現(xiàn)代水文水資源學(xué)科體系及研究前沿和熱點(diǎn)

歐強(qiáng)

摘 要：本文分析了我國(guó)面臨的主要水問(wèn)題及水文水資源學(xué)科的設(shè)置體系，闡述了現(xiàn)代水文水資源學(xué)科體系研究前沿及熱點(diǎn)，提出了未來(lái)我國(guó)水文水資源研究體系的設(shè)置及發(fā)展方向，旨在科學(xué)設(shè)置現(xiàn)代水文水資源學(xué)科體系，實(shí)現(xiàn)水資源的科學(xué)配置及利用，維護(hù)生態(tài)平衡，保障人們的安全用水，促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用與開(kāi)發(fā)。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代水文在水資源；學(xué)科體系設(shè)置；研究前沿及熱點(diǎn)

一、水問(wèn)題及現(xiàn)代水文水資源學(xué)科設(shè)置

（一）我國(guó)面臨的主要水問(wèn)題

隨著干旱缺水、洪澇災(zāi)害及水資源惡化問(wèn)題的發(fā)展，水資源短缺問(wèn)題成為了制約人類經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)社會(huì)發(fā)展的重要因素，我國(guó)水資源總量為28000多億立方米，居世界第六，人均占有量?jī)H為2300立方米，為世界人均水平的1/4，我我國(guó)北方地區(qū)干旱缺水現(xiàn)象嚴(yán)重。我國(guó)666個(gè)城市中，400多個(gè)城市供水不足，日缺水達(dá)1600萬(wàn)立方米，年缺水量達(dá)60多億立方米。缺水造成的直接工業(yè)產(chǎn)值為2000多億元，農(nóng)村3000多萬(wàn)人及數(shù)千牲畜用水難以保障。全國(guó)1/4人口飲水未達(dá)標(biāo)，影響人們健康。我國(guó)水體污染嚴(yán)重，在10萬(wàn)公里的長(zhǎng)河中，遭污染的河長(zhǎng)達(dá)47%以上并持續(xù)增加，海河63%以上遭到污染。90%以上城市的水域受到污染。地下水破壞面積達(dá)1500平方公里以上，全國(guó)20多個(gè)城市出現(xiàn)地面塌陷問(wèn)題。

（二）“自然-人工”二元水循環(huán)模式

水問(wèn)題的出現(xiàn)反映了人類社會(huì)活動(dòng)造成的自然、資源及生態(tài)效應(yīng)間的失衡，當(dāng)人類的資源開(kāi)發(fā)力度超過(guò)自然資源的承載力時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)各種矛盾，應(yīng)注重水循環(huán)的多維調(diào)控。自“一元”水資源模式下，太陽(yáng)光能與地球勢(shì)能共同作用，推動(dòng)水循環(huán)的發(fā)展。就垂直角度而言，云的形成、降水、蒸騰、蒸發(fā)、地表入滲及冠層截留等基本過(guò)程有序運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)了地表水循環(huán)。在水平方向，河道匯流、地下水補(bǔ)給、地表排泄等基本過(guò)程存在，實(shí)現(xiàn)水循環(huán)。水循環(huán)及其綜合效應(yīng)分析

二、現(xiàn)代水文水資源學(xué)科體系研究前沿及熱點(diǎn)

（一）現(xiàn)代水文水資源研究前沿

現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展注重水資源的安全利用、高效開(kāi)發(fā)及可持續(xù)化的利用，就國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究來(lái)說(shuō)，水文水資源研究的重點(diǎn)在于水資源的評(píng)價(jià)、配置、調(diào)度、利用效率及管理等方面。其中，水資源的評(píng)價(jià)工作是進(jìn)行水源調(diào)控及綜合管理的基礎(chǔ)，目前，水資源評(píng)價(jià)的基本口徑為徑流性的水資源，其評(píng)價(jià)目標(biāo)是靜態(tài)化的天然水源，選用費(fèi)分離式的評(píng)價(jià)模式，采取分區(qū)集總式的手段進(jìn)行水資源評(píng)價(jià)。

在水庫(kù)調(diào)度中，計(jì)算機(jī)技術(shù)與遙感技術(shù)的應(yīng)用提高了水資源實(shí)時(shí)調(diào)度的效率，隨著水庫(kù)防洪系統(tǒng)的不斷完善，我國(guó)在長(zhǎng)江與黃河等重點(diǎn)河段建設(shè)了完善了預(yù)報(bào)系統(tǒng)，調(diào)度管理模式及方法不斷的優(yōu)化，多功能、多用途模型在系統(tǒng)防洪中發(fā)揮著重要的作用，定性與定量評(píng)價(jià)方式、人工智能技術(shù)的應(yīng)用等使得水文水資源調(diào)度工作更加的科學(xué)化。隨著現(xiàn)代流域水資源實(shí)時(shí)調(diào)度新研究課題的提出，二元水循環(huán)模式下的整體流域水源調(diào)度工作致力于可操作調(diào)度平臺(tái)的建設(shè)。

（二）現(xiàn)代水文水資源研究熱點(diǎn)

國(guó)內(nèi)外水文水資源研究中，主要的熱點(diǎn)問(wèn)題在于水資源的合理配置及優(yōu)化管理新方法及技術(shù)的研究，研究人員重點(diǎn)關(guān)注水文、水資源、生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合管理模型建設(shè)，隨著人們可持續(xù)發(fā)展理念及用水安全意識(shí)的強(qiáng)化，研究人員在水質(zhì)安全及公共健康方面展開(kāi)研究，重點(diǎn)進(jìn)行地下水層的修復(fù)保護(hù)研究，通過(guò)水資源管理決策中不確定風(fēng)險(xiǎn)因素研究及分析，保證人們用水安全，進(jìn)行水資源流域管理中公共參與決策機(jī)制的建立與研究。

三、我國(guó)水文水資源研究體系及研究方向

（一）我國(guó)水文水資源研究體系

從我國(guó)水問(wèn)題出發(fā)，建立了以基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研究為主的水文水資源研究體系，基礎(chǔ)研究層面對(duì)二元驅(qū)動(dòng)下的水循環(huán)及其伴生的水化學(xué)、水沙及水生態(tài)等過(guò)程進(jìn)行研究與識(shí)別，應(yīng)用基礎(chǔ)研究層面開(kāi)展水資源評(píng)價(jià)、配置、調(diào)度、水權(quán)分配及水價(jià)等方面的理論研究及技術(shù)研究。而應(yīng)用研究層次專注于節(jié)水社會(huì)、水生態(tài)建設(shè)、水環(huán)境保護(hù)、水資源綜合管理、水利工程建設(shè)、飲水安全及防災(zāi)減災(zāi)等應(yīng)急管理方面的研究，應(yīng)用層面的研究以水利開(kāi)發(fā)、水生態(tài)修復(fù)、民生水利及水環(huán)境治理為主。

（二）我國(guó)水文水資源研究方向

在考慮我國(guó)水問(wèn)題實(shí)際需求，結(jié)合國(guó)內(nèi)外水文水資源研究進(jìn)展來(lái)說(shuō)，我國(guó)水文水資源研究的主要方向有以下幾個(gè)方面：

流域內(nèi)水循環(huán)調(diào)控與演變模式，主要包括在特定流域范圍內(nèi)“自然-人工”二元水循環(huán)模式演變模式的研究、從屬性功能出發(fā)的流域內(nèi)水循環(huán)綜合調(diào)控理論與方法研究、多維臨界下的水循環(huán)定量調(diào)控模式研究。流域水循環(huán)數(shù)字平臺(tái)研究及綜合模擬，是指二元模式下信息采集的多元化與同步技術(shù)的研究、大氣-地表-土壤地下循環(huán)過(guò)程綜合模擬研究、流域內(nèi)水量循環(huán)及伴生水沙、水化學(xué)等過(guò)程的綜合模擬研究、水循環(huán)集成數(shù)字平臺(tái)建設(shè)及水環(huán)境虛擬技術(shù)研究。現(xiàn)代水文水資源中的流域資源綜合評(píng)價(jià)研究，對(duì)地表水、地下水、大氣水、土壤水等水資源的實(shí)時(shí)化、動(dòng)態(tài)化監(jiān)控與評(píng)價(jià)。水質(zhì)評(píng)價(jià)、水資源利用率評(píng)價(jià)及利用效用等一體化的評(píng)價(jià)研究。實(shí)現(xiàn)水資源合理配置的技術(shù)及理論研究，包括水資源配置評(píng)價(jià)技術(shù)、資源配置建模技術(shù)、資源分析及需求預(yù)測(cè)及調(diào)控技術(shù)、資源配置的決策機(jī)制及技術(shù)等。水資源調(diào)度技術(shù)與理論研究，包括來(lái)水、需水預(yù)測(cè)，調(diào)度方案制定、修正、評(píng)價(jià)技術(shù)，調(diào)度決策及指揮系統(tǒng)等方面的研究。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)水文水資源研究在節(jié)水型社會(huì)建設(shè)領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究，進(jìn)行水環(huán)境保護(hù)及生態(tài)修復(fù)等方面的研究，關(guān)注水資源綜合管理理論及技術(shù)方面的創(chuàng)新。保證區(qū)域內(nèi)用水安全，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。

總結(jié)

綜上所述，隨著全球范圍內(nèi)水問(wèn)題的凸顯，人類越來(lái)越注重資源、環(huán)境與社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，水文水資源學(xué)科體系的設(shè)置是開(kāi)展水資源研究的基礎(chǔ)，應(yīng)依據(jù)人類的發(fā)展需求及水資源現(xiàn)狀，科學(xué)設(shè)置學(xué)科體系，通過(guò)水資源評(píng)價(jià)體系及安全管理機(jī)制的建立，在實(shí)現(xiàn)水資源科學(xué)開(kāi)發(fā)利用的基礎(chǔ)上進(jìn)行資源的保護(hù)，提高水資源的利用效率。

參考文獻(xiàn)：

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