本站原创摘 要 ：当前随着我国社会经济的发展,用水问题日益突出,社会资源的不合理分配导致居民的生活水平大受影响.水文科学是人类在长期生活中逐渐形成的,并随着社会经济法展、科学技术进步、新理论的出现而迅速发展.水资源的可持续使用是社会用水方面的发展构想,依据我国当前的基本国情,关于水文领域的研究已经迫在眉睫.水文科学应该在多方面加强关注,尤其是水资源的合理配置方面、江河治理方面、防洪抗灾方面、城市水利方面以及水环境方面等应当更为重视.关于水文领域的研究面临着来自各方的压力,相关负责部门已展开针对性研究,根据机遇与挑战相结合的现状,研究出合适的有效的应对措施.
关 键 词 ：水文科学 机遇 挑战
水文科学的发展要结合我国全面建设小康社会的目标来发展,要基于我国社会经济的发现现状来发展,要借助于我国可持续发展的战略决策来发展.水文科学的研究是为了实现人口、资源、环境的协调发展.由于水是人类赖以生存的的自然资源,是国家经理建设与人民生活中不可或缺的基本资源,由此水资源的重要性可见一斑.水文科学是研究地球上一切与水有关的所有科学领域的学科,关系到社会经济发展与人类的生存发展问题,是一门涉及面广博且具有重要价值的科学性学科.然而水文现象复杂繁多且其在时间尺度与方向上都具有不重复性,有时还会有空间方面的变异性,这些问题使得我国相关部门对水文科学的研究要更加细致与全面.
1.水文科学的概况
1.1水文科学的基本内容
水文科学作为一门研究水的学科,对水的形成、循环、时空分布、化学性质、物理性质进行相关研究.不仅如此,水文科学还要对水资源的开发利用、水资源的保护、水旱灾害的形成等方面予以探索.水文学科的研究领域非常广泛,它不但涉及水量的研究,还还涉及水质的研究.不但涉及当前水情变化规律的研究,还涉及地球上水的生命史及其未来发展的研究.不但涉及生态环境方面的研究,还涉及水利工程方面的研究.
水文学科中最基本的两大基本规律是水文循环与水量平衡.在我们所生存的地球上,各种水体通过水文循环紧密地联系在一起,因而水文循环是水文研究的重要内容.
1.2水文科学的形成过程
水文科学是一门又古老又年轻的学科.其研究可以说从公元前三千多年前就有迹可寻,当时古埃及就在尼罗河畔勘测水位.在我国公元前一千四百年前后, 殷墟甲骨文中早已出现了有关降雨和洪水的相关记载,后来我国古代人民开始采用测雨器来观测雨量,绘制降水量的等值线图.法国文学家在一七七五年发表明渠均匀流公式.德国的水文学家沃尔特曼在一七九零年发明了流速仪.以上取得的成果都表现为水文科学的萌芽阶段.
水文科学的迅速发展时期是十九世纪牛顿力学的古典科学得到快速发展阶段,该科学的发展带动了水文科学的迅猛发展.作为一门涉及面广博的学科,水文科学逐渐形成了自身的一套系统.在二十世纪前半叶,由于生产力的不断发展,人们越发希望能够对洪旱的基本变化规律予以掌握,以此来建造水利工程造福百姓.直到一九五七年爱尔兰的水文学家纳西对瞬时单位线的物理机制进行了深入分析,并且用数学语言描述了流域的汇流过程,这些相关理论的提出使得许多水利工程的管理更加地科学化与合理化,同时也奠定了工程水文学的基本内容.当前很多工程水文学的许多内容就是因为该阶段优秀理论的提出而产生的,正因为这些优秀理论的影响使得许多的措施在工程水利中被普及开来.二十世纪后半叶,各国的经济水平都有了很大的提高,大多数国家对水文科学的重视度大幅度提升.因为计算机领域进行了信息技术的革命,对的现代科学技术飞速发展起到了极大的推动作用,与此同时,水文科学领域也得到了极大的发展.
引人注目的是在1965年启动了国际水文十年,并在十年之后全面实行国际水文计划.目前该计划已经进入了第七阶段,世界各国的水文学家进一步加强了合作,许多新的理论方法不断涌现.然而从学科的发展方向来看,近几十年来,正是因为各国经济社会的发展,与水资源有关的各类水问题不断出现并有加剧趋势,我们的生存环境受到了很大的威胁.针对这些现象的发生,产生了以研究水资源短缺问题为核心的水资源水文学、以研究水环境为核心的环境水文学、以研究生态问题为核心的生态水文学等等相关水文学.由于全球气候变暖,又产生了以研究气候变化对水循环的影响为核心的全球变化水文学,该文学而今已经成为了世界各国水文学界研究的热点.我国相关部门在政府的倡导下也积极参加各种关于水文学的国际项目与活动,在一些突出领域加大了工作量,并对其展开大量的深入研究,因此取得了比较不错的成果.
综合以上的阐述不难看出水文科学研究的领域正在不断扩大,与人类的关系越加亲密,在社会研究领域的地位也越发重要.这些正是印证了水是生命的起源,万物皆由水衍生而来.
1.3水文科学的发展情况
随着信息技术时代的到来和某些新理论及边缘学科的作用,水文科学的研究也在快步前进.尤其是人口问题、水资源短缺问题、水环境恶化问题和气候变化问题的催化作用,使得水文科学的研究问题更加被广泛关注.不但是我国开始重视这一方面内容,世界上的许多国家也在该方面大花心血,国际活动频繁起来,我国的水文学家及相关工作人员或专业人员也积极参与到国际活动的交流与合作中,展开了许多具有深远意义的研究工作,极大地促进了水文科学的变革与发展,进而推动水文科学的现代化进程.关于水文科学当前的发展状况,大致分为以下几点：
（1）国际交流合作越加频繁.
自国际水文计划实施以来,联合国教科文组织与世界气象组织就为此召开了许多水文国际会议.因此国际水文计划是围绕水文科学研究与教育的国际性的全球性计划,对水文学进行国际培训与知识传播,提高各个国家政府及相关人员抑或是人民群众对水文科学的认识.国际水文计划的重心在于应用水文学和水资源的调查评价、开发利用、管路保护及人类活动对水资源的影响,为的是帮助解决水资源问题和与水有关的社会经济问题. 水文科学的研究不仅仅局限于认识水文循环的物理过程,还需要研究对水文循环的生物控制及气候、水文和环境之间的相互作用,进而深化对陆面生态系统的影响,对全球气候变化的影响等,最终实现人类可持续发展的目标.目前生态水文学已经成为了近代水文学发展的一个重要方面,其内容涉及了土壤、大气、植被、河流等许多因素.二十一世纪初,关于水文科学的发展,国际水文科学协会组织并发起了全球范围内针对水文科学发展的大讨论,而后许多国家相继成立了相关研究机构来推进水文科学的研究工作.
（2）水文科学研究的相关领域.
首先,水文循环与生物圈的相互作用.以前的水文研究侧重于考虑水量的自然化,而今的水稳研究要侧重考虑生物圈与人类活动之间的相互作用,注重陆地生态水文环境与空间格局的变化规律的问题.
其次,气候变化与水环境的相互作用.以前的水文科学认为在陆地上整个体系中水文循环的平均值是不会改变的,对于年径流量的涨退现象则视为阶段性的波动.而今的水文科学的研究意识到一个系统中的水文过程并不总是处于平稳状态,是会出现不同程度的变化的,陆地上的生态系统对大范围的水文循环具有很大的反馈协调作用.
最后,人类活动与水环境的相互作用.随着社会经济的发展,土地利用、植被覆盖和碳循环的问题十分突出,水文循环与生态系统之间的联系与作用因为人为因素的干扰而受到了很大影响.因为土地利用变化十分剧烈,城市化进程加快,许多地方的河道遭到了围垦,湖泊也因为经济因素而受到填埋.河道、水域等许多自然生态屋被现代化改造,水文环境一下子就被迫改变.水文循环的过程是复杂交错的,不但与陆地表层的各种自然要素的分布密切联系,还与土地利用等关联密切.自然变化与人为因素双重影响下的水文循环开始变得紊乱无常,许多难以预料的灾害也因此而出现.
2.水文科学研究的趋势与特点
2.1研究领域趋向广泛
结合当前现状,当代水文科学的研究领域将会不断扩大,研究的问题也会越来越复杂,还会遇到来自各方面的确定与不确定因素干扰.研究规避水文循环过程中的基本规律与不可测的突发问题是一项艰巨而具有挑战性的任务,因而在研究的过程中要学会利用其他相关领域的理论知识或规律辅助,来帮助解决水文科学领域的相关疑难.
2.2注重研究的整体性与系统性
由于地球上的不同圈层之间都有着紧密的联系,因而改变其一就会影响到其他所有圈层的动态规律,所以在预测未来的发展情况时,要从水文循环和转化的物理关系上来分析气候变化与生物作用对人类活动的影响.针对水文科学的研究也不能局限于某一技术的应用,而要结合地理信息系统、卫星遥感等技联合起来术对其进行全方位的研究.
2.3与人类活动关系更为紧密
实际上说来,对水文科学进行深入研究的根本就是为人类怎么写作的,是为了解决社会发展过程中的用水问题,是为了解决生存环境中的水循环问题,是为了更好地落实可持续发展的战略决策.
3.水文科学研究的问题与相应措施
水文科学的研究是由于社会需求的存在而产生的,人类的需求决定了其研究方向与进程.社会发展对水文科学的需求主要表现为防洪减灾、水资源的开发利用、生态环境的保护和社会经济可持续发展等方面.目前我国水文科学的研究领域还存在着诸多问题亟待解决,其中比较突出的有水旱灾害的监测与预报技术比较落后,可提供依据的水文研究资料比较稀少,区域性水文研究和关于不同水体的研究不平衡,水文基础研究薄弱,水文基础信息匮乏等等.
3.1水文科学研究中出现的相关问题
3.1.1防洪减灾中的问题
气候变化会造成水旱灾害更为频繁,防洪减灾已经成为了我国政府必须解决的社会环境问题.我国处于东亚季风区,大多数的地形自西向东倾斜,对洪水的形成与汇集具有促进作用.加之植被覆盖率小、水土流失严重等问题,使得我国的洪涝灾害严重而复杂.因为人类盲目追求经济的发展而忽视了环境的反作用,致使流域的水体分布不均、循环受碍.
3.1.2水资源的开发利用问题
水文科学的研究是为了促进水资源合理安排与利用,为了有效保障水资源的安全,进而保障粮食安全和生态环境.为了实现水资源的可持续利用,必须要保证水资源的开发利用的总量不得超过水资源的再生能力,相关部门必须要展开水资源形成与演化的研究.我国因为干旱而造成的农业方面的损失不容小觑,这些问题对于我国的可持续发展有着严重的威胁影响.虽然我国在干旱发生发展机理研究方面做了许多工作,但是却没有从根本上解决问题.因为我国将旱涝规律研究大多着眼于水文气象变化规律的研究方向上,难以解释干旱形成的物理机制,因而在针对干旱问题上还保留了大量的疑难残余.
3.1.3水资源的可持续利用问题
水资源的地区分布不平衡导致区域性水资源短缺,在水文科学研究的过程中,水资源合理配置与科学调度中的许多关键性问题至今仍未解决,我国当前还没有形成跨流域调水的规范技术体系.
3.1.4生态系统问题
我国的生态系统因为城市化进程的影响而遭受了很大的打击,各种生态问题因为难以得到良好而及时的解决而变得越发严重.人类活动促使水的分布及运动更加不合理与不规律,甚至导致了水土流失、土地荒漠化等.
3.1.5江河治理问题
针对江河治理的过程中,我国相关部门只是采取非常片面的手段,将目光局限于经济与工程上,专注于局部河段的治理,因此未能取得非常良好的效果.江河治理的地学基础是江河治理过程中人与江河互相作用的地学,包含了地质面貌、水文气候和流域自然地理等因素.人类根据自身意愿通过不同方式和不同程度作用给河流,这种影响渐渐将河流的相关特性改变.
3.1.6工程规划问题
社会发展的进程中,因为人类活动的不顾后果,使得水文系统严重受损,给水利工程方面数据采集带来极大难度. 3.2针对水文科学研究问题的解决方法
3.2.1为防洪减灾提供支撑
防洪减灾问题需要水文信息与知识的支撑.从理论的角度上讲,理应加深对洪水形成规律的研究.从技术的角度上讲,理应强化水文信息的采集、传输、预报、调度与决策.从实践的角度上讲,理应加大非工程措施的水文依据的研究.
3.2.2为水资源的可持续利用提供基础
水资源的可持续利用是推进社会发展的动力,是人民正常稳定生活的保障.从理论的角度上讲,理应加强水资源形成与演化机理的研究,加强全球变暖条件下对水资源的影响的研究.从实践的角度上讲,理应加强水资源评价与水资源开发利用的研究.
3.2.3为生态环境保护提供怎么写作
生态安全与环境的保护需要提供相关水文知识的怎么写作.从理论的角度上讲,理应揭示水对生态安全与环境保护的影响.从实践的角度上讲,理应根据自然条件下采用不同的研究方法.
3.2.4为江河治理提供依据
江河的治理过程需要提供具体的水文依据.从理论的角度上讲,理应揭示河流发育演变的地学基础.从实践的角度上讲,理应充分考虑江河的实际情况,制定合理可行的改进措施.
3.2.5为人类活动提供警告
根据人类活动给水文系统造成的剧烈影响,应当加强人类活动对水文条件的影响,加强水文分析计算途径与方法研究.
4.水文科学研究的机遇与挑战
水文科学对我国社会的可持续发展与人民安居乐业有着十分重要的作用,我国相关部门重视水文科学的研究与发展,在其中投入许多人力物力财力,并且引进先进的理论方法来支持水文研究.
从开始到现在,我国的水文科研已经与国际接轨,而且还适当地融入到教育事业中去,使得两相领域相辅相成共同发展.除此之外更重要的是,我国的水文科学发展将要在社会发展的进程中面临许多不可预测的事情.这些不可预测对于我国来说既是机遇又是挑战,因此我国应该及时抓住机遇,勇于面对挑战.
4.1充分利用国家相关资源
根据我国当前的水文科学研究现状,要充分发挥与利用我国先进的相关资源.我国已经设立了部级水文资源重点实验室,而且还实行了“211”工程建设.我国政府应当充分抓住该机遇,启用相关高技术人才,联合国际相关机构并结合我国发展的实际需要来开展水文科学规划的科学研究.重点对水文基础研究、水文应用基础研究和水文科学人才等教育与培养方面进行大规模的操作与规划,实行具有我国特色的水文科学研究.
4.2结合国家发展需求
我国制定了水文科学研究的发展规划,在该规划的引领下,结合我国“十五”的发展需要,利用全国水文研究机构共同协作,开展国家级重点基础项目研究.通过这些方式来促进我国水文研究人才的沟通交流,进而推动水文科研的进步.
4.3鼓励成果共享
从长远的角度来看,我国应当积极鼓励水文人才与水文成果的国际化交流,将我国研究出来的先进理念同世界上的其他国家进行交流合作,积极参与各国的合作性水文项目,促进我国水文学科基础与应用研究的发展.
4.4培养高技术人才
为了我国水文科研的进步与发展,要从相关研究人员的综合素质抓起,重视水文科研高层次人才的培养.
5.总结
社会科学技术的不断进步,生产实践的日益深化,水文科研涉及的领域已向多元化发展.在接下来的研究发展中,水文科研将在应用层面加大研究力度.健康可持续的水文循环是支撑社会不断前进的保障,是人类幸福生活的坚实基础.