣的東西卻能想出不同的事情”。因此,在教學過程中,我們必須建立一種民主的師生關系,我們教師不僅僅是傳遞知識,而是越來越多地激勵思考,我們要成為一位顧問,一位交換意見的參加者,一位幫助學生發現矛盾論點而不是拿出現成真理的人。但是現在大多數還普遍存在“填鴨子”式的教學模式,我們必須要改變這種情況,必須建立起廣泛、民主、參與、和諧的新型師生關系,尊重學生的人格,理解學生的情感,讓學生參與學習過程,積極主動的思維,教育學生正確認識創新,堅信自己具有創新能力。通過教育,使學生明白創新能力是每個人都具有的一種潛在能力,潛在的創新能力必須進行開發,才能成為現實的創新能力。創新能力可從激發創新欲望、活躍創新思維及掌握創新技法三個方面入手,并通過教育、訓練、實踐、體驗的途徑開發出來。此外,還要激發學生的“問題意識”,使其做創新的“有心人”。

二、深化教學改革

勇于創新、奮發進取是教師培養創新型人才的前提條件,是教師科學思維的具體表現,是教師不斷改革教學內容、方法、手段的原動力。教學改革更深層次的問題還是怎么教與怎么學的問題。我們必須全力推進創新精神的培養,有創新精神的人就是不斷學習先進的人。教學一定要有科學實踐,有創新精神。作為教師,一定要了解本學科最前沿的動態,要經常翻閱科技雜志、論文集,要動手做實驗、做數值研究。在課堂上,注重的不是解題過程、公式運用,而是提出問題、解決問題的思路,這才是教師的真本事。教,關鍵在于“授之以漁”;教書,關鍵在于教給學生一種思考問題的方法。也就是說,教師給予學生的不應是“魚”,而應是捉魚的方法。教學的過程,就在于讓學生搞清“模型”反映的是事物的本質,是對客觀事物的近似描述。具體為:

1.擴大課程資源,建立與索取有價值的課程資源。廣義的課程資源指有利于實現課程目標的各種因素,狹義的課程資源僅指教學內容的直接來源。如果折中一點,課程資源可以理解為形成課程的因素來源與實施課程必要而直接的條件。據此,可以把課程資源分為素材性課程資源與條件性課程資源。素材性資源的特點是作用于課程,并且能夠成為課程的素材或來源,它是供學習者學習和收獲的對象。我作為水文學課程的教師,就是堅持將傳統經典的知識與現代前沿知識相結合、自然科學知識與人文社科知識相結合、多學科交叉知識相結合的三結合原則,改變傳統教學內容偏窄、偏專的缺陷,拓寬專業基礎范圍,加強專業基礎教育,淡化專業方向,構建寬口徑、厚基礎的知識體系。課程計劃涵蓋自然科學、人文社會科學和工程技術的基礎知識、基本理論、基本技能,充分體現學科交叉、滲透、融合的時代特征。培養方案中課程基礎保持在60%~70%,同時課程培養反映水文水資源學科前沿發展內容,把該學科領域最具前瞻性的思想介紹給學生,如國際水文計劃、水文循環的生物圈問題、全球變化的水文響應問題、人類活動對水資源影響問題、氣候變化與水文水資源關系問題等,增加具有21世紀資源水利、生態水利、現代水利和環境水利特點,以及結合浙江實際情況的海洋水文、湖泊水文、水資源優化配置、水環境保護和水務管理等內容。

2.在教學中,應當把培養學生工程意識與創造精神的問題放到突出的位置來考慮。當然,工程意識中也包括了創造精神。首先應當解決認識問題。我們學生作為未來的工程師,應當對工程的本質有深刻的理解。工程與科學是不能割裂的,科學是工程的基礎。但工程與科學又屬于不同的范疇,科學屬于認識范疇,研究已有的世界與“想象”的世界;工程屬于實踐范疇,創造還沒有的世界與“想象”世界。因此,創造應被看作是工程的本質,培養我們學生的創造精神是我們教育工作者的重要任務之一。

3.教學中注重探究的過程。探究式的教育與學習基本出發點是與建構主義哲學思想相一致的。學生的學習是一個知識建構的過程,因此,與理解別人已理解的知識相比,自己發現知識、重新提煉、構建知識結構可以獲得與現實更為相近的理解,也可以獲得更為深刻的理解。因而在教學中或課堂開展研究性學習,其目標不能僅是關注成果,而是注重學生進行探究的過程。學生通過親身實踐獲得知識和技能,從中培養其勇于開拓創新的精神、團隊合作精神、各方面的協調能力、社會實踐能力和不畏困難、契而不舍的精神。

4.由傳授式教學轉向啟發式教學。英國教育家威廉?亞瑟講:“平庸的教師只是敘述,較好的教師是講解,優秀的教師是示范,偉大的教師是啟發。”偉大的教師啟發學生的思維、探索和創新。“啟”與“發”是辨證統一的,教師的“啟”是前提和基礎,學生的“發”是目的和結果,是由教師的“啟”而達到學生的“發”。特別是開課的第一天,第一節課結合課程內容對學生進行思想開導、啟發學生科學的求知欲望有很重要的作用,也是不可缺少的環節。如介紹課程內容的一些技術和方法在國際上的應用創舉或產生的影響,再結合自己運用課本理論方法開展科研情況,與學生一起分享學研過程和成果收獲帶來的快樂,不僅使學生領會本課程大致內容,也啟發學生對本課程產生極大的興趣和學習思維的開拓。增加他們的主動性和積極性,提高他們科學的求知觀。

5.在課程結構上,要突出均衡性、選擇性、綜合性。在課程內容上,要聯系生活、貼近社會,加強課程對學生創新個性的培養。在課程載體上,實行課程的多樣化和個性化,既要體現我們浙江特色,又要注重充分汲取國際國內上的先進經驗。

6.在教學中嘗試批判。所謂批判是指在一定科學理論的指導下,對客觀世界的現象、事物、理論和行為的精確性和真實性所做出的否定性的個人價值評斷,通常含有“揚棄”的意味,即含有取消或舍棄之意,又含保持和保存之意。反應了一切理論與實踐在其發展過程當中,對事物所具有的一種科學的求實求證、否定、反省與超越的內在本性。創新是人們改造客觀世界,使之更有利于人的生存與發展的實踐活動。批判意識是創新主體感知、判斷、決策等思維活動最核心的要素,通過批判意識產生批判的實踐,最后才能產生創新的結果。如我們在課堂分析的“二水”問題、“三水”問題、“四水”問題、空中水資源問題、土壤水資源問題,特別是“城市水文”與“城市水資源”提法、命名問題等。

7.開放教學。在教學管理上,采取了開放式教學模式,主要包括教學采用學分制,實驗室采用開放式,實踐系統開放式等。如我們可以隨時讓學生到實驗室,到學校每個單元、教學設施了解分析它們的給排水問題、供用水問題,水循環問題、水環境問題、學校的景觀用水問題、用水定額問題以及學生本身的用水問題等,這種開放式的教學模式,大大激發了學生的學習興趣。鼓勵學生利用課外時間,利用實驗室的儀器設備或到校內可敞開可實踐,進行畢業設計、畢業論文、科技制作,開展創新性研究。開放式教學使學生能夠把自己的設想變為現實,增強了學生的動手能力,激發了學生對學習的興趣,給學生創新性研究提供了平臺。同時在教學過程中,學生也給指導教師提出一些合理化建議,為進一步完善創新教育提供了參考。

三、結語

時代呼喚創新性的人才,創新性人才需要教育有效的培養,課堂教學是達成這一目的的主要渠道。作為教學活動組織者的教師要善于把握時機,適時、適度地引導,鼓勵學生進行創造性學習,主動地發展自己的創新思維。只有這樣,學生的創新意識和實踐能力才會在教學過程中得到培養和發展。

參考文獻:

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[2]曾榮英.結構化學教學改革的實踐與探索[J].化工高等教育,2007,(5).

[3]曾冬梅.寬口徑專業課程體系的構建[J].中國大學教學,2003,(7).

[4]徐佳,吳剛平.教師教育課程資源建設的問題與策略[J].高等教育研究,2007,28(9).

篇9

水利現代化是指在水利領域用現代的思維轉變人類傳統的水利觀念,廣泛采用當今世界上先進的科學技術、現代的工藝設施、新型的儀器設備、科學的管理方法和網絡化的信息系統裝備和管理水利,優化配置和高效利用水資源,保護水環境,防治水污染,建立供需協調發展機制和決策科學化、信息化的管理體制,實現水利可持續發展的全部運作過程。

二、水利現代化的目標

1.總目標

水利現代化的宗旨是造福人類社會。通過水利現代化進程的推進,使國人逐步樹立起現代的水觀念,合理利用與優化配置水資源,科學構筑防洪抗旱安全體系、水環境保護體系、水污染與水土流失防治體系、完善的管理體系,使水利建設與國家現代化進程相適應,為國民經濟可持續發展、保障社會、經濟、食物、生態系統安全奠定堅實的水利基礎。

2.具體目標

依據水利現代化的宗旨,其具體的目標包括六個方面:

(1)完善的防洪抗旱體系,確保社會安全。由于我國受季風和地形的影響,以降雨要素為主的氣候要素年際、年內之間變化大、不穩定,是世界上洪澇災害和干旱發生最頻繁、災情最嚴重的國家之一。目前,我國防洪抗旱能力仍很低,嚴重的洪澇和旱災依然是我國經濟社會發展中的重大隱患,至今仍對國計民生構成巨大威脅。我們必須認真研究和運用現代的水利理論和治水思路,完善防洪抗旱體系、減災體系,確保社會安全。

(2)優化配置、高效利用、積極保護、安全供給水資源,保障經濟安全。由于我國的水資源時空分布又嚴重不均,再加上管理不力等原因,造成從南到北、從東到西幾乎帶有普遍性的資源性缺水、工程性缺水、污染性缺水、配置性缺水和浪費性缺水。水問題的嚴重存在已經對國家經濟發展、食物安全、生態與環境建設構成極大威脅,成為國民經濟可持續發展的主導性的瓶頸因素。因此,必須運用現代的水利科學技術,優化水資源的配置,高效利用、有效保護水資源,實現穩定、優質供水,確保經濟安全。

(3)發展灌溉,保障國家食物安全。到21世紀中葉,我國人口將達到16億高峰,并進入中等發達國家的行列,生活水平又提高到一個新的階段。兩者疊加,對糧食需求的壓力更大。在耕地面積不斷減少的情況下,我國未來糧食總產量的增加只能依靠內涵挖潛,其中又主要依靠灌溉耕地面積單產水平的大幅度提高。可見,食物安全對水資源的依賴性越來越強烈。因此,只有在運用現代水利科學技術優化配置,合理、高效利用水資源,大力發展現代節水灌溉的基礎上,擴大灌溉面積,保障國家食物安全。

(4)建設良性生態,美化環境,保障生態與環境安全。我國的生態與環境是脆弱的,特別是西北內陸地區、西南巖溶地區以及黃土高原、青藏高原、山地平原交接帶、農牧交錯帶、海陸過渡帶等。長期以來,人類忽視了自然界的發展是人類社會生存與發展的前提和基礎,忽視了生態利益是人類超越一切的最根本利益。因而,在對水資源開發利用時往往注重滿足生產、生活對水資源的需要,忽視了生態與環境的保護和建設對水資源的需求。因此,在水資源配置時,既要滿足生活、生產對水資源的需要,也要考慮生態與環境保護和建設對水資源的需求,以保障生態與環境安全。

(5)強化水務一體化管理。應建立起統一以流域為基礎的水管理事權和面向可持續發展的水價體系,學習、借鑒國際上先進的管理理論、模式和方法,強化水務一體化管理。

(6)樹立現代的水觀念。突破傳統的水觀念,樹立水的憂患意識和現代的水觀念,使人水和諧,友好相處。

三、水利現代化的評價指標體系

1.水觀念現代化指標

人的水觀念現代化雖是無形的、不可量化的,但可用相關指標進行判斷。如通過抽樣調查,從下列指標可判斷人類水觀念現代化水平:對我國水資源狀況有正確認識的人所占比例,認為水源地需要保護、水環境需要改造的人所占比例等。

2.水利信息化程度

判斷水利信息化程度擬采用下列指標:水資源優化配置、綜合調度能力和決策支持系統,水環境自動監測網絡化水平,防洪搶險機動化、工程施工機械化、水工設計自動化水平,水文的自動化測報系統、預報時段、準確率,供水與排水自動化水平,管理信息化等。

3.水利科學現代化

衡量水利科學現代化水平的指標是:水利科學研究的職稱結構,水利科學研究的現代裝備,水利科學技術創新力度,水利科學技術在水利現代化進程中的貢獻率,水利科學學術論文在國際著名水利學刊占有份額等。

篇10

關鍵詞:水利信息化,遙感技術,全球定位系統,地理信息系統

 

0 背景

3S技術是遙感技術(Remote sensing,簡稱RS)、地理信息系統(Geographic InformationSystem,簡稱GIS)和全球定位系統(Global PositioningSystem,簡稱GPS)的統稱,是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合,多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術,是現代社會持續發展、資源合理規劃利用、城鄉規劃與管理、自然災害動態監測與防治等的重要技術手段,是地學研究走向定量化的科學方法之一,也是水利信息數字化的關鍵技術之一。

水利建設及管理是一個信息密集型行業,一方面,水利部門要向社會提供大量的水利信息,如汛情旱情信息、水質和水量信息、水資源信息和水利工程信息等;另一方面,水利部門也離不開相關行業的信息支持,如氣象信息、地理環境信息、社會經濟信息等。當今世界信息技術的飛速發展對水利信息的采集、傳輸、處理、共享方式等都提出了更高的要求,傳統的信息采集技術在時間、空間、采集頻度和精度方面與水利建設各項工作的整體需求已不相適應,質和量兩方面也都難以滿足水利信息化的要求,因此,水利建設及管理噩需借助3S技術提升水利建設及管理的效率及效益。

1 GPS技術及其應用

1.1 GPS簡介

GPS(Global Positioning System,全球定位系統)是美國從20 世紀70 年代開始研制,歷時20年,耗資200 億美元于1994年全面建成的具有海、陸、空全方位實施三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。目前,由于GPS 定位技術的不斷改進和軟、硬件的不斷完善,傳統上以測角、測距、測水準為主體的常規地面定位技術正逐步被一次性確定三維坐標的高效率、高精度、低費用、易操作的GPS 技術所代替。同時隨著GPS 接收機的改進,廣域差分技術、載波相位差分技術的發展和美國SA(Selective Availability)技術的解除,GPS技術在水利工程建設、導航、運載工具實時監控、城市規劃、工程測量等領域都有了更為廣泛的應用。目前水利、鐵路、公路、橋梁及隧道等大型工程控制網的實施均采用了GPS 技術,時至今日,GPS定位技術已經基本上淘汰了用常規測角、測距手段建立大地控制網的方法,其良好的精度、可觀的經濟效益已為水利建設領域所公認。

1.2 GPS的應用

GPS技術在水利建設中的應用范圍很廣,如GPS可應用于航測外業控制測量、航攝飛行導航、機載GPS航測等航測成圖的各個階段,同時通過加密測試控制點,可應用GPS實時動態定位技術(簡稱RTK)測繪各種比例尺地形圖并用于水利工程的施工放樣。而與GPS導航和RTK技術相比,水利工程建設中應用最多的是GPS靜態定位技術,GPS靜態定位技術廣泛應用在精密水利工程測控網布設、城市、礦區和油田地面沉降監測、水庫大壩變形監測、同層建筑變形監測、隧道貫通測量等方面,可實現各種水利工程設施的實時監測和控制。隨著我國A、B 級GPS 控制網的建立,水利部門基于這些GPS控制網提供的高精度平面和高程三維基準進行水利工程建設,將大大提高水利水電工程設計和施工質量。

2 GIS技術及其應用

2.1 GIS簡介

GIS(GeographicalInformation System,地理信息系統)是集計算機科學、空間科學、信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興邊緣學科。從20 世紀60 年代至今只有短短的四十多年的時間,但已經成為多學科集成并應用于各領域的基礎平臺,成為地學空間信息分析的基本手段與工具。GIS其技術優勢不光在于它的集地理數據采集、存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程,還在于它的空間分析、預測預報和輔助決策功能。目前,GIS不僅發展成為一門較為成熟的技術科學,而且已經成為一門新興的產業,在測繪、地質礦產、農林水利、氣象海洋、環境監測、城市規劃、土地管理、區域開發與國防建設等領域發揮越來越重要的作用,基于GIS、數據庫、內外一體化測圖、掃描矢量化及全數字攝影測量等技術為專業信息系統提供及時、準確、標準化、數字化的基礎空間信息以建立各類專業信息系統,從而實現管理的科學化、標準化、信息化。論文格式。

2.2 GIS的應用

GIS是水利信息存儲、管理、分析的有力工具,由于水利信息量大繁雜,既有實時數據又有歷史數據同時還包含環境數據、經濟數據、矢量數據、柵格數據等等。存儲、管理這么龐雜的數據唯有地理信息系統能夠勝任,同時借助GIS還可進行水利信息的可視化查詢與網上。如在防洪救災的過程中,可利用GIS進行防洪評估、洪澇災害風險分析及城市防洪管理等等。而在水資源的管理方面,可利用GIS進行水資源信息的空間與屬性雙向查詢、歷史數據管理和實時數據的動態加載、水資源信息的時空統計、多種方式的可視化表達及各類信息的空間分布和動態變化過程模擬、區域水資源的空間分析、主要用水戶的分布、區域水資源管理模式區劃等等,所有這些應用都為合理利用及管理水資源提供了方便的途徑。當然,GIS在水利建設的其他方面也有著廣泛的作用,如GIS在水環境及水土保持方面的應用及水利工程建設及管理方面的應用等等。

3 RS技術及其應用

3.1 RS簡介

RS(RemoteSensing,遙感)技術由于其具有大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性及經濟性等優勢,因而得到了快速的普及及應用,多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星將成為對地觀測獲取基礎地理信息的重要手段。目前,各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取,為應用于工程測量領域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。一些大中城市已經利用航空遙感進行城市的綜合調查,并編制地質、水文、植被、交通、污染、土地利用等專題地圖,獲取了大量社會與自然環境資料,為城市規劃建設及國土資源開發利用提供了寶貴的信息資料。隨著遙感數據源向著高光譜分辨率和更高空間分辨率發展,加之遙感相關處理技術的日益成熟,結合GIS 和GPS,必將使RS 技術在工程等領域應用進一步普及和深化。

3.2 RS的應用

隨著高空間分辨率、高光譜分辨率、高時間分辨率衛星數據的日益豐富及普及,RS對水利建設及管理的影響和作用越來越大,目前RS在水利建設及管理方面的應用主要分為以下幾個方面:洪澇災害遙感監測、水資源監測、水環境監測、旱情監測、水土流失調查、河口、河道、湖泊和水庫泥沙淤積調查。

3.2.1洪澇災害遙感監測

遙感技術能夠實時地對大江、大河和湖水水位進行監測,可實時監測洪水災害面積。RS和GIS集成能及早預報洪水淹沒范圍和干旱災情范圍,為防災、抗災提供準確信息。目前,我國各地、各部門已建成洪澇災情預報系統(如黃河下游洪水預警信息系統),它們將在防災、抗災、救災中發揮重大作用。

3.2.2水資源監測

水資源遙感監測方面,在地表水體提取上,20世紀80年代用近紅外遙感圖像比較多,而在近10年來則更多地利用SAR圖像,提取河流、水庫、湖泊等地表水體。遙感結合地理信息系統技術還可以尋找地下水,通過遙感圖像可查明與地貌、巖溶地貌、第四紀地質和新構造有密切聯系的水文地質條件,結合物探結果,可較準確地評價地下水資源。重視遙感資料的地質和水文地質分析是我國用遙感調查裂隙水準確率較高的原因。此外,主動微波遙感對地面有一定的穿透能力,可以發現地下古河網的蹤跡,尋找地下潛水層。另外,遙感對雪蓋范圍、雪的狀態以及雪蓋融雪程度的監測十分有效。近年來,用SAR對雪蓋厚度的測定有了新進展,從而對雪蓋水當量的估算更加精確。論文格式。對1998年長江大洪水的成功預測與1997年冬和1998年春用遙感手段對青藏高原積雪的監測有密不可分的關系。融雪是我國西部地區水資源的重要組成部分,目前遙感是冰川、融雪水資源調查最為有效的手段。

3.2.3 水環境監測

利用航空紅外掃描圖像可以確定熱電廠排水口外的水體升溫及其空間分布,利用SAR圖像或紅外掃描儀確定海面油污染的范圍和油膜的厚度,利用TM圖像確定水生物(藻類)、赤潮的范圍等等,都是在水環境監測領域應用遙感技術的例子。在水質遙感監測方面,近幾年來,對構成水的質量的一些要素進行定量監測的研究有了一定的進步,這些要素包括渾濁度、總懸移質泥沙含量、PH值、總含氮量等等。

3.2.4河口、河道、湖泊和水庫泥沙淤積調查

遙感技術的優勢之一是能夠監測動態變化。幾十年前的遙感影像可以真實、具體、形象地反映當時的下墊面情況。因此在河道、河口等的動態監測中遙感是首選工具,河道與河口的泥沙淤積以及引起的相應河勢變化對防洪、航運等都至關重要。遙感在懸移質泥沙分布和河勢監測中的應用也有技術優勢。我國利用衛星遙感信息監測河道變化、預測河道發展趨勢,并應用到水利規劃、航道開發以及防災減災等方面,產生了十分可觀的經濟效益和顯著的社會效益。尤其是近年來,開展了大量的河口、河道、湖泊和水庫泥沙淤積遙感調查工作。

3.2.5 水土流失調查

近年來,隨著現代遙感技術的發展及其在水土保持領域的應用,定量或定性與定量結合的侵蝕評價在區域監測中得以實現,而地理信息系統技術又為較大范圍的空間分析提供了快速、準確的技術手段,人們可以利用矢量和柵格兩種類型的空間數據分析侵蝕因子的屬性、數量值及其空間分布,進而評價侵蝕的類型、程度以及不同類型、不同程度侵蝕的分布規律。這就在技術、方法乃至理論上深化了區域土壤侵蝕監測的研究。論文格式。

4 結束語

當前在水利應用方面,3S(GPS、GIS、RS)技術的應用在國內外還處于起步階段,但是已經取得了一定的進展。目前,“3S集成技術”已經在“全國江河洪水調度模擬系統”、“廣西防災減災預警預報系統”、“廣西洪水預警預報系統”、“天津城市防洪信息系統”、“天津引灤入港供水管道系統”及其他應用系統中得到充分應用。不可否認的是,國內GIS技術在水利方面的應用起步相對較早,但大部分只局限于二維的電子地圖,并未形成一定發展模式,在實際應用中也只起到防汛分析的功能。國外,在防汛方面作了相當大的工作,并為此開發出相應的GIS 系統以解決科學分析、輔助決策等功能。而GPS、RS在水利中應用則相對較少。

“數字水利”是當今社會發展的必然趨勢,而“數字水利”離不開3S技術。隨著遙感、衛星及雷達等技術和地理信息系統的應用,可提供了多元化的更豐富和更準確的信息,如防汛抗旱信息。衛星和雷達信息的引進不僅彌補了地面觀測信息的不足,而且提高了信息的準確度和可靠性。GIS 的應用,推進了“數字化流域”,從而使流域的規劃、開發、管理全面實現信息數字化,而GPS技術在水利的監測應用方面可提供精確、可靠、及時的信息。因此3S技術是“數字水利”的重要技術基礎。

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