水文與水資源工程的認識范文

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水文與水資源工程的認識

篇1

關(guān)鍵詞:水文與水資源工程專業(yè);人才培養(yǎng)模式;改革措施

水文與水資源工程專業(yè)以地球科學基本理論為基礎(chǔ),以水資源為主要研究對象,系統(tǒng)學習水資源的分布、形成、演化等方面的專業(yè)知識和技能,兼顧地下水科學、巖土工程和環(huán)境工程的基礎(chǔ)知識,并將其應(yīng)用于水信息的采集和處理,水資源的規(guī)劃與開發(fā)、評價與管理,水利工程的勘查、設(shè)計、施工,地下水環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測、評價和治理等。我國現(xiàn)有45所高等院校開設(shè)水文與水資源工程專業(yè),但由于中南民族大學開設(shè)該專業(yè)時間較短,因此在專業(yè)結(jié)構(gòu)和人才培養(yǎng)模式上存在許多問題。本文以中南民族大學水文與水資源工程專業(yè)為例,在認真分析本科人才培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上,總結(jié)了教學過程中存在的若干問題,并針對存在問題提出適合于本校實際情況的改革措施,為培養(yǎng)合格且適應(yīng)社會需求的水文專業(yè)人才提供參考。

一、人才培養(yǎng)模式分析

國內(nèi)各高校水文與水資源工程專業(yè)的基礎(chǔ)課基本一致,主要為水信息采集與處理、水文學原理、水文統(tǒng)計、水文水利計算、水文預報。但由于各高校根據(jù)自身特點和特色,又適當增加了一些其他相關(guān)課程,如水資源評價、地下水水文學、水文地質(zhì)勘查等。中南民族大學水文與水資源工程專業(yè)始于2011年開設(shè),起初隸屬于化學與材料科學學院環(huán)境工程系,隨后學校于2015年5月新成立了資源與環(huán)境學院,于是該專業(yè)演化為隸屬于資源與環(huán)境學院的水文與水資源工程系,獨立招生。由于水文與水資源專業(yè)是在化學科學和環(huán)境科學背景下孕育而生的,因此該專業(yè)所開設(shè)的課程覆蓋了一些環(huán)境和化學類課程,比如水環(huán)境化學、水環(huán)境監(jiān)測與分析、水文地球化學、地下水污染與防治、土壤及地下水污染修復等。該專業(yè)兼顧地表水、地下水和水環(huán)境三方面,培養(yǎng)方案統(tǒng)籌兼顧,培養(yǎng)方式博學潛知,契合本科教學的人才培養(yǎng)模式。但在課程課時分配上仍存在一些瑕疵,尤其在實踐教學環(huán)節(jié),問題更加突出。

二、人才培養(yǎng)模式中所存在的問題

根據(jù)2016年教育部本科教學評估所反饋的信息以及已畢業(yè)和在校本科生所提出的意見,當前我校水文與水資源工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式存在以下幾個問題:1.課程和課時的分配需要調(diào)整。專業(yè)選修課偏多,而專業(yè)必修課偏少,且專業(yè)必修課里與水環(huán)境和污染相關(guān)的課程幾乎空白。課程設(shè)置在分配上的不均必將導致課程課時的分布不均,比如水文水利計算為64學時,而水文分析與計算部分的課時達48學時,后期水利計算的課時只剩16學時,給深入細致講解該課程帶來一定難度。2.部分課程之間內(nèi)容交叉太多。例如水環(huán)境保護和水資源評價中關(guān)于地表水質(zhì)量評價方法的內(nèi)容以及水文統(tǒng)計和水文水利計算中關(guān)于頻率分析與計算的內(nèi)容重復。3.實驗課開設(shè)不夠。目前中南民族大學水文與水資源工程專業(yè)課實驗包括水力學實驗、水信息采集與處理實驗、水環(huán)境化學實驗、水環(huán)境監(jiān)測與分析實驗、自然地理學實驗、氣象與氣候?qū)W實驗、地下水水文學實驗。而類似于必須設(shè)置實驗課的地下水污染與防治,至今卻未開設(shè)實驗課。4.實驗設(shè)備不完善,尤其是地表水流測流、測速方面,實驗設(shè)備尤其不充足。如水信息采集與處理實驗中水位和流速測量實驗,學生只能在室內(nèi)簡單操作小型模擬實驗,無法到野外實際操作ADCP儀器,造成學生動手能力低下,對相關(guān)專業(yè)知識缺乏深刻理解和熟練掌握。5.與生產(chǎn)實際相關(guān)的實踐內(nèi)容較少。許多學生對地下水的相關(guān)內(nèi)容,尤其是對地層和地質(zhì)的相關(guān)知識一知半解,對地下水方面的工作缺乏經(jīng)驗。

三、人才培養(yǎng)模式改進措施

1.優(yōu)化培養(yǎng)體系,完善課程設(shè)置。結(jié)合本校實際,考慮到該專業(yè)是在環(huán)境科學的大背景下建立起來,可從以下四點出發(fā):(1)在設(shè)置專業(yè)課程時可稍向水環(huán)境類課程傾斜,比如可將水文地球化學和地下水污染與防治課程調(diào)整為專業(yè)必修課,增加學生對地表水和地下水環(huán)境方面知識的學習;(2)優(yōu)化教材選用,比如水資源利用課程,可根據(jù)實際情況選用更適合本專業(yè)的教材;(3)調(diào)整課程開設(shè)時間,如水信息采集與處理可調(diào)至第四學期,一方面讓學生提前了解本專業(yè)課程特點,一方面平衡學生學習時間,不至于第四學期課偏少,而第五學期課偏多;(4)優(yōu)化師資結(jié)構(gòu),中南民族大學水文與水資源專業(yè)目前僅有教師6人,且全部為年輕教師,引進教授及專業(yè)相關(guān)人才迫在眉睫。2.加強實踐教學,提升動手能力。水文與水資源工程專業(yè)是一門實驗性較強的學科,實踐教學環(huán)節(jié)對教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)起著舉足輕重的作用。為構(gòu)建理論—實踐—理論的教育框架,本專業(yè)開展了系列專業(yè)實習實踐課程,包括測量實習、專業(yè)認識實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)設(shè)計。生產(chǎn)實習綜合地質(zhì)地貌和水利等方面,內(nèi)容豐富,綜合性強,能顯著提升學生對理論知識的掌握;畢業(yè)設(shè)計則是學生走向社會,深入到生產(chǎn)單位體驗所學理論知識的機會,有利于提升學生的專業(yè)技能。但中南民族大學水文與水資源工程專業(yè)生產(chǎn)實習時間分配太短,僅15天,無法全面深刻理解本專業(yè)教學內(nèi)容。另外,在實踐內(nèi)容安排上,可適當增加與地層認識、地形地貌觀察、水土流失及水污染等水文地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境相關(guān)的內(nèi)容,豐富學生對本專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的理解,更加適應(yīng)社會和市場需求。3.完善實驗儀器,開放實驗設(shè)備。水文與水資源室內(nèi)實驗較少,設(shè)備尚缺乏。水信息采集與處理是本專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,實驗課時僅為16學時,且由于實驗設(shè)備和條件的限制,目前只能在室內(nèi)開展實驗,但水位測定、流速測驗等實驗只有讓學生親身到戶外體驗儀器操作流程,才能真正快速掌握測驗方法和步驟。因此,引進ADCP多普勒流速儀以及建立戶外簡易水文站并安裝水位計顯得非常必要。另外,地下水污染與防治和水文地球化學這兩門課程可適當增加實驗環(huán)節(jié),開展土柱實驗、三維矩形槽實驗、水化學分析實驗,讓學生動手學習水污染防治與修復的相關(guān)技術(shù)。

四、結(jié)語

水文學發(fā)展迅速,歷年來各大高校為國家輸送了大量水文專業(yè)人才,但隨著社會經(jīng)濟發(fā)展,尤其在知識經(jīng)濟作用下,如何培養(yǎng)出更適應(yīng)社會需求和市場變化的專業(yè)人才,值得每一位從事水文教育工作者的深思。本文以中南民族大學水文與水資源工程專業(yè)為例,通過分析該專業(yè)人才培養(yǎng)模式所存在的問題,從教學體系、實踐環(huán)節(jié)以及實驗開放等方面提出了相應(yīng)改進措施,以期為建立與社會發(fā)展更加緊密契合的水文專業(yè)人才培養(yǎng)提供建議。

參考文獻:

[1]門寶輝,紀昌明,張尚弘,張成,張驗科.華北電力大學水文與水資源工程專業(yè)體系建設(shè)探索[J].教育教學論壇,2016,290(52):173-175.

[2]郭純青,周蕊,代俊峰.水文與水資源工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)與教學改革———以桂林理工大學水文與水資源工程專業(yè)為例[J].當?shù)亟逃碚撆c實踐,2012,35(11):83-85.

[3]趙華榮.環(huán)境學科背景下水文與水資源工程專業(yè)教學改革與實踐[J].大學教育,2013,20(08):61-62.

[4]史文娟,張建豐,沈冰,宋孝玉.水文與水資源工程專業(yè)實踐教學的改革與初探[J].教育教學論壇,2014,168(35):35-37.

篇2

關(guān)鍵詞:水利信息化;人才培養(yǎng);課程建設(shè)

進入新時代以來,水利工作解決的不再是傳統(tǒng)水災(zāi)害問題,而是需要統(tǒng)籌兼顧水災(zāi)害防治、水資源調(diào)配、水生態(tài)修復與水污染修復等多個方面[1]。面對新生的復雜性水問題,計算機、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)揮了重要作用,尤其是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術(shù)的快速發(fā)展,不斷推動水利行業(yè)轉(zhuǎn)型升級,水利信息化已成為現(xiàn)代水利發(fā)展的必然趨勢。隨著水利信息化全面開展,“數(shù)字水利”與“智慧水利”逐漸滲透,高素質(zhì)、專業(yè)化的基層水利人才缺口不斷擴大?!端畔⒒l(fā)展“十三五”規(guī)劃》(水規(guī)計〔2016 〕205 號)明確指出,人才建設(shè)要根據(jù)水利信息化需要制定人才政策,建立水利信息化專業(yè)技術(shù)人才機制,充分利用各種教育資源培養(yǎng)形成與水利信息化進程相適應(yīng)的人才隊伍。水利信息化進程改變了人才環(huán)境,對高校人才培育工作帶來了巨大沖擊[2],如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的水利信息化人才是水利院校育人工作的關(guān)鍵。為適應(yīng)信息時代社會發(fā)展水利行業(yè)需要,在“一流學科”與“新工科”建設(shè)推動下,桂林理工大學水文與水資源工程專業(yè)不斷開展課程教學研究,創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑。本文以此為例,從水利信息化人才培養(yǎng)角度入手,分析總結(jié)本科教學工作與課程建設(shè)成果,以期為地方高校水利類專業(yè)人才培養(yǎng)提供參考。

1 課程建設(shè)面臨的問題

作為實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重要載體,課程體系是實施教育教學的重要依據(jù),也是保障和提高教育質(zhì)量的關(guān)鍵要素[3]。桂林理工大學水與水資源工程專業(yè)經(jīng)過20 余年發(fā)展,已經(jīng)形成比較完善的課程體系,包括通識教育課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、實踐教育課程和素質(zhì)拓展與創(chuàng)新6 個部分,學生的培養(yǎng)工作主要通過理論教學、課程設(shè)計、實驗與實習、第二課堂活動等環(huán)節(jié)完成。但是針對于信息化水利人才的培養(yǎng),目前的課程設(shè)置仍然存在一定問題。

1.1 課程內(nèi)容滯后于行業(yè)發(fā)展

面對新的社會經(jīng)濟發(fā)展形勢,水利人才的服務(wù)對象逐漸從農(nóng)業(yè)與水利工程建設(shè)拓展至水資源開發(fā)管理與生態(tài)環(huán)境保護等領(lǐng)域,高校水利類專業(yè)的課程建設(shè)不但需要跨學科交叉,還要與時俱進,緊跟時展。由于本專業(yè)教師多為博士畢業(yè)后直接從事教學工作,缺乏工程實踐經(jīng)驗,對行業(yè)動態(tài)把握不足,教師在教學活動中不可避免出現(xiàn)重理論輕實踐的現(xiàn)象。同時,受學科背景限制,盡管大量現(xiàn)代信息技術(shù)在當今的水利工程建設(shè)中已經(jīng)有較為成熟的應(yīng)用[4],但教師們未能及時將這些新興技術(shù)手段融入教學過程,造成課程內(nèi)容滯后于行業(yè)發(fā)展,不能滿足信息化水利人才培養(yǎng)需要。

1.2 信息化課程資源不足

采用信息化課程資源教學不僅可以豐富課堂教學內(nèi)容,提高教學效率,而且能夠幫助學生樹立信息化思維方式,鍛煉工作中的履職能力。水文與水資源工程專業(yè)目前建設(shè)有一批數(shù)字化的學習資源,包括課件、教案、圖書、試題和網(wǎng)絡(luò)課程,涉及圖片、文檔、動畫、網(wǎng)頁、軟件與數(shù)據(jù)庫等多種形式。已有數(shù)字資源能夠滿足日常教學工作,但就整個課程體系來講,信息化課程資源總量仍然不充分。例如,微課與慕課等網(wǎng)絡(luò)課程資源較為分散,僅作為線下教學補充在使用,未能形成獨立的線上教學環(huán)節(jié);水文大數(shù)據(jù)處理、水文信息互聯(lián)、水文資源信息化管理和虛擬仿真實驗教學平臺等課程資源尚不成熟。

1.3 課程質(zhì)量評價機制不完善

課程評價是教學質(zhì)量監(jiān)控的基礎(chǔ),也是課程體系持續(xù)改進的主要依據(jù),對規(guī)范教學過程和實現(xiàn)信息化人才培養(yǎng)目標有著重要作用[5]。水文與水資源工程專業(yè)課程評價方法主要包括學生評價、教師自我評價、督導和同行評價三個部分,現(xiàn)有課程評價體系側(cè)重評價教師投入、教學內(nèi)容、教學方法和考核結(jié)果,而對于學生自我學習過程和實踐應(yīng)用能力關(guān)注不夠。截至目前,對于學生使用線上課程資源自我學習的效果以及學生應(yīng)用新興科技信息技術(shù)手段解決實際問題的能力缺乏系統(tǒng)的評價標準。

2 信息化水利人才培養(yǎng)目標與要求

水利信息化人才應(yīng)該是高度復合型人才,具有較強開放性,可以迅速接受新興信息技術(shù),并將其在實際工程中應(yīng)用。《工程教育認證標準》(2017 版)要求也強調(diào)學生畢業(yè)時要具備使用現(xiàn)代工具的能力,即水利信息化人才培養(yǎng)要結(jié)合本領(lǐng)域生產(chǎn)建設(shè)現(xiàn)狀,鍛煉學生開發(fā)、選擇與使用恰當現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具,對復雜工程問題進行預測和模擬,并能夠理解其局限性。桂林理工大學水文與水資源工程專業(yè)立足廣西,面向西南地區(qū),致力于解決巖溶地區(qū)水資源與水環(huán)境問題,其對信息化人才培養(yǎng)的定位是“能夠使用信息化技術(shù)和工具在水利、環(huán)保、地礦、城建等領(lǐng)域從事水文、水資源、水環(huán)境方面的勘測、評價、規(guī)劃、設(shè)計、預報、管理以及工程應(yīng)用和科學研究等工作”。就學生執(zhí)業(yè)能力來說,主要包含:1 )掌握水文與水資源工程專業(yè)基礎(chǔ)理論,具備完整的工程知識體系,可以推演、分析和解決實際問題;2 )掌握計算機應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)通訊、水文數(shù)據(jù)采集、水文數(shù)據(jù)分析、水文信息管理等軟硬件技術(shù);3 )熟悉水利行業(yè)信息化發(fā)展動態(tài),堅持終身學習,不斷更新自身知識結(jié)構(gòu),具備開拓創(chuàng)新精神,以適應(yīng)信息技術(shù)的變化。

3 水利信息化課程體系建設(shè)

本專業(yè)結(jié)合《工程教育專業(yè)認證》(2017 版)標準,充分考慮人才培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求與課程體系之間的支撐關(guān)系,對現(xiàn)有課程體系進行了有優(yōu)化調(diào)整,使其更能符合信息技術(shù)時代的水利人才培養(yǎng)需要。

3.1 設(shè)置水利信息化課程教學模塊

根據(jù)水利大類招生的特點,本專業(yè)建立了“通識、專業(yè)、綜合、創(chuàng)新”4 類課程組成的課程體系,其中計算機知識方面課程有《計算機知識及應(yīng)用初步》、《C語言程序設(shè)計》和《水利工程制圖及CAD》,信息處理方面課程有《地理信息系統(tǒng)GIS》和《水利信息化與智慧水利》,技術(shù)應(yīng)用研究方面課程有《流域水模擬》、《水文遙感及其應(yīng)用》、《復雜性科學與水文大數(shù)據(jù)》。為了培養(yǎng)學生信息技術(shù)應(yīng)用能力與信息化思維方式,本專業(yè)在專業(yè)課程中靈活采用“模塊化”的方式,突出信息技術(shù)的應(yīng)用與實踐教學。例如《水文統(tǒng)計》課程針對水文頻率分析設(shè)置上機實驗環(huán)節(jié),鍛煉學生對科學計算軟件的使用能力;《水文預報》課程針對洪水預報設(shè)置虛擬仿真實驗教學環(huán)節(jié),幫助學生理解流域暴雨洪水過程;《河流動力學》課程針對泥沙運動與河床變形進行可視化教學,在激發(fā)學生興趣的同時培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維。信息化課程模塊的設(shè)置,可以在特定的學分要求內(nèi)拓展教學內(nèi)容,從知識理論、實踐操作和創(chuàng)新訓練等不同角度對畢業(yè)要求形成支撐,實現(xiàn)信息化水利人才的培養(yǎng)目標。

3.2 豐富水利信息化課程教學資源

面對信息化課程資源不足的問題,本專業(yè)積極推動信息技術(shù)與教育教學融合,鼓勵教師創(chuàng)建在線課程,豐富信息化教學課程案例。目前《水文學原理》已建設(shè)成廣西線上線下混合式一流課程,并向社會開放;《水力學》、《水文測驗學》與《水土保持工程學》針對實踐教學環(huán)節(jié)積累了一批信息化教學課程案例;正在建設(shè)的流域暴雨洪水過程虛擬仿真教學實驗,也將極大豐富信息化課程資源。此外,本專業(yè)將繼續(xù)擴大與校外水利相關(guān)企事業(yè)單位合作,挖掘周邊教育教學資源,利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),搭建校地、校企水利資源共享平臺,利用多媒體教學和網(wǎng)絡(luò)遠程教學優(yōu)勢,推動水利教育產(chǎn)教融合發(fā)展。

3.3 建立信息化課程質(zhì)量評價機制

本專業(yè)從自身實際出發(fā),充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)處理與信息化技術(shù)平臺的作用,依托桂林理工大學在線教學平臺,進行線上課程資源、線上作業(yè)批改、線上交流互動,實時監(jiān)控學生自我學習動態(tài),并不定期地問卷調(diào)查學生使用線上課程資源學習的效果。針對實踐教學環(huán)節(jié),重點考察學生對于信息科技手段的掌握程度以及應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)工具解決實際問題的能力。對于教師教學過程,建立教學業(yè)務(wù)平臺,在自我評價、學生評價、督導和同行評價的基礎(chǔ)上,針對課程目標、教學設(shè)計、教學內(nèi)容、教學方法、教學效果細化評價指標,形成教學質(zhì)量評價與信息反饋機制,持續(xù)改進課程教學效果。

4 結(jié)束語

提升信息化人才培養(yǎng)質(zhì)量,必須建立和完善水利信息化教育課程體系。以信息能力與信息化思維為核心的水利課程建設(shè),要在傳授計算機應(yīng)用、水文數(shù)據(jù)采集與處理、水利信息資源管理等知識理論的同時,充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢,擴大水利信息資源共享與教育服務(wù),改進課程教學質(zhì)量與學習考核評價機制,推動水利信息化教學。桂林理工大學水文與水資源工程專業(yè)積極應(yīng)對現(xiàn)代水利行業(yè)發(fā)展對信息化人才的需求,進行課程教學改革,探索新形勢下的水利類信息化人才培養(yǎng)模式,可以為地方高校復合型水利信息化人才的培養(yǎng)提供借鑒。

參考文獻

[1]王清義.對新時代做好水利教育工作的認識和思考[J].中國水利,2019(12):7-8.

[2]李蔚妍,孫未,耿霞,等.信息化時代高校教學的研究[J].教育進展,2018(04):479-482.

[3]楊永年.基于信息化的中職課程體系的構(gòu)建與實施[J].職教發(fā)展研究,2020(01):86-91.

篇3

關(guān)鍵詞:水文科學 機遇 挑戰(zhàn)

水文科學的發(fā)展要結(jié)合我國全面建設(shè)小康社會的目標來發(fā)展,要基于我國社會經(jīng)濟的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀來發(fā)展,要借助于我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略決策來發(fā)展。水文科學的研究是為了實現(xiàn)人口、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。由于水是人類賴以生存的的自然資源,是國家經(jīng)理建設(shè)與人民生活中不可或缺的基本資源,由此水資源的重要性可見一斑。水文科學是研究地球上一切與水有關(guān)的所有科學領(lǐng)域的學科,關(guān)系到社會經(jīng)濟發(fā)展與人類的生存發(fā)展問題,是一門涉及面廣博且具有重要價值的科學性學科。然而水文現(xiàn)象復雜繁多且其在時間尺度與方向上都具有不重復性,有時還會有空間方面的變異性,這些問題使得我國相關(guān)部門對水文科學的研究要更加細致與全面。

1.水文科學的概況

1.1水文科學的基本內(nèi)容

水文科學作為一門研究水的學科,對水的形成、循環(huán)、時空分布、化學性質(zhì)、物理性質(zhì)進行相關(guān)研究。不僅如此,水文科學還要對水資源的開發(fā)利用、水資源的保護、水旱災(zāi)害的形成等方面予以探索。水文學科的研究領(lǐng)域非常廣泛,它不但涉及水量的研究,還還涉及水質(zhì)的研究。不但涉及當前水情變化規(guī)律的研究,還涉及地球上水的生命史及其未來發(fā)展的研究。不但涉及生態(tài)環(huán)境方面的研究,還涉及水利工程方面的研究。

水文學科中最基本的兩大基本規(guī)律是水文循環(huán)與水量平衡。在我們所生存的地球上,各種水體通過水文循環(huán)緊密地聯(lián)系在一起,因而水文循環(huán)是水文研究的重要內(nèi)容。

1.2水文科學的形成過程

水文科學是一門又古老又年輕的學科。其研究可以說從公元前三千多年前就有跡可尋,當時古埃及就在尼羅河畔勘測水位。在我國公元前一千四百年前后, 殷墟甲骨文中早已出現(xiàn)了有關(guān)降雨和洪水的相關(guān)記載,后來我國古代人民開始采用測雨器來觀測雨量,繪制降水量的等值線圖。法國文學家在一七七五年發(fā)表明渠均勻流公式。德國的水文學家沃爾特曼在一七九零年發(fā)明了流速儀。以上取得的成果都表現(xiàn)為水文科學的萌芽階段。

水文科學的迅速發(fā)展時期是十九世紀牛頓力學的古典科學得到快速發(fā)展階段,該科學的發(fā)展帶動了水文科學的迅猛發(fā)展。作為一門涉及面廣博的學科,水文科學逐漸形成了自身的一套系統(tǒng)。在二十世紀前半葉,由于生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,人們越發(fā)希望能夠?qū)楹档幕咀兓?guī)律予以掌握,以此來建造水利工程造福百姓。直到一九五七年愛爾蘭的水文學家納西對瞬時單位線的物理機制進行了深入分析,并且用數(shù)學語言描述了流域的匯流過程,這些相關(guān)理論的提出使得許多水利工程的管理更加地科學化與合理化,同時也奠定了工程水文學的基本內(nèi)容。當前很多工程水文學的許多內(nèi)容就是因為該階段優(yōu)秀理論的提出而產(chǎn)生的,正因為這些優(yōu)秀理論的影響使得許多的措施在工程水利中被普及開來。二十世紀后半葉,各國的經(jīng)濟水平都有了很大的提高,大多數(shù)國家對水文科學的重視度大幅度提升。因為計算機領(lǐng)域進行了信息技術(shù)的革命,對的現(xiàn)代科學技術(shù)飛速發(fā)展起到了極大的推動作用,與此同時,水文科學領(lǐng)域也得到了極大的發(fā)展。

引人注目的是在1965年啟動了國際水文十年,并在十年之后全面實行國際水文計劃。目前該計劃已經(jīng)進入了第七階段,世界各國的水文學家進一步加強了合作,許多新的理論方法不斷涌現(xiàn)。然而從學科的發(fā)展方向來看,近幾十年來,正是因為各國經(jīng)濟社會的發(fā)展,與水資源有關(guān)的各類水問題不斷出現(xiàn)并有加劇趨勢,我們的生存環(huán)境受到了很大的威脅。針對這些現(xiàn)象的發(fā)生,產(chǎn)生了以研究水資源短缺問題為核心的水資源水文學、以研究水環(huán)境為核心的環(huán)境水文學、以研究生態(tài)問題為核心的生態(tài)水文學等等相關(guān)水文學。由于全球氣候變暖,又產(chǎn)生了以研究氣候變化對水循環(huán)的影響為核心的全球變化水文學,該文學而今已經(jīng)成為了世界各國水文學界研究的熱點。我國相關(guān)部門在政府的倡導下也積極參加各種關(guān)于水文學的國際項目與活動,在一些突出領(lǐng)域加大了工作量,并對其展開大量的深入研究,因此取得了比較不錯的成果。

綜合以上的闡述不難看出水文科學研究的領(lǐng)域正在不斷擴大,與人類的關(guān)系越加親密,在社會研究領(lǐng)域的地位也越發(fā)重要。這些正是印證了水是生命的起源,萬物皆由水衍生而來。

1.3水文科學的發(fā)展情況

隨著信息技術(shù)時代的到來和某些新理論及邊緣學科的作用,水文科學的研究也在快步前進。尤其是人口問題、水資源短缺問題、水環(huán)境惡化問題和氣候變化問題的催化作用,使得水文科學的研究問題更加被廣泛關(guān)注。不但是我國開始重視這一方面內(nèi)容,世界上的許多國家也在該方面大花心血,國際活動頻繁起來,我國的水文學家及相關(guān)工作人員或?qū)I(yè)人員也積極參與到國際活動的交流與合作中,展開了許多具有深遠意義的研究工作,極大地促進了水文科學的變革與發(fā)展,進而推動水文科學的現(xiàn)代化進程。關(guān)于水文科學當前的發(fā)展狀況,大致分為以下幾點:

(1)國際交流合作越加頻繁。

自國際水文計劃實施以來,聯(lián)合國教科文組織與世界氣象組織就為此召開了許多水文國際會議。因此國際水文計劃是圍繞水文科學研究與教育的國際性的全球性計劃,對水文學進行國際培訓與知識傳播,提高各個國家政府及相關(guān)人員抑或是人民群眾對水文科學的認識。國際水文計劃的重心在于應(yīng)用水文學和水資源的調(diào)查評價、開發(fā)利用、管路保護及人類活動對水資源的影響,為的是幫助解決水資源問題和與水有關(guān)的社會經(jīng)濟問題。

水文科學的研究不僅僅局限于認識水文循環(huán)的物理過程,還需要研究對水文循環(huán)的生物控制及氣候、水文和環(huán)境之間的相互作用,進而深化對陸面生態(tài)系統(tǒng)的影響,對全球氣候變化的影響等,最終實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的目標。目前生態(tài)水文學已經(jīng)成為了近代水文學發(fā)展的一個重要方面,其內(nèi)容涉及了土壤、大氣、植被、河流等許多因素。二十一世紀初,關(guān)于水文科學的發(fā)展,國際水文科學協(xié)會組織并發(fā)起了全球范圍內(nèi)針對水文科學發(fā)展的大討論,而后許多國家相繼成立了相關(guān)研究機構(gòu)來推進水文科學的研究工作。

(2)水文科學研究的相關(guān)領(lǐng)域。

首先,水文循環(huán)與生物圈的相互作用。以前的水文研究側(cè)重于考慮水量的自然化,而今的水穩(wěn)研究要側(cè)重考慮生物圈與人類活動之間的相互作用,注重陸地生態(tài)水文環(huán)境與空間格局的變化規(guī)律的問題。

其次,氣候變化與水環(huán)境的相互作用。以前的水文科學認為在陸地上整個體系中水文循環(huán)的平均值是不會改變的,對于年徑流量的漲退現(xiàn)象則視為階段性的波動。而今的水文科學的研究意識到一個系統(tǒng)中的水文過程并不總是處于平穩(wěn)狀態(tài),是會出現(xiàn)不同程度的變化的,陸地上的生態(tài)系統(tǒng)對大范圍的水文循環(huán)具有很大的反饋協(xié)調(diào)作用。

最后,人類活動與水環(huán)境的相互作用。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,土地利用、植被覆蓋和碳循環(huán)的問題十分突出,水文循環(huán)與生態(tài)系統(tǒng)之間的聯(lián)系與作用因為人為因素的干擾而受到了很大影響。因為土地利用變化十分劇烈,城市化進程加快,許多地方的河道遭到了圍墾,湖泊也因為經(jīng)濟因素而受到填埋。河道、水域等許多自然生態(tài)屋被現(xiàn)代化改造,水文環(huán)境一下子就被迫改變。水文循環(huán)的過程是復雜交錯的,不但與陸地表層的各種自然要素的分布密切聯(lián)系,還與土地利用等關(guān)聯(lián)密切。自然變化與人為因素雙重影響下的水文循環(huán)開始變得紊亂無常,許多難以預料的災(zāi)害也因此而出現(xiàn)。

2.水文科學研究的趨勢與特點

2.1研究領(lǐng)域趨向廣泛

結(jié)合當前現(xiàn)狀,當代水文科學的研究領(lǐng)域?qū)粩鄶U大,研究的問題也會越來越復雜,還會遇到來自各方面的確定與不確定因素干擾。研究規(guī)避水文循環(huán)過程中的基本規(guī)律與不可測的突發(fā)問題是一項艱巨而具有挑戰(zhàn)性的任務(wù),因而在研究的過程中要學會利用其他相關(guān)領(lǐng)域的理論知識或規(guī)律輔助,來幫助解決水文科學領(lǐng)域的相關(guān)疑難。

2.2注重研究的整體性與系統(tǒng)性

由于地球上的不同圈層之間都有著緊密的聯(lián)系,因而改變其一就會影響到其他所有圈層的動態(tài)規(guī)律,所以在預測未來的發(fā)展情況時,要從水文循環(huán)和轉(zhuǎn)化的物理關(guān)系上來分析氣候變化與生物作用對人類活動的影響。針對水文科學的研究也不能局限于某一技術(shù)的應(yīng)用,而要結(jié)合地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感等技聯(lián)合起來術(shù)對其進行全方位的研究。

2.3與人類活動關(guān)系更為緊密

實際上說來,對水文科學進行深入研究的根本就是為人類服務(wù)的,是為了解決社會發(fā)展過程中的用水問題,是為了解決生存環(huán)境中的水循環(huán)問題,是為了更好地落實可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略決策。

3.水文科學研究的問題與相應(yīng)措施

水文科學的研究是由于社會需求的存在而產(chǎn)生的,人類的需求決定了其研究方向與進程。社會發(fā)展對水文科學的需求主要表現(xiàn)為防洪減災(zāi)、水資源的開發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境的保護和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展等方面。目前我國水文科學的研究領(lǐng)域還存在著諸多問題亟待解決,其中比較突出的有水旱災(zāi)害的監(jiān)測與預報技術(shù)比較落后,可提供依據(jù)的水文研究資料比較稀少,區(qū)域性水文研究和關(guān)于不同水體的研究不平衡,水文基礎(chǔ)研究薄弱,水文基礎(chǔ)信息匱乏等等。

3.1水文科學研究中出現(xiàn)的相關(guān)問題

3.1.1防洪減災(zāi)中的問題

氣候變化會造成水旱災(zāi)害更為頻繁,防洪減災(zāi)已經(jīng)成為了我國政府必須解決的社會環(huán)境問題。我國處于東亞季風區(qū),大多數(shù)的地形自西向東傾斜,對洪水的形成與匯集具有促進作用。加之植被覆蓋率小、水土流失嚴重等問題,使得我國的洪澇災(zāi)害嚴重而復雜。因為人類盲目追求經(jīng)濟的發(fā)展而忽視了環(huán)境的反作用,致使流域的水體分布不均、循環(huán)受礙。

3.1.2水資源的開發(fā)利用問題

水文科學的研究是為了促進水資源合理安排與利用,為了有效保障水資源的安全,進而保障糧食安全和生態(tài)環(huán)境。為了實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,必須要保證水資源的開發(fā)利用的總量不得超過水資源的再生能力,相關(guān)部門必須要展開水資源形成與演化的研究。我國因為干旱而造成的農(nóng)業(yè)方面的損失不容小覷,這些問題對于我國的可持續(xù)發(fā)展有著嚴重的威脅影響。雖然我國在干旱發(fā)生發(fā)展機理研究方面做了許多工作,但是卻沒有從根本上解決問題。因為我國將旱澇規(guī)律研究大多著眼于水文氣象變化規(guī)律的研究方向上,難以解釋干旱形成的物理機制,因而在針對干旱問題上還保留了大量的疑難殘余。

3.1.3水資源的可持續(xù)利用問題

水資源的地區(qū)分布不平衡導致區(qū)域性水資源短缺,在水文科學研究的過程中,水資源合理配置與科學調(diào)度中的許多關(guān)鍵性問題至今仍未解決,我國當前還沒有形成跨流域調(diào)水的規(guī)范技術(shù)體系。

3.1.4生態(tài)系統(tǒng)問題

我國的生態(tài)系統(tǒng)因為城市化進程的影響而遭受了很大的打擊,各種生態(tài)問題因為難以得到良好而及時的解決而變得越發(fā)嚴重。人類活動促使水的分布及運動更加不合理與不規(guī)律,甚至導致了水土流失、土地荒漠化等。

3.1.5江河治理問題

針對江河治理的過程中,我國相關(guān)部門只是采取非常片面的手段,將目光局限于經(jīng)濟與工程上,專注于局部河段的治理,因此未能取得非常良好的效果。江河治理的地學基礎(chǔ)是江河治理過程中人與江河互相作用的地學,包含了地質(zhì)面貌、水文氣候和流域自然地理等因素。人類根據(jù)自身意愿通過不同方式和不同程度作用給河流,這種影響漸漸將河流的相關(guān)特性改變。

3.1.6工程規(guī)劃問題

社會發(fā)展的進程中,因為人類活動的不顧后果,使得水文系統(tǒng)嚴重受損,給水利工程方面數(shù)據(jù)采集帶來極大難度。

3.2針對水文科學研究問題的解決方法

3.2.1為防洪減災(zāi)提供支撐

防洪減災(zāi)問題需要水文信息與知識的支撐。從理論的角度上講,理應(yīng)加深對洪水形成規(guī)律的研究。從技術(shù)的角度上講,理應(yīng)強化水文信息的采集、傳輸、預報、調(diào)度與決策。從實踐的角度上講,理應(yīng)加大非工程措施的水文依據(jù)的研究。

3.2.2為水資源的可持續(xù)利用提供基礎(chǔ)

水資源的可持續(xù)利用是推進社會發(fā)展的動力,是人民正常穩(wěn)定生活的保障。從理論的角度上講,理應(yīng)加強水資源形成與演化機理的研究,加強全球變暖條件下對水資源的影響的研究。從實踐的角度上講,理應(yīng)加強水資源評價與水資源開發(fā)利用的研究。

3.2.3為生態(tài)環(huán)境保護提供服務(wù)

生態(tài)安全與環(huán)境的保護需要提供相關(guān)水文知識的服務(wù)。從理論的角度上講,理應(yīng)揭示水對生態(tài)安全與環(huán)境保護的影響。從實踐的角度上講,理應(yīng)根據(jù)自然條件下采用不同的研究方法。

3.2.4為江河治理提供依據(jù)

江河的治理過程需要提供具體的水文依據(jù)。從理論的角度上講,理應(yīng)揭示河流發(fā)育演變的地學基礎(chǔ)。從實踐的角度上講,理應(yīng)充分考慮江河的實際情況,制定合理可行的改進措施。

3.2.5為人類活動提供警告

根據(jù)人類活動給水文系統(tǒng)造成的劇烈影響,應(yīng)當加強人類活動對水文條件的影響,加強水文分析計算途徑與方法研究。

4.水文科學研究的機遇與挑戰(zhàn)

水文科學對我國社會的可持續(xù)發(fā)展與人民安居樂業(yè)有著十分重要的作用,我國相關(guān)部門重視水文科學的研究與發(fā)展,在其中投入許多人力物力財力,并且引進先進的理論方法來支持水文研究。

從開始到現(xiàn)在,我國的水文科研已經(jīng)與國際接軌,而且還適當?shù)厝谌氲浇逃聵I(yè)中去,使得兩相領(lǐng)域相輔相成共同發(fā)展。除此之外更重要的是,我國的水文科學發(fā)展將要在社會發(fā)展的進程中面臨許多不可預測的事情。這些不可預測對于我國來說既是機遇又是挑戰(zhàn),因此我國應(yīng)該及時抓住機遇,勇于面對挑戰(zhàn)。

4.1充分利用國家相關(guān)資源

根據(jù)我國當前的水文科學研究現(xiàn)狀,要充分發(fā)揮與利用我國先進的相關(guān)資源。我國已經(jīng)設(shè)立了部級水文資源重點實驗室,而且還實行了“211”工程建設(shè)。我國政府應(yīng)當充分抓住該機遇,啟用相關(guān)高技術(shù)人才,聯(lián)合國際相關(guān)機構(gòu)并結(jié)合我國發(fā)展的實際需要來開展水文科學規(guī)劃的科學研究。重點對水文基礎(chǔ)研究、水文應(yīng)用基礎(chǔ)研究和水文科學人才等教育與培養(yǎng)方面進行大規(guī)模的操作與規(guī)劃,實行具有我國特色的水文科學研究。

4.2結(jié)合國家發(fā)展需求

我國制定了水文科學研究的發(fā)展規(guī)劃,在該規(guī)劃的引領(lǐng)下,結(jié)合我國“十五”的發(fā)展需要,利用全國水文研究機構(gòu)共同協(xié)作,開展國家級重點基礎(chǔ)項目研究。通過這些方式來促進我國水文研究人才的溝通交流,進而推動水文科研的進步。

4.3鼓勵成果共享

從長遠的角度來看,我國應(yīng)當積極鼓勵水文人才與水文成果的國際化交流,將我國研究出來的先進理念同世界上的其他國家進行交流合作,積極參與各國的合作性水文項目,促進我國水文學科基礎(chǔ)與應(yīng)用研究的發(fā)展。

4.4培養(yǎng)高技術(shù)人才

為了我國水文科研的進步與發(fā)展,要從相關(guān)研究人員的綜合素質(zhì)抓起,重視水文科研高層次人才的培養(yǎng)。

5.總結(jié)

社會科學技術(shù)的不斷進步,生產(chǎn)實踐的日益深化,水文科研涉及的領(lǐng)域已向多元化發(fā)展。在接下來的研究發(fā)展中,水文科研將在應(yīng)用層面加大研究力度。健康可持續(xù)的水文循環(huán)是支撐社會不斷前進的保障,是人類幸福生活的堅實基礎(chǔ)。

參考文獻:

[1]徐宗學. 水文科學在北京師范大學:回顧、機會與挑戰(zhàn)[J]. 北京師范大學學報(自然科學版),2009,Z1:463-468.

篇4

關(guān)鍵詞:生態(tài)水利工程;可持續(xù);生態(tài)環(huán)境

中圖分類號:S891文獻標識碼: A

1 水利工程對生態(tài)環(huán)境的影響

1.1 對局部氣候的影響

水利工程可改變所在地區(qū)降水、空氣濕度、溫度、風向等氣候因子。當水庫工程建成蓄水后,庫區(qū)形成水面,使該區(qū)域的水熱交換方式以及強度發(fā)生改變,進而導致當?shù)貧鉁匕l(fā)生變化,一般會提高庫區(qū)平均氣溫。另外,庫區(qū)蓄水、水域面積增大,也使水庫及其周邊蒸發(fā)量、降雨量及濕度增加,使當?shù)亟邓畷r空分布特征發(fā)生一定程度變化。

1.2 對水文情勢和水溫的影響

水利工程的建設(shè)不但會改變工程河段的水文情勢,也會影響到整個流域。筑壩使河流非連續(xù)化,庫區(qū)由原河流生態(tài)系統(tǒng)變成了湖泊生態(tài)系統(tǒng),其水流速度、水域深度、水溫和水流邊界條件都發(fā)生了極大變化,蓄水也多會導致庫區(qū)地下水位升高;壩下河道內(nèi)徑流量、徑流過程、水溫及流態(tài)明顯改變,壩下河道減脫水多導致沿岸地下水位下降。通常徑流調(diào)節(jié)能力強的水庫上述變化幅度很高,徑流式水庫變化就相對沒那么明顯。

1.3 對地質(zhì)環(huán)境的影響

水利工程建成后,庫區(qū)巖土結(jié)構(gòu)、地下水水位、水壓等一系列物理因素的改變,可能導致地震、山體滑坡、塌岸等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。水庫蓄水導致地殼應(yīng)力增大,易引發(fā)地震。庫區(qū)地下水位上升,易引發(fā)滑坡、坍塌等事故。

1.4 對水質(zhì)的影響

水利工程建成后,庫區(qū)水流速度變緩,水中的溶解性礦物質(zhì)減少,溶解氧量下降,水體富營養(yǎng)化可能性增大。進入庫區(qū)水體的建設(shè)垃圾和工農(nóng)業(yè)廢水,其含污染物種類多、成分相對復雜、難降解,而庫區(qū)流態(tài)又不利于水中污染物擴散,導致庫區(qū)水體水質(zhì)的污染。

2 生態(tài)水利工程建設(shè)必要性與其設(shè)計工作發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 建設(shè)生態(tài)水利工程實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

水資源是基礎(chǔ)性及戰(zhàn)略性的自然資源。在世界各國水資源開發(fā)與環(huán)境保護都日益受到關(guān)注,人們已經(jīng)意識到只有更加科學地、綜合地利用水資源、減少對生態(tài)環(huán)境的影響,才能實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。而生態(tài)水利工程是一種兼顧水利工程功能及對環(huán)境資源可持續(xù)利用的新興水利工程,它從生態(tài)環(huán)境的全局著手,把科學規(guī)劃、河流綜合管理以及污染防治技術(shù)等有機結(jié)合,在開發(fā)利用水資源、滿足社會經(jīng)濟需求的同時,兼顧生態(tài)環(huán)境的保護。生態(tài)水利工程不僅高效開發(fā)利用水資源,同時,也妥善保護環(huán)境資源,維護社會經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護關(guān)系的和諧統(tǒng)一。

生態(tài)水利與傳統(tǒng)的水資源利用存在著本質(zhì)的不同。傳統(tǒng)的水資源開發(fā)利用是粗放型經(jīng)濟增長模式下的產(chǎn)物,其特點是只顧及眼下,不考慮長遠,只注重經(jīng)濟效益,不看重生態(tài)價值,為追求經(jīng)濟發(fā)展,不惜犧牲生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。由此,造成了當今日益加劇的生態(tài)環(huán)境問題,嚴重威脅人類生存與發(fā)展。這種“涸澤而漁,焚林而獵”的資源利用方式,必然代之以協(xié)調(diào)有序的、可持續(xù)利用方式。而生態(tài)水利正是這樣一種可持續(xù)的資源利用模式,它通過對流域水文系統(tǒng)綜合整治與管理,充分發(fā)揮水系的資源功能、生態(tài)功能、環(huán)境功能,使全流域安全保障性、生態(tài)適宜性都得以維持或不斷改善,支持流域內(nèi)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 生態(tài)水利工程設(shè)計原則

2.2.1 安全可靠與經(jīng)濟合理原則

從安全角度出發(fā),生態(tài)水利工程建設(shè)、施工須符合水文學、工程力學相關(guān)規(guī)定,確保設(shè)施的規(guī)范性;河流縱、橫斷面規(guī)劃設(shè)計時,要全面考慮河流泥沙輸運、河床侵蝕沖刷特性及河勢變化趨勢,以確保河流修復改造工程的安全穩(wěn)固性和持久性。從工程的經(jīng)濟因素考慮,應(yīng)本著投入小、風險小、收益大的原則進行設(shè)計。

2.2.2 維持或恢復河流形態(tài)空間異質(zhì)性原則

生態(tài)系統(tǒng)群落多樣性與生境多樣性呈正相關(guān)關(guān)系,而一個區(qū)域的非生物環(huán)境空間異質(zhì)性越強則往往其生境多樣性越大。傳統(tǒng)的河道治理工程使天然河道渠道化,致使河流生境單一化,導致河流生態(tài)系統(tǒng)退化。生態(tài)水利工程的根本目的之一,即在于保護和恢復河流乃至流域的生物多樣性。因此,在生態(tài)水利工程設(shè)計時應(yīng)首先對河流演變歷史和現(xiàn)狀進行調(diào)查評估,確定河流生態(tài)修復目標,明確保護目標制約因素,對保護物種關(guān)鍵生態(tài)因子進行分類和評估,并確定生物對生態(tài)因子適宜范圍,必要時利用數(shù)理模型對不同情境下的非生物環(huán)境要素進行模擬。

2.2.3 利用生態(tài)系統(tǒng)自組織能力進行設(shè)計

生態(tài)系統(tǒng)有自組織功能,生態(tài)學用以解釋生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)平衡特征,也可用來解釋生物群落的動態(tài)演替過程。生態(tài)工程設(shè)計是一種“引導性”或者說是一種“觸發(fā)性”的設(shè)計,生態(tài)工程主要依靠生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能,而設(shè)計工作,旨在為生態(tài)系統(tǒng)的這種內(nèi)秉功能建設(shè)或恢復適宜的條件,包括演替初期一定的群落組成及水文特征、水質(zhì)、土壤、地貌等生態(tài)因子。

2.3 當前生態(tài)水利工程設(shè)計工作存在的主要問題

2.3.1 缺少針對性的設(shè)計方法及評價標準

每一個生態(tài)水利工程的具體服務(wù)目標都會因時因地不同,這就要求生態(tài)水利工程設(shè)計要因時因地而異。當前,尚缺乏具體的、有針對性的生態(tài)水利工程功能評價方法與標準,缺少足夠的技術(shù)標準與規(guī)范,使得生態(tài)水利工程建設(shè)目標不夠明確、針對性不足。

2.3.2 水利工程設(shè)計者與生態(tài)科技人員缺乏合作

水利工程設(shè)計必須要遵循生態(tài)學原理、遵循流域生態(tài)需水規(guī)律,但是在具體設(shè)計工作中,水利工程設(shè)計者與生態(tài)科技人員尚缺乏真正意義的合作,部分設(shè)計人員對工程生態(tài)服務(wù)功能考慮不足,對工程設(shè)計方案生態(tài)可行性研究較少,對設(shè)計方案生態(tài)影響評價工作重視程度不夠,導致許多水利工程的生態(tài)效益不明顯,甚至是產(chǎn)生很多的不利影響。

2.3.3 缺乏生態(tài)水文測驗資料

生態(tài)水文測驗資料是生態(tài)水利工程設(shè)計的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一,能夠幫助分析評價生態(tài)過程受水文過程的影響情況。缺乏水文資料,生態(tài)水利工程設(shè)計工作就難以有效的設(shè)計理論、方法與技術(shù)參數(shù)進行。目前,我國的水文測驗工作相對仍不完善,生態(tài)水利工程設(shè)計人員不能獲得足夠的水文基礎(chǔ)資料,是致使生態(tài)水利工程設(shè)計工作未能很好地進行的主要原因之一。

2.4 改善生態(tài)水利工程設(shè)計現(xiàn)狀的主要措施

(1)依靠工程水文學與生態(tài)水文學進行生態(tài)水利工程設(shè)計,加強水利工作者與生態(tài)科技人員間的合作。生態(tài)水利工程設(shè)計要有機的將工程水文學與生態(tài)水文學相結(jié)合,科學制定水利工程生態(tài)功能目標。在設(shè)計中,既要重視對水利工程社會經(jīng)濟服務(wù)目標,又要保障生態(tài)目標對水資源的需求,才能提高設(shè)計的科學性,從而實現(xiàn)水利工程社會經(jīng)濟服務(wù)功能與生態(tài)保護功能的和諧統(tǒng)一。生態(tài)水文學與工程水文學是生態(tài)水利工程設(shè)計的重要理論基礎(chǔ),基于對生態(tài)水文知識一定認識高度基礎(chǔ)上的設(shè)計,才可能使水利工程建設(shè)對生態(tài)的不利影響因素得到更加全面、有效地控制,進而才可能實現(xiàn)水利工程的生態(tài)服務(wù)功能目標。生態(tài)水利工程設(shè)計工作具有鮮明的跨學科特性,水利科學與生態(tài)科學在該項工作中的地位均舉足輕重。水利工程設(shè)計人員與生態(tài)科技人員在設(shè)計中的全過程交流反饋,是科學設(shè)計、實現(xiàn)生態(tài)水利工程價值的基礎(chǔ)。

(2)明確生態(tài)敏感目標,豐富設(shè)計基礎(chǔ)資料,科學進行生態(tài)水利工程設(shè)計。生態(tài)水利工程設(shè)計首先要明確設(shè)計的內(nèi)容和目標,設(shè)計過程中要清楚地認識到工程直接或間接影響的生態(tài)目標,在工程規(guī)劃設(shè)計階段充分考慮到對生態(tài)目標各方面的不利影響,在實際設(shè)計工作中有針對性的調(diào)整、優(yōu)化設(shè)計方案,以避免或減緩工程的不利生態(tài)影響,使不利生態(tài)影響最小化;同時水利工程設(shè)計方案須符合水利建設(shè)的實際,保證水利工程的正常進行。設(shè)計中基礎(chǔ)資料的充分搜集十分重要,應(yīng)盡可能的搜集已有水文、生態(tài)等基礎(chǔ)觀測資料及研究成果,相關(guān)專業(yè)科技人員應(yīng)注重溝通與資料的共享。

(3)生態(tài)水利工程結(jié)合環(huán)境工程設(shè)計。生態(tài)水利工程設(shè)計要吸收環(huán)境科學理論與技術(shù),對水量與水質(zhì)進行同步科學配置,盡量將生態(tài)水利工程與水污染防治工程相結(jié)合??梢谰唧w工程建設(shè)區(qū)域及水量變化過程進行設(shè)計,具體工程實施方案應(yīng)考慮水量季節(jié)變化,使生態(tài)水利工程能夠更好的建設(shè)、運用。同時,應(yīng)設(shè)計以水資源高效利用與凈化水質(zhì)為目的的生態(tài)水利工程,如以減小土壤鹽漬化風險為目的適度開采地下水進行水稻種植,以實現(xiàn)水質(zhì)凈化為目的的人工濕地工程等,實現(xiàn)水利工程生態(tài)服務(wù)功能與水污染控制功能的兼?zhèn)洹?/p>

3結(jié)束語:

篇5

第十屆中國水論壇組委會主席、湖北省副省長郭生練教授主持了大會開幕式,武漢大學黨委書記李健教授、長江水利委員會水文局局長王俊教授級高工、國家自然科學基金委員會工程與材料科學部水利學科主任李萬紅教授致辭,中國水論壇主席、中國自然資源學會水資源專業(yè)委員會主任夏軍教授致感謝辭。水利部長江水利委員會主任蔡其華、挪威科學院Lars Gottschalk院士、華中科技大學張勇傳院士、南京水利科學研究院張建云院士等出席了開幕式。

長江水利委員會主任蔡其華、中國南京水利科學研究院院長張建云院士、武漢大學夏軍教授、挪威科學院Lars Gottschalk院士、湖北省副省長郭生練教授、香港中文大學陳永勤教授分別作了題為《三峽水庫科學調(diào)度的幾個關(guān)鍵問題》、《關(guān)于我國北方水資源問題的再認識》、《水系統(tǒng)科學與流域水環(huán)境治理的水質(zhì)—水量聯(lián)合調(diào)控技術(shù)》、Consistent “mapping” of statistical streamflow descriptors、《受梯級水庫影響的設(shè)計洪水計算方法研究》、《廣東省半個世紀以來的洪水、干旱與臺風災(zāi)害演變特征研究》大會特邀報告。長江水利委員會水文局王俊局長、北京師范大學段青云教授、挪威奧斯陸大學許崇育教授、成都勘測設(shè)計研究院王仁坤研究員、北京師范大學徐宗學教授、中山大學陳曉宏教授、長江水利委員會長江科學院陳進院長、華中科技大學周建中教授、河海大學陳喜教授、武漢大學楊金忠作了主題報告。114位專家在分會場作了學術(shù)交流。

水資源問題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性問題,本屆中國水論壇圍繞“變化環(huán)境下水問題與對策”,設(shè)立了5個分會場,重點探討變化環(huán)境下水文演變規(guī)律、變化環(huán)境下水資源優(yōu)化配置與可持續(xù)發(fā)展、水能資源開發(fā)與水庫群優(yōu)化調(diào)度、洪旱災(zāi)害演變與對策等4個專題。論壇結(jié)合南方洪澇災(zāi)害頻繁的地域特點,科學解釋變化環(huán)境對水科學的影響,展望未來水科學發(fā)展,從多學科交叉、多學科視野探討解決水資源短缺、發(fā)展經(jīng)濟和保護生態(tài)環(huán)境的對策與措施,為經(jīng)濟、社會、環(huán)境科學發(fā)展過程中的水支撐研究提供科學依據(jù),為解決我國及全球水問題做出貢獻。

篇6

綜合我局第一階段的學習調(diào)研情況及局領(lǐng)導班子分析檢查專題民主生活會的情況,現(xiàn)將我局領(lǐng)導班子分析檢查報告如下:

一、繼續(xù)認真學習科學發(fā)展觀理論,進一步深化思想認識

在開展學習實踐活動中,我局著重用科學發(fā)展觀武裝領(lǐng)導干部與黨員、職工,認真解決我局貫徹落實科學發(fā)展觀要求不適應(yīng)、不符合的問題,建設(shè)善于領(lǐng)導我局科學發(fā)展的領(lǐng)導班子和黨員隊伍。在局分析檢查專題民主生活會上,領(lǐng)導班子成員談了自己在學習實踐科學發(fā)展觀中對本局一些重大問題、現(xiàn)實問題的認識和體會。

1、進一步鞏固了學習調(diào)研階段的三點共識

(1)必須始終堅持把加快發(fā)展作為局的第一要務(wù)。以創(chuàng)新管理機制、加強基礎(chǔ)研究、提高科技能力、以拓展服務(wù)領(lǐng)域、服務(wù)地域來加快局的發(fā)展。要在__委“建設(shè)綠色__,爭創(chuàng)實踐科學發(fā)展觀的流域典范”的進程中,水源局(水文局)要在“支撐”上取得新的突破。

(2)必須實行以人為中心的文化管理??茖W發(fā)展觀的核心是以人為本,以人為本的管理關(guān)鍵在于局領(lǐng)導實行有效的組織和領(lǐng)導,解決職工的全面發(fā)展與局的發(fā)展之間這個主要矛盾,建立以人為本的理念支持系統(tǒng)、制度支持系統(tǒng)和物質(zhì)支持系統(tǒng),推動局的全面發(fā)展。

(3)必須運用科學統(tǒng)籌的方法,處理好本局的“五個關(guān)系”。即局機關(guān)與下屬單位的關(guān)系;水資源保護與水文的關(guān)系;參照公務(wù)員管理與事業(yè)單位管理的關(guān)系;基礎(chǔ)研究與生產(chǎn)項目的關(guān)系;縱向項目與橫向項目的關(guān)系。

2、增加了兩點新的共識

(1)既要正視我局存在的突出問題,又不能產(chǎn)生悲觀情緒。今年國家審計署對我局審計出來的問題,值得我們認真總結(jié)吸取教訓,我們既要有深刻的認識,也不能因此背上包袱,要振作精 神,努力改進工作,抓好管理促發(fā)展。

(2)水源局、水文局的合并,是管理機制創(chuàng)新的嘗試。兩局合并磨合過程中出現(xiàn)的矛盾和問題,不能都歸結(jié)到合并的機制中,要從我們自身的管理中查找原因。

基于上述共識,提出我們局學習實踐科學發(fā)展觀的主題是:努力推進流域水文與水資源保護的科學發(fā)展,支撐建設(shè)綠色__。

二、認識水源局(水文局)的有利條件,查找我局存在的突出問題,吸取經(jīng)驗教訓

1、認識水源局(水文局)的有利條件

(1)有一支技術(shù)過硬的水資源保護科研、監(jiān)測隊伍及水文勘測隊伍。目前我局已有180人,從學歷構(gòu)成來說有博士研究生6人,碩士研究生32人;從專業(yè)技術(shù)職務(wù)來說有教授級高工8人,高級工程師37人,并擁有國家環(huán)??偩诸C發(fā)的環(huán)境影響評價甲級證書、水利部頒發(fā)的水資源論證證書、水資源調(diào)查評價證書、水環(huán)境監(jiān)測的國家計量認證證書、水資源調(diào)查評價證書等,有水資源質(zhì)和量統(tǒng)一管理的機制,這是別人沒有的,正是我們最大的有利條件。

(2)具有先進的水環(huán)境監(jiān)測、水文監(jiān)測儀器設(shè)備、實驗條件的優(yōu)勢。我局擁有水環(huán)境監(jiān)測上干萬元的儀器設(shè)備,其中大型的有icp-ms質(zhì)譜儀、色質(zhì)聯(lián)用儀、流動注射儀等,還建立了流動實驗室、自動監(jiān)測站。水文部分引進adcp多普勒流速儀、gps全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等先進儀器,以適應(yīng)市場發(fā)展的需要?,F(xiàn)在的目標是航模、遙測自動化,準備在現(xiàn)在的44個巡測斷面、19個水文水位站實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動傳輸。

(3)已經(jīng)建立了較好的工作基礎(chǔ)。水資源保護方面建立了跨省(自治區(qū))水資源保護與水污染防治協(xié)作機制,依法提出了__流域限制

排污總量意見,樹立流域機構(gòu)水資源保護行政管理的權(quán)威;水文方面,水情預測預報、臺風警報成為__流域防汛抗旱、水資源統(tǒng)一調(diào)度的重要技術(shù)支撐,流域站網(wǎng)共建共管、水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有較大發(fā)展,近五年來的基本建設(shè)投入就達億元,是過去20年的總和。尤其是南沙基地的建設(shè)將為我局發(fā)展奠定更好的基礎(chǔ);在科研、監(jiān)測方面,對__三角洲咸潮入侵及數(shù)學模型研究卓有成效,中法合作項目—__流域水質(zhì)生物監(jiān)測方法研究取得了圓滿成功。 (4)幾年來職工得實惠,收入得到較大的提高。局科研所的合同額20__年只有幾百萬,20__年增加到20__多萬元??睖y中心近幾年來也有較大的發(fā)展,尤其是解決了職工的收入有較大的提高,凝聚了人心,穩(wěn)定了隊伍。

這些有利條件表明了水資源保護、水文事業(yè)是在不斷發(fā)展。然而,當前我們正經(jīng)歷著由傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利轉(zhuǎn)化的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期,尤其與__委其他單位比起來,還有一定的差距,我們局發(fā)展慢,積累少、底子薄、基礎(chǔ)差的問題仍然存在,仍然面臨著職責任務(wù)繁重與人員編制不足與人員經(jīng)費缺口大三重矛盾的困擾。我們必須認真查找影響和制約局發(fā)展的存在問題,找到問題的癥結(jié)。

2、查找影響和制約局的發(fā)展的突出的問題

(1)思想政治工作薄弱。

(2)干部作風不夠深入。

(3)未發(fā)揮兩局的優(yōu)勢。

(4)對外業(yè)務(wù)單一。

(5)基礎(chǔ)工作薄弱。

(6)市場競爭不足。

(7)管理機制沒創(chuàng)新。

(8)制度不完善。

(9)人力資源配置不合理。

(10)缺乏激勵機制。

(11)經(jīng)濟基礎(chǔ)較差。

3、認真思考和分析以上存在問題的原因

(1)解放思想不夠,沒能扎扎實實理順兩局合并后的各種關(guān)系,建立起新的適合兩局情況的管理機制,只停留在敷衍應(yīng)付,處在得過且過的狀態(tài)。

(2)領(lǐng)導、組織、研究局發(fā)展的各項工作及采取的有效措施不夠,沒能發(fā)揮領(lǐng)導班子集體領(lǐng)導的核心作用,群策群力不夠,領(lǐng)導的積極性調(diào)動不夠。

(3)在管理中沒能真正貫徹以人為本的理念。忽略了干部職工的思想政治工作。存在“只要馬兒跑,不要馬吃草”的現(xiàn)象,沒能有效發(fā)揮廣大干部職工的積極性。

(4)管理不到位,制度不完善,制度執(zhí)行不力。

(5)領(lǐng)導作風不夠深入,落實工作不夠。虛心聽取意見不夠,凝聚合力不夠,沒能調(diào)動人主動想干事、干好事。

三、振作精神,切實改進工作,促進我局又好又快發(fā)展

1、進一步解放思想,完善我局科學發(fā)展的思路

我局存在的許多問題,都是因為發(fā)展不夠、發(fā)展不好引起的,我局必須切實加強領(lǐng)導班子建設(shè),以思想解放為先,統(tǒng)一認識,認真履行職責,站在“建設(shè)綠色__,爭創(chuàng)實踐科學發(fā)展觀的流域典范”的新起點上,努力推進__流域的水文和水資源保護的科學發(fā)展,闖出一條適應(yīng)我局實際的創(chuàng)新之路。我們發(fā)展的思路是夯實基礎(chǔ),建立完善三個體系,支撐綠色__。

(1)加強流域水文、水質(zhì)站網(wǎng)建設(shè),夯實流域水文、水資源保護基礎(chǔ)。

(2)構(gòu)建__流域水資源保護管理體系。

(3)完善__流域水文的測報體系。

(4)建設(shè)完善河流水質(zhì)生物監(jiān)測與評價體系。

2、抓住重點,采取措施,著力解決目前存在的突出問題

學習實踐貫徹科學發(fā)展觀,關(guān)鍵是要解決制約發(fā)展、影響發(fā)展的突出問題。通過對查擺的問題進行梳理,我們將重點解決以下幾個問題。

(1)以拓展業(yè)務(wù)為抓手,解決發(fā)展的問題。

(2)以加強領(lǐng)導班子建設(shè)為重點,解決領(lǐng)導力和組織力的問題。

(3)以加強內(nèi)部管理為突破口,解決管理混亂問題。

篇7

關(guān)鍵詞:氣候變化;水文水資源;影響

中圖分類號:P467文獻標識碼: A

前言:氣候變化導致降水量、溫度、日照等在區(qū)域的變化,會對區(qū)域的徑流量、生活生產(chǎn)用水供給量等產(chǎn)生影響。所以我們要保護環(huán)境,保護水資源,這樣才能有利于人類社會的長期發(fā)展。

1、氣候的變化對全世界的水文水資源產(chǎn)生的影響

眾所周知,溫室效應(yīng)誘發(fā)了全球性的氣候變暖,進一步促使海平面增高。近年來,氣溫升高相應(yīng)的導致了南極和北極積雪和冰川逐漸融化。IPCC最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,在過去的五十年中,全世界的溫度基本上十年增加0.13℃。這個數(shù)據(jù)是過去一百年平均增長速度的兩倍以上。而且,近年來,氣候變暖的問題越來越嚴峻,統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,1978年后北冰洋范圍內(nèi)的冰雪面積減少速度約為2.7%每十年。而且,陸地冰川的大量減少,相應(yīng)的產(chǎn)生了海洋平面增高的結(jié)果。此外,海洋水也會因為溫度的增加,出現(xiàn)水面的擴張問題,而海水的擴張在很大程度上也造成了海洋平面的增高。此外,當前全世界的氣候變暖狀況,也導致了降水量的變化。這主要是因為:全世界氣候的變暖,造成了大氣環(huán)境水循環(huán)形態(tài)的加劇和活躍,相應(yīng)的造成了大氣中水含量的增加,因此就在很大程度上造成局部范圍大暴雨等災(zāi)害的發(fā)生,而其他地區(qū)則相應(yīng)的就會產(chǎn)生干旱的狀況。

2、氣候變化對水文水資源徑流的影響

水文水資源徑流不僅受地理環(huán)境和降水分布的影響,還受氣候變化的影響,盡管不同地區(qū)的水源徑流量有著不同的特性,但氣候變化,會嚴重影響各地水資源的正常徑流量。

2.1對徑流分配區(qū)域的影響

我國的國土面積幅員廣闊,主要有亞熱帶季風氣候與溫帶大陸性氣候,由于各地氣候的差異性,各地區(qū)的水資源徑流量的分配表現(xiàn)出明顯的差異性。徑流量增減幅度最大的時期為每年溫度顯著增高和降水量逐漸減少的時期,降水量增多時的徑流量是減少時的4倍,每年徑流量最大的時期為7、8、9月,此時,各地區(qū)均進入汛期。所以,在我國氣候比較濕潤的地區(qū),氣候變化對徑流量的影響不大,但在干旱和半干旱的地區(qū),氣候因素是決定徑流量的主要因素,所以,氣候變化對水文水資源徑流量的分配上會產(chǎn)生影響。

2.2對年徑流量變化的影響

在我國,水文水資源主要分為七個流域,隨著氣候變化的影響,南北方的徑流量會隨之發(fā)生改變,一般情況下,南方徑流量的增加與減少與北方徑流量的增加與減少交替進行,但是,整體趨勢還是以減少為主。針對我國的氣候條件,氣候變化對水文水資源徑流量影響最大的是淮北地區(qū),徑流量的增幅最大的是遼河一帶,在黃河地區(qū),其徑流量本來就小,在氣候變化的影響下,降水量將減少,那么,其水文水資源的年徑流量勢必隨著減少。

2.3對西北山川徑流量的影響

在我國,西北地區(qū)地形高且地勢復雜,其河流的的水源主要來自冰川消融水源的補給,隨著氣候的變化,在全球氣溫不斷變暖的趨勢下,冰川的消融速度加快,在夏季,流域的徑流量會急劇增加,而到枯水季,河流的變干速度也在加快,這對靠水源遷徙生存的動物是極其不利的。在氣候變化的影響下,我國的水文水資源流域都發(fā)生顯著的變化,加大了水文水資源的敏感性。

2.4對徑流系數(shù)的影響

水文水資源的徑流量對區(qū)域的濕潤與干旱情況有著重要的影響因素,由于各地不同的氣候環(huán)境,以及氣候的不斷變化,水文水資源徑流系數(shù)也會隨之不斷發(fā)生相應(yīng)的變化。若某一地區(qū)的徑流系數(shù)提高,那么該地區(qū)的氣候濕潤指數(shù)也隨之增加,則該地的水文狀況將會更加濕潤。反之,如果某地的徑流系數(shù)降低時,那么該地區(qū)的干旱指數(shù)將會增大,水文情況則會偏干。所以,在氣候的變化下,水文水資源的徑流系數(shù)也隨之改變。

3、氣候逐漸變暖對水文水資源系統(tǒng)的影響

隨著二氧化碳排放量的逐漸增多以及相關(guān)氣體的排放,使得全球氣候變暖,氣候變暖對生態(tài)環(huán)境造成了一些列的影響,同時對水文水資源系統(tǒng)也產(chǎn)生了嚴重的影響。

3.1對水文水資源質(zhì)量的影響

環(huán)境問題與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān),越來越獲得人們的普遍關(guān)注,在全球氣候變暖的情況下,全球氣溫普遍升高,研究表明,干旱、半干旱會增加降水量,增加了空氣濕潤度,也提高了農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量,但對我國大部分地區(qū)來說,會使我國旱澇災(zāi)害的發(fā)生率大大提高,同時,全球氣候變暖,空氣溫度隨之提高,大大的降低了河水對污染物的分解能力,降低了水文水資源的質(zhì)量,為人們的生產(chǎn)生活帶來不利的影響。氣候變暖對人們生產(chǎn)生活的影響是方方面面,因此,要加強對環(huán)境的保護,恢復原有的生態(tài)系統(tǒng)。

3.2對用水供求的影響

在全球氣候變化的影響下,大氣環(huán)流也發(fā)生了顯著的變化,這樣,會對區(qū)域的降水量產(chǎn)生嚴重的影響。在經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū),農(nóng)業(yè)、工業(yè)都對水資源具有極大的需求量,在全球氣候變暖的情況下,區(qū)域降水量不平衡且相對減少,同時,水資源的蒸發(fā)量也提高,大大減少了水資源的供給量,這樣,水資源的減少不僅對人們正常的生活帶來不利的影響,同時,對經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生了嚴重的阻礙作用。在降水量本身較少的地區(qū),這種情況的發(fā)生將會更嚴重。由此可見,氣候變化對用水供給的影響在一定程度上大于對降水的影響,所以,在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時,我們要注意環(huán)境的保護,走可持續(xù)發(fā)展的道路,保護人類賴以生存的環(huán)境。

3.3對區(qū)域敏感性的影響

氣候變化不僅對水文水資源的徑流量產(chǎn)生影響,同時,對各區(qū)域的干濕程度也會造成影響,在濕潤地區(qū),徑流量對氣候變化具有較強的敏感性,在干旱地區(qū),敏感性較弱。在全球氣溫變暖的情況下,我國七個流域的徑流量發(fā)生變化,其敏感性也會發(fā)生影響。

4、氣候變化背景下的水文水資源工作

在全球氣候不斷變化的背景下,我國水文水資源工作首先應(yīng)當對我國水文水資源的實際情況作出正確的認識。從水資源對氣候變化的適應(yīng)能力來看,在面對洪澇、干旱以及水資源短缺等問題的適應(yīng)能力都很低,所以在水文水資源工作與管理中應(yīng)當認識到我國水資源對氣候變化的脆弱性這一事實。其次要認識到改變水資源對氣候變化脆弱性的努力方向包括當前的水利工程建設(shè)、水資源管理機制建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展因素以及科技水平因素。要加強水資源對氣候變化的適應(yīng)性首先應(yīng)當加強對水文水資源的認識人手,認識到當前水文水資源正在氣候的變化下產(chǎn)生著哪些變化,從而有依據(jù)、有目的的開展水文水資源工作,這就需要加大水文水資源研究力度,通過理論的突破與技術(shù)的突破來使評價機制和預測機制更加成熟;再次在工程建設(shè)方面,工程系統(tǒng)建設(shè)的過程中需要應(yīng)對的問題包括極端氣候的出現(xiàn)以及破壞性防治,提高水庫、分蓄洪區(qū)等水利工程的防洪標準,增加供水能力。最后要加大對水文水資源工作的科研投人力度,提高水資源的利用效率,減少水資源浪費,從而緩解氣候變化對水文水資源工作帶來的挑戰(zhàn)。

5、結(jié)語

氣候變化對我國的水文水資源通過水循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,所以,要積極保護我國的生態(tài)環(huán)境,讓氣候的變化遵循自然的規(guī)律,不能人為的改變氣候環(huán)境,這會對人類的生產(chǎn)生活造成難以改變的破壞。

參考文獻:

[1]黃榮輝、韋至剛、李鎖鎖.黃河上游和源區(qū)氣候、水文的年代季變化及其對華北水文資源的影響[J].氣候與環(huán)境研究.2009(3).

[2]楊帆.區(qū)域氣候背景下流域極端氣候與水文事件的關(guān)系研究[D].鄭州大學.2011.

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【關(guān)鍵詞】生態(tài)水利工程;水利工程設(shè)計

1 生態(tài)水利工程學的內(nèi)涵

1.1 傳統(tǒng)意義的水利工程學

傳統(tǒng)意義上的水利工程可以簡單理解為人類為實現(xiàn)水資源的再分配和水資源的利用而采取的工程措施或行為。水自然存在的狀態(tài)并不完全符合人類的需要。只有修建水利工程,才能控制水流,防止洪澇災(zāi)害,并進行水量的調(diào)節(jié)和分配,以滿足人民生活和生產(chǎn)對水資源的需要。水利工程是用于控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水,達到除害興利目的而修建的工程。

1.2 生態(tài)水利工程學的概念

水利工程學的一個新的分支——生態(tài)水利工程學, 不僅是一門研究水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理和技術(shù)方法的工程學,也是一門為了滿足人類社會需求的水利工程學。生態(tài)水利是按照生態(tài)學原理,遵循生態(tài)平衡的法則和要求,從生態(tài)的角度出發(fā)進行水利工程建設(shè),建立滿足良性循環(huán)和可持續(xù)利用的水利體系,從而達到可持續(xù)發(fā)展以及人與自然和諧相處。因此,生態(tài)水利是把人和水體作為整個生態(tài)系統(tǒng)的要素來考慮,照顧到人和自然對水利的共同需求,通過建立有利于促進生態(tài)水利工程規(guī)劃、設(shè)計、施工和維護的運作機制,達到水生態(tài)系統(tǒng)改善優(yōu)化、人與自然和諧、水資源可持續(xù)利用、社會可持續(xù)發(fā)展的目的。

2 生態(tài)水利工程設(shè)計面臨的主要問題

我們知道水利工程對水量與水質(zhì)的影響肯定會很大,尤其是對水量與水質(zhì)的時空變化過程產(chǎn)生干擾,而生態(tài)水利工程就是要解決這個問題的最好方法。從自然生態(tài)的角度來看,天然的水文過程對于一個河流來說是最好的維持其流域的生態(tài)過程。水利工程就是充分把握了生態(tài)自然規(guī)律,在開發(fā)、設(shè)計、施工過程中試圖將對生態(tài)的影響降到最低。但由于現(xiàn)實條件以及技術(shù)上的一些限制,當前生態(tài)水利工程建設(shè)還面臨著諸多的問題。我們將所面臨的問題歸納總結(jié)為以下四點:

2.1 地域性的差異導致生態(tài)水利工程設(shè)計方法與評價標準不夠明確

對于水利工程來說,不同的地區(qū)的工程存在特定的地域性,而我國邊疆遼闊,地域性差異很大,造成了在設(shè)計不同地區(qū)的水利工程時要根據(jù)不同地區(qū)的地域差異性來因地制宜做出適宜的調(diào)整。按每個河流地貌、地理區(qū)域進行構(gòu)建設(shè)計時,就要考慮到實踐的可操作性,以及標準性?,F(xiàn)在經(jīng)過許多專家的研究對生態(tài)水利工程也總結(jié)了一些理論評價指標和評價方法,但是當我們面臨一個具體的生態(tài)水利工程時,由于一些科學研究工作實踐經(jīng)驗的潰乏,當前生態(tài)水利工程的理論實踐成果經(jīng)驗積累并不是非常完善。我們對其缺少可操作性的評價方法與標準。

2.2 水利工程設(shè)計人員與生態(tài)科技工作者缺少合作的機會與機制

以流域生態(tài)需水規(guī)律來進行設(shè)計、將生態(tài)服務(wù)目標作為常規(guī)設(shè)計來進行設(shè)計這兩方面意識,對于大多數(shù)水利工程設(shè)計人員是非常缺乏的。環(huán)境影響評價工作在水利工程可行性研究階段介入的往往比較晚,很多情況下環(huán)境影響評價在水利工程可行性研究方案確認后才進行評價。再加上目前情況下我們國家不完善、不規(guī)范的環(huán)境評價管理制度與環(huán)境影響評價咨詢市場,使許多水利工程的生態(tài)效益不明顯,產(chǎn)生很多負面影響。

2.3 生態(tài)水利工程與原有水利工程設(shè)施協(xié)調(diào)運作不充分

在我們生活中會常常出現(xiàn)在同一條河域內(nèi),在原有的水利工程上來進行新的生態(tài)水利工程,即在原有工程基礎(chǔ)上進行改造和優(yōu)化設(shè)計。對原來水利工程設(shè)施的服務(wù)對象與功能來說,新的生態(tài)水利工程的介入必然會對其產(chǎn)生一定的影響,如發(fā)電效能、防洪排水標準等,更有的甚至會給原有水利工程的安全運行帶來一些風險??紤]到服務(wù)目標與功能是原有水利工程與生態(tài)水利工程最為顯著的差異,所以我們在原有的水利工程上開發(fā)新的生態(tài)水利工程時要對原有水利工程的服務(wù)目標與功能進行適度調(diào)整,以其來適應(yīng)我們新的生態(tài)水利工程的目標。

2.4 生態(tài)水利工程設(shè)計施工缺少對維系生態(tài)環(huán)境的認識

我國的環(huán)境評價管理體系目前算不得完善,經(jīng)驗積累成果相對較少等客觀性因素,都導致了水利工程構(gòu)建工作不能有效地落實與生態(tài)技術(shù)人員相對交流實施具體方案的探究,生態(tài)水利工程的進一步開發(fā)與實踐設(shè)計相對滯后。我們要想做到基于生態(tài)系統(tǒng)的自組織規(guī)律來尋求生態(tài)水利工程的設(shè)計理論、方法與技術(shù)參數(shù),必須要做到從水文測驗站的觀測資料去分析水文過程對生態(tài)過程的正負影響機理。但針對目前我國生態(tài)水利工程的環(huán)境影響操作介入的較晚,導致生態(tài)環(huán)境科技人員與水利工程構(gòu)建人員合作的機會相對較少。

3 生態(tài)水利工程設(shè)計基本理論和方法

隨著生態(tài)學的發(fā)展,在最近的二十年來,人們開始認識到在發(fā)展了生態(tài)工程技術(shù)和理論方面,既要考慮到滿足人類社會的需求,還要做到對河流的治理,做到河流維護生物多樣性的需求。基于這樣的要求,我們在生態(tài)水利工程設(shè)計時應(yīng)遵循如下三個方面的理論與技術(shù)路線。

3.1 以生態(tài)水文與工程水文為基礎(chǔ)進行水文過程的分析與計算

在以前來看將生態(tài)水文學應(yīng)用于工程設(shè)計還是比較少見的,在未來生態(tài)水利工程的設(shè)計的發(fā)展中我們應(yīng)當加強對生態(tài)水文學與工程水文學的結(jié)合應(yīng)用,為其提供基礎(chǔ)。由于生態(tài)水利工程的服務(wù)對象涉及的比較廣,所以我們要弄清楚生態(tài)目標對水資源的時空要求規(guī)律, 才能使生態(tài)水利工程的設(shè)計建立在科學的基礎(chǔ)上。

3.2 要做到對工程可能影響到的生態(tài)目標的提前認知

在設(shè)計工程時,應(yīng)首先考察工程所在地的生態(tài)植被,對可能受到工程直接或間接影響的生態(tài)目標我們應(yīng)該做到提前識別,給予足夠的重視,在設(shè)計施工時應(yīng)做好保護措施。這個問題在當前大多水利工程設(shè)計中都沒有受到足夠的重視,沒有考慮到原有生態(tài)的保護,使其原有濕地減少,水資源退化。

3.3 生態(tài)水利工程的設(shè)計要與環(huán)境工程設(shè)計進行有機結(jié)合

生態(tài)水利工程的設(shè)計要考慮到水利工程的水量一般較大,而且水利工程具有明顯的季節(jié)性變化,這些因素會給設(shè)計與實施造成相當大的阻力與挑戰(zhàn)。所以我們?yōu)榱俗龅剿|(zhì)與水量的配置能更加科學化,就應(yīng)該在生態(tài)水利工程的設(shè)計的過程中充分應(yīng)用環(huán)境科學與工程的理論與技術(shù),做到生態(tài)水利工程的設(shè)計要與環(huán)境工程設(shè)計進行有機結(jié)合。例如,我們?nèi)绻胍谌彼貐^(qū)開采地下水稻種植區(qū)時,考慮到環(huán)境工程設(shè)計中水污染的自然穩(wěn)定塘處理理論與工藝這一思路,在生態(tài)水利工程設(shè)計過程中我們應(yīng)該做到以水量高效利用與水質(zhì)凈化為目的。

4 結(jié)束語

生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計主要是模仿成熟的河流生態(tài)的結(jié)構(gòu),力求最終形成一個健康可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng),這種理念越來越成為行業(yè)的追求和發(fā)展。這項工程技術(shù)的規(guī)劃設(shè)計,以致未來合理完善運用,需要我們在實踐中進一步探索。

參考文獻:

[1]顧慶曉.生態(tài)水利工程設(shè)計的初步探討[J].水利科技與經(jīng)濟,2009(04).

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【關(guān)鍵詞】水文化 高校 教育

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)09-0020-02

一、引言

水不僅是繁衍萬物的生命之源,也是孕育人類智慧和文明的天然搖籃。水作為一種具有豐富文化內(nèi)涵的生命要素[1],貫穿人類社會歷史發(fā)展進程的始終[2],并將其內(nèi)在涵育的文化潛移默化地滲透到人類的思想意識中[3],錘煉民族性格,呼喚情感共鳴,凝聚共同記憶,形成一個觀照全人類的水文化圖騰。從某種程度上講,人類文明史也可以視為一部水文化的發(fā)展史。

中華民族文化歷史悠久、源遠流長,其中與水有關(guān)的文化內(nèi)容更是豐富多彩。比如,黃河被稱為中華民族的“母親河”,孕育了博大精深的中原文化,長江作為亞洲第一、世界第三大河流,成就了絢麗繽紛的楚國文化。因此,水文化是中國文化的典型代表和重要來源之一。

一般來說,我們可以從兩個方面來認識水文化,即物質(zhì)層面和精神層面。從物質(zhì)層面的角度來說,水文化主要記錄了人類對于水的認識與改造,屬于人類活動實踐范疇。但是隨著人類社會的發(fā)展,以及對大自然的不斷認知與探索,對水文化的認識也由物質(zhì)的表層提升到一種更高的精神意境,即水文化的精神層面,它主要包含了人類對水及其變化的認知,以及由此而形成的一種哲學思辨和審美意識[2]。

在古代漢族的神話傳說故事中,就流傳著大禹治水的傳說,記錄了大禹率領(lǐng)民眾,與洪水斗爭,最終戰(zhàn)勝洪水的故事,其治水的精神也受到后人的頌揚??梢哉f,大禹治水在中華民族文明史上有著至關(guān)重要的作用,由此而形成的“公而忘私”、“民族至上”、“民為邦本”、“科學創(chuàng)新”等為內(nèi)涵的大禹治水精神,是中華民族傳統(tǒng)美德的標志與象征。另一方面,中國自古以來就是一個農(nóng)業(yè)大國,在中國兩千多年的封建文明歷史發(fā)展進程中,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一直起著至關(guān)重要的作用,而水又對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著十分重要的影響。農(nóng)業(yè)灌溉需要水,而洪旱災(zāi)害的頻繁發(fā)生又會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大的影響。因此,中華民族的文明史也可以看作是一部興水利、除水害的歷史。中華民族在長期的治水實踐中,形成了十分豐富的水文化,包括與水相關(guān)的科學、人文等方面的精神與物質(zhì)水文化遺產(chǎn),從一定意義上講,水文化已成為中華歷史文化的重要組成部分[4]。

當今社會,水問題仍然十分突出,水資源與社會經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾愈發(fā)尖銳。頻繁發(fā)生的洪澇災(zāi)害仍是心腹大患(即“水多”的問題),水資源短缺仍然是社會經(jīng)濟發(fā)展的制約因素(即“水少”的問題),日益惡化的水環(huán)境仍未得到有效的控制(即“水臟”的問題),水土流失和生態(tài)退化等問題仍然沒有得到根本性的改變(即“水渾”的問題)。2006年,聯(lián)合國確定第14個“世界水日”的主題為“水與文化”,試圖引導各成員國認識到提高水文化知識、開展水文化教育等在解決當前水資源問題與危機中的重要性。然而,水文化在解決當前面臨的水問題方面還沒有受到足夠的重視。深入探索和研究水文化與社會發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展等的內(nèi)在關(guān)系,探討水文化教育的有效途徑,為解決我國目前日益突出的水問題尋求文化的支撐,這方面的工作已經(jīng)越來越受到學界和業(yè)界的關(guān)注和重視。而高等院校,尤其是為水利改革和發(fā)展提供支撐的水利院校,作為水利學科發(fā)展的重鎮(zhèn)和該領(lǐng)域人才培養(yǎng)的主陣地,開展專門針對水文化的宣傳和教育更是顯得十分迫切和必要。

二、水文化教育的內(nèi)容

水文化作為一個文化體系,涵蓋物質(zhì)文化、精神文化和制度文化等諸多方面[1]。因地域、氣候、環(huán)境等區(qū)位因素和自然稟賦的差異,世界各地所具有的水文化特征也不盡相同。因此,在我國開展水文化教育時,必須緊密結(jié)合我國的水情、國情和中華民族文明的歷史發(fā)展進程,綜合考慮水的社會經(jīng)濟屬性、哲學屬性、政治屬性、民俗屬性、藝術(shù)屬性等要素[5],深入挖掘水文化在水利改革和建設(shè)、社會經(jīng)濟發(fā)展、文明進程演化等方面的影響和意義,尋找水文化在社會發(fā)展各要素間的內(nèi)在聯(lián)系和外部延展,這不僅能夠使得民眾可以接觸水文化、熟悉水文化、理解水文化,進而可以傳承水文化,最終能夠“以點帶面”,使得全社會逐漸認識并重視水文化在當前水利工程開發(fā)建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)等方面的重要性。

關(guān)于“水文化”的定義,學界觀點不一,因此對于“水文化”內(nèi)容也沒有明確界定。但百變不離其宗,都是圍繞“人”、“水”和“自然”關(guān)系的探討。總體來講,筆者認為,我國的水文化教育可以從以下幾個方面來考慮:

(1)水文化包含著豐富的哲學意味和人生啟迪。自古以來,就有很多關(guān)于水的傳說與故事。既有廣為流傳的“大禹治水”,也有家喻戶曉的“李冰治水”,這些傳說故事得以延續(xù),不僅因為他們對水的治理有功,更歸功于他們孜孜不倦的探索精神。

在我國古代從春秋戰(zhàn)國到唐宋元明清各個時期的一些詩詞歌賦中,也充斥著諸多關(guān)于水的元素,其中也可以折射和反映出水文化的發(fā)展和演化。比如,《管子:水地篇》中的“是以水者,萬物之準也,諸生之談也。”“水,萬物莫不以生”,均將水當做萬物的本源。老子的《道德經(jīng)》中說:“上善若水,水善利萬物而不爭,處眾人之所惡,故幾于道。”在道家學說里,水為至善至柔,有滋養(yǎng)萬物的德行,它使萬物得到它的利益,而不與萬物發(fā)生矛盾、沖突。《荀子?勸學》說:“不積細流,無以成江海?!薄对娊?jīng)?關(guān)雎》中的“關(guān)關(guān)雎鳩,在河之洲。窈窕淑女,君子好逑?!薄皢柷牡们迦缭S?為有源頭活水來”,“遠看山有色,近聽水無聲?!薄白孕湃松倌?,會當水擊三千里”等等。這其中,既有水之治理、水之道、水之德、也有水之哲學、水之精神。

大學階段是學生人生觀、價值觀、世界觀形成的重要階段。因此,加強思想教育和成長引領(lǐng)是大學教育不可回避的議題之一。思想教育的方式多種多樣,結(jié)合實際事物的講授方式,才最深入人心。在這方面,水文化教育具有天然的優(yōu)勢。

(2)近代以來,隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和科技文明的不斷進步,我國對于水文化有了更加科學、合理和全面的認識,無論是從水文化的概念與內(nèi)涵的角度,還是水文化與社會、經(jīng)濟等的關(guān)系,都提升到了一個新的水平和高度。這其中涉及到的內(nèi)容,包括對水資源的認識、水法規(guī)、節(jié)水知識、水生態(tài)、水利科技等相關(guān)的諸多方面。水是人類生存發(fā)展過程中不可或缺的資源之一。值得注意的是,它和其它自然資源一樣,并不是“取之不盡,用之不竭”的,也同樣具有資源的“不可逆”性。尤其是支撐人類大部分生活用水的淡水資源,正呈現(xiàn)出一種驟減的態(tài)勢。在“節(jié)約用水”的全球呼聲中,人類開始審視自己的行為,開始反思人與自然的關(guān)系。在上世紀70年代,提出了“可持續(xù)發(fā)展”(sustainable development)的理念。

(3)水文化產(chǎn)品。這個方面可以說是以上兩類水文化內(nèi)容的具體形式,包括的內(nèi)容比較廣,既涵蓋了以水文化為主題,開發(fā)的文學、藝術(shù)、紀念品等新的文化產(chǎn)業(yè)內(nèi)容[5],也有在不同地區(qū)和風景區(qū)的開發(fā)中融入和結(jié)合水文化內(nèi)涵,例如在諸如城市景觀設(shè)計、居民區(qū)景觀設(shè)計、碼頭改造與設(shè)計當中重視和體現(xiàn)水的特色,圍繞水文化,設(shè)計一些水文景點等等,提升水工程的文化品位和藝術(shù)格調(diào)。另外,在我國古代的一些音樂、繪畫與古典園林中,也有與水文化相關(guān)的知識可供研究與宣傳,對于學生人文素養(yǎng)的熏陶大有裨益。

三、水文化教育的形式

水文化的教育涉及到學校、社會和水利行業(yè)3個層面的教育[6],然而,綜合來看,目前關(guān)于水文化的教育相對滯后。因此,需要整體布局、綜合考慮、統(tǒng)籌規(guī)劃,立足于前文提到的水文化教育的內(nèi)容,從多個渠道、多個角度、多個方位發(fā)展水文化教育的形式,這其中既包括堅持既有的傳統(tǒng)的水文化教育方式,也要適應(yīng)當前形勢,開發(fā)與發(fā)展一些新的水文化教育方法和手段。具體來說,水文化教育的形式主要有以下幾個方面需要重點考慮:

(1)編撰“水文化教育”教材,開發(fā)“水文化教育”特色課程。目前,專門針對“水文化教育”的教材,尤其是專門針對高等院校學生的教材尚不是很多,需要加強對于這類教材的編撰。在全國水利專業(yè)高等院校需要開設(shè)專門介紹水文化的公共選修課程甚至是必修課程,如“水利史”課程、“水文化”課程等。除此之外,在所有的其它高等院校也應(yīng)該開設(shè)此類課程。高等院校中也應(yīng)該專門設(shè)置一些針對“水文化”的大學生創(chuàng)新課題,通過課題項目的帶動和引領(lǐng),用以激勵學生自主的學習水文化、認識水文化、弘揚水文化等。

(2)開展“水文化教育”特色實踐活動。只有將水文化教育與實踐活動結(jié)合起來,才能真正將水文化根植到每個人的心中。目前,在水利高等院校中,水利實習已經(jīng)比較普及,在其它非水利高等院校中,也應(yīng)該逐步的開展和推廣與水文化教育相關(guān)的特色實踐活動,比如參觀一些著名的水利工程(如都江堰水利工程、三峽大壩工程等)、水利景觀等等,或者利用“世界水日”和“中國水周”等事件,組織開展水文化主題活動,以此為契機,深化人們對水的認識。在高等院校中,也可以定期開展一些與水文化相關(guān)的主題活動,吸引全體師生參與,營造水文化教育的氛圍。

(3)打造特色“水文化教育”的新媒體平臺。要充分利用報紙雜志、廣播影視、網(wǎng)絡(luò)電信等大眾傳媒資源,注重宣傳的針對性、廣泛性、多樣性,使先進的水文化進城市、進農(nóng)村、進學校、進企業(yè)、進社區(qū)[7]。當前,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展與進步,新興媒體得到了快速的發(fā)展。較之“單向直線式”的傳統(tǒng)傳播路徑,新媒體“點對點”式的網(wǎng)狀傳播方式,體現(xiàn)出超強交互力、廣泛傳播力和形象表現(xiàn)力。這一技術(shù)特性使新媒體能夠成為一個很好的教學工具。因此,水文化教育除了傳統(tǒng)的教學方式外,還可以融入一些新媒體教學手段。

例如,可以專門建設(shè)水文化網(wǎng)站,開發(fā)特色水文化教學平臺;搭建水文化教育的微信公共平臺,專門負責維護,不定時推送與傳播有趣的水文化知識;播放關(guān)于水文化的影音視頻,引導學生思考,從而給他們留下直觀、深刻的學習印象;讓學生自己創(chuàng)辦“水文化”電子雜志、微視頻等,讓他們主動思考、主動學習。

值得注意的是,我們不能一味追求新媒體的“短”、“平”、“快”,而忽視了傳統(tǒng)媒體的經(jīng)典和深刻??梢赃m當引導學生閱讀水文化相關(guān)的書籍和報刊。例如,曾經(jīng)風靡一時的《水知道答案》,通過水不同的結(jié)晶形狀,感化人向上向善。盡管這本書的科學性備受詬病,但不可否認,它確為水文化教育帶來了新的思路。

(4)推動和實施“走出去”戰(zhàn)略。不僅要學習和熟悉中國的水文化,也要了解國外的水文化,如水政策、水法規(guī)、水治理等方面的信息,緊跟時事、與時俱進。另一方面,鼓勵老師和學生積極參與國際活動,進一步擴大國際交流,借鑒國外水文化傳播的形式和手段,同時增強中國水文化的國際影響力[7]。

四、總結(jié)

總的來看,水文化教育影響重大,意義深遠。構(gòu)建水文化教育體系,是一個龐大的系統(tǒng)工程,必須動員全社會的力量,在觀念、體制、方式等多方面有創(chuàng)新和突破。高等學校、科研院所更是應(yīng)該要在水文化教育中發(fā)揮主動作用和帶頭作用,營造良好的氛圍,推動建立水文化教育,實現(xiàn)水文化教育的發(fā)展繁榮,提高水文化在全民族思想道德建設(shè)中的地位和作用,培養(yǎng)人們親水、愛水、節(jié)水、護水的意識,共同助力“中國夢”的早日實現(xiàn)。

參考文獻:

[1]艾菊紅.傣族水文化研究[D].中央民族大學,2004.

[2]王海波.水文化視角下洪湖體育旅游開發(fā)與推廣的研究[D].湖北大學,2014.

[3]王娟.城市居住區(qū)景觀水文化研究[D].南昌大學,2014.

[4]羅湘萍,王偉英.水文化傳播教育新媒體平臺的構(gòu)建[J].浙江水利水電學院學報,2014,26(4):9-12.

[5]古蘭.生態(tài)美學視域下的水文化建設(shè)[J].成都:四川師范大學,2010.

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關(guān)鍵詞:綜合設(shè)計性實驗 本科教學 水文與水資源工程

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)11(a)-0147-01

實驗教學是教學過程的重要組成部分,同時又有其獨立的組成體系。相對理論教學,它具有直觀性、實踐性、綜合性、探索性和啟發(fā)性,對于培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和團隊精神有著不可替代的作用[1-2]。在以往的教學工作中,實驗教學的教學目標一直是為了加深學生對課堂所學的理論知識的理解和掌握,因此對于實驗的設(shè)備認識以及實驗技術(shù)的使用都是以驗證理論為目的,內(nèi)容與過程也是為了實現(xiàn)驗證[3]。這種實驗教學雖具有直觀、驗證、加深理解和鞏固知識的功能,也有培養(yǎng)實驗技能的作用,但單純的技能操作模式不符合教學規(guī)律,教學模式陳舊,缺乏學科交叉性,已不能滿足21世紀本科實驗教學的需要。這些是造成目前學生綜合素質(zhì)差的一個重要原因。因此,如何優(yōu)化實驗教學內(nèi)容,開設(shè)綜合性設(shè)計性實驗已成為本科教學實驗改革的必然趨勢。

綜合實驗之所以要有設(shè)計性是因為要將實驗的準備工作與設(shè)計方案工作交到學生手中讓他們做設(shè)計的主人,在做好這些前提性工作以后讓他們學著自己去確定所需的設(shè)備規(guī)格,實驗材料,使用合適的實驗技術(shù),最后完成實驗報告并總結(jié)實驗成果及存在問題。在水文與水資源工程專業(yè)本科教學中開展綜合設(shè)計性實驗更能增強學生對所學專業(yè)的興趣,對知識體系的掌握具有事半功倍的作用。

1 綜合設(shè)計性實驗的實施方案

1.1 實驗內(nèi)容的選擇

選題合適與否直接關(guān)系到整個實驗過程最后會起到什么樣的作用,提高實驗教學的整體效果。所以說這種模式的實驗一開始的主題確定是最關(guān)鍵的一項工作。選題必須要緊扣教學目標的實現(xiàn),同時還要體現(xiàn)出與時俱進的精神,以學生已掌握的專業(yè)知識為基礎(chǔ)。對于實驗層次的要求可適當高于所學專業(yè)知識,有利于學生將已學過的知識系統(tǒng)化和實用化,啟發(fā)學生探究學科理論。

由于綜合性實驗是由多種實驗技術(shù)、實驗手段和多層次實驗內(nèi)容組成的,所以優(yōu)選實驗內(nèi)容,選擇理論與實際結(jié)合緊密的課題是實驗改革的關(guān)鍵。另外,學生可根據(jù)水文與水資源工程專業(yè)特點選擇一些自己感興趣的問題,尋找典型區(qū),通過特征指標的水樣和土樣測試,對實驗結(jié)果進行分析,總結(jié)歸納實驗方法,研究這些問題的發(fā)生、發(fā)展過程及產(chǎn)生機理。

1.2 查閱文獻

學生選好課題后,由老師提出相關(guān)要求,通過圖書館藏書及網(wǎng)絡(luò)進行有目的的文獻查閱工作,并安排實驗指導教師與學生及時溝通,以保證在實驗過程中遇到問題能及時作出調(diào)整,并最終保證設(shè)計實驗的順利進行,更好地完成實驗設(shè)計。

1.3 設(shè)計實驗方案及操作

這一階段要求學生對所查閱的文獻資料進行歸納總結(jié),制定出集中實驗方案并比較各種實驗方案后確定最佳方案,列出實驗藥品和儀器清單。學生根據(jù)自己提出的實驗方案,準備好儀器和藥品,獨立進行實驗操作,在實驗中遇到的反?,F(xiàn)象和問題,由老師指導,學生獨立思考并提出解決方法。通過這一過程使學生對整個實驗過程更加明確,目的性更強。

1.4 實驗總結(jié)

這一階段學生已完成了實驗操作過程,有了相應(yīng)的實驗結(jié)果,通過整理原始數(shù)據(jù),分析實驗結(jié)果,總結(jié)實驗過程,討論影響實驗的關(guān)鍵因素,按照要求和格式編寫完整的實驗報告,并上交給老師審查。

2 實例―― 不同介質(zhì)對伊通河水凈化的試驗研究

在本科野外認識實習過程中,學生發(fā)現(xiàn)伊通河不同區(qū)段水質(zhì)存在較大的差異,伊通河水體污染對周邊地下水水質(zhì)產(chǎn)生影響。首先,通過調(diào)研區(qū)域水文地質(zhì)條件,測量河水及井水水量水質(zhì)各項相關(guān)指標,分析判斷污染源對區(qū)域水量及水質(zhì)的影響范圍及程度;然后通過土柱模擬實驗分別測定土的干容重、滲透系數(shù)(達西定律)、給水度(原柱)、顆粒分析、給水度(原柱)及水化學實驗進行水樣分析,測定水樣的pH、電導率、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-、NO3-、NO2-、NH4+、Fe3+、Mn2+、F-等,了解河水的水化學成分,得到不同介質(zhì)對污水的過濾凈化能力的范圍,運用多種方法進行水質(zhì)評價,更全面的了解伊通河污染現(xiàn)狀及不同介質(zhì)對伊通河水的凈化能力。最后,應(yīng)用實驗數(shù)據(jù)通過計算機軟件模擬水質(zhì)變化過程并進行長時間序列的預測分析。

3 實施效果

近年來,許多院校引進國外先進教學經(jīng)驗,開展啟發(fā)式、討論式等教學方法,收到了良好效果。但是,部分院校在實踐教學中始終沿襲以教師為中心的單純的技能操作模式。綜合設(shè)計性實驗通過多種手段研究,學生們一方面對各門專業(yè)課程特點之間融會貫通,對研究問題的方法有所了解,另一方面與生產(chǎn)實際相結(jié)合,直接解決生產(chǎn)中的一些問題。這種新型的教學模式主要有以下優(yōu)點。

(1)有利于增強主動學習意識。在實驗項目的設(shè)計、實施、評價、考核等過程中,提高了學生的學習興趣,充分發(fā)揮其潛在的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、總結(jié)問題的能力,改變以往被動簡單執(zhí)行常規(guī)操作的局限性。

(2)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與能力。該文提到的實驗?zāi)J?,使學生發(fā)現(xiàn)理論學習中的問題,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力,增強學生實驗研究的興趣。打破常規(guī)思維的束縛,最終實現(xiàn)創(chuàng)新能力的提高。

(3)提高學生的團體合作意識。在這種類型的實驗?zāi)J街校瑢W生需要共同合作,設(shè)計實驗方案、互相配合搜索資料、互相幫助落實實驗策略、實驗備品及及儀器等環(huán)節(jié)中密切合作、高效快速解決實驗問題、取得好成績而共同努力。學生間、師生間溝通具體充分,可發(fā)揮學生的交流潛能。

參考文獻

[1] 蔡莉莉,胡德志,彭濤.綜合設(shè)計性實驗對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].華北科技學院學報,2009,6(3):91-93.