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1.1洪澇災(zāi)害頻繁
20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初,我國(guó)幾大江河流域頻頻發(fā)生洪災(zāi),1998年發(fā)生在長(zhǎng)江、嫩江和松花江流域的特大洪水,造成全國(guó)29個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)農(nóng)田受災(zāi)面積2229萬hm2,死亡4150人,房屋倒塌685萬間,直接經(jīng)濟(jì)損失2551億元,這充分暴露了我國(guó)江河堤防薄弱、湖泊調(diào)蓄能力較低等問題。近年來,國(guó)家加大了對(duì)防洪工程的投入,一些重要河流的防洪狀況得到了改善。
1.2水資源短缺
農(nóng)業(yè)方面,現(xiàn)有的0.44億hm2灌溉面積中尚有0.067億hm2灌溉保證率低,不能滿足干旱年份的灌溉要求;工業(yè)及城市用水方面,230個(gè)被調(diào)查城市中,嚴(yán)重缺水的有40多個(gè),占17%,一般缺水的140個(gè),占63%。鄱陽湖、洞庭湖、太湖、巢湖、洪澤湖五大淡水湖,面積已縮小1/4甚至1/2,水資源短缺問題越來越嚴(yán)重。
1.3水污染嚴(yán)重
中國(guó)七大水系和內(nèi)陸河流水質(zhì)評(píng)價(jià)的123個(gè)重點(diǎn)河段中,符合《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》1、2類的占25%,符合3類的占27%,屬4、5類的占48%。具有監(jiān)測(cè)資料的200多條河流中,有850條受到污染,230條受到嚴(yán)重污染,有60%的水質(zhì)達(dá)不到飲用水標(biāo)準(zhǔn),有11%的水質(zhì)不符合農(nóng)業(yè)灌溉要求,有6%的毒物含量超過污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
2生態(tài)工程定義
不同的學(xué)者對(duì)生態(tài)工程定義有不同的認(rèn)識(shí)。Teal(1991)認(rèn)為生態(tài)工程是基于自然的生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)而非傳統(tǒng)的工程技術(shù)。美國(guó)H.T.Odum將生態(tài)工程定義為“人類利用自然能源對(duì)環(huán)境進(jìn)行控制”,20世紀(jì)80年代后,生態(tài)工程在歐洲及美國(guó)逐漸發(fā)展起來,提出了生態(tài)工程技術(shù),即“依據(jù)對(duì)環(huán)境生態(tài)的了解,以最小的投入達(dá)到對(duì)環(huán)境損害最小的一些技術(shù)”。我國(guó)生態(tài)學(xué)家、生態(tài)工程建設(shè)先驅(qū)馬世駿先生給生態(tài)工程下的定義為:“生態(tài)工程是借助生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理,結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則,結(jié)合結(jié)構(gòu)最優(yōu)化方法,設(shè)計(jì)的促進(jìn)分層多級(jí)利用物質(zhì)的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)。
3生態(tài)工程的應(yīng)用實(shí)例
3.1生態(tài)工程在解決水資源污染中的應(yīng)用
3.1.1濕地生態(tài)工程設(shè)計(jì)
濕地介于陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng),水位接近地表,或以淺水形式覆蓋地表。濕地中有周期性的水生植物生長(zhǎng)、終年飽和的土壤水分和不透水層。通過物理、化學(xué)、生物等過程使?jié)竦刂形廴疚锝到狻Ⅸi指出可以通過自然人工濕地減緩水流的速度,增加水力停留時(shí)間,吸收輸入濕地的營(yíng)養(yǎng)成分,濕地植物如蘆葦和水葫蘆能有效地吸收有毒物質(zhì),有利于毒物和雜質(zhì)的沉淀和排除,截留了68%的氮、43%的鱗;除此之外,還指出人工濕地利用可以吸收氮磷的經(jīng)濟(jì)作物,一方面減少了水體的富營(yíng)養(yǎng)化,另一方面,增加了一定的經(jīng)濟(jì)收入。朱棣等以山東南四湖為例,進(jìn)行人工濕地生態(tài)工程設(shè)計(jì),利用不同植物種類對(duì)水生生活的適應(yīng)性狀不同,吸收水體中的特定污染物質(zhì),分別設(shè)立了浮水植物區(qū)、挺水植物區(qū)、沉水植物區(qū)三級(jí)處理污水工藝,對(duì)BOD5處理率為90.8%,COD為80.9%,懸浮物為91.1%,N和P的處理率為80%和75%。
3.1.2緩沖帶截留技術(shù)
緩沖帶,全稱保護(hù)緩沖帶,最早是由美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家自然資源保護(hù)局。緩沖帶是指利用有一定寬度的植被與受納水體隔開,減少污染源和河流、湖泊之間的直接連接并且能夠控制土壤侵蝕伴隨的養(yǎng)分流失。劉鵬指出水體岸邊的緩沖林帶通過控制侵蝕,減少?gòu)搅髦械⒘诐舛龋乐沽魇嗌场B(yǎng)分進(jìn)入河道水體。毛戰(zhàn)坡等指出氮在緩沖帶內(nèi)的截留作用主要是隨泥沙沉降、反硝化作用、植物吸收;磷在緩沖帶內(nèi)的截留主要是磷隨泥沙的沉降及溶解態(tài)磷在土壤和植物殘留物之間的交換,以及緩沖帶土壤中植物根孔的形成有利于過濾作用的增強(qiáng)和吸附容量的擴(kuò)大。
3.1.3水塘系統(tǒng)
天然的或人工的水塘,通過其間歇性的雨與河流進(jìn)行水、養(yǎng)分的交換,同時(shí)降低流速,使懸浮物得到沉降,增加水流與生物膜的接觸時(shí)間,水塘對(duì)非點(diǎn)源污染物的滯留和凈化能力很強(qiáng)。劉興國(guó)等以水塘系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一種生態(tài)工程化循環(huán)水池塘養(yǎng)殖系統(tǒng),通過水質(zhì)交換,使水體水質(zhì)變好,同時(shí)還起到節(jié)水、減排效果。劉鵬利用多水塘系統(tǒng),以水塘為點(diǎn)、溝渠為線的流域系統(tǒng),表明多水塘系統(tǒng)能截留來自農(nóng)業(yè)的氮、磷污染負(fù)荷94%以上。
3.1.4土地處理系統(tǒng)
土地處理系統(tǒng)是將土地處理技術(shù)與多種符合生態(tài)、環(huán)保要求的技術(shù)整合成一個(gè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)區(qū)域污水的循環(huán)處理和資源化利用。劉明輝等利用土壤、微生物、植物組成的生態(tài)系統(tǒng)通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、微生物轉(zhuǎn)化和植物吸收等來凈化污水。劉鵬利用高分子如PAM能與水相互作用增加入滲、減少?gòu)搅鞯奶匦詠砀纳仆寥赖慕Y(jié)構(gòu)和增加土壤中團(tuán)聚體的穩(wěn)定性。
3.2生態(tài)工程在解決水資源不足問題中的應(yīng)用
當(dāng)前最主要的就是雨水的資源化,不僅可以減輕區(qū)域洪澇,還能夠充分地利用雨水資源。汪毅將生態(tài)工程應(yīng)用到雨水收集利用中,指出利用南方院區(qū)普遍存在的水塘和魚塘,配以必要的鋼筋混凝土調(diào)節(jié)池,利用天然防滲材料,實(shí)現(xiàn)了利用自然條件來為工程服務(wù)的初步設(shè)想。王一鈞等采用了自然回收凈化、部分間接利用的雨水回收利用生態(tài)工程,指出利用雨水生態(tài)塘調(diào)蓄雨水凈化的同時(shí),也提高雨水的利用率上;另外提出水保耕作技術(shù)如帶狀間作技術(shù)、糧草等高帶狀輪作技術(shù)、等高耕作技術(shù)等在不同程度上起到攔蓄徑流、減少土壤沖刷、提高糧食產(chǎn)量的作用。
2水利水電建設(shè)項(xiàng)目水資源論證實(shí)例分析
2.1工程概況
為緩解綏陽縣中心城區(qū)近期城市生活用水嚴(yán)重缺水問題,擬在綏陽縣洋川鎮(zhèn)團(tuán)山村的石梁河上游修建團(tuán)山水庫(kù)。水庫(kù)壩址距綏陽縣城17km,壩址以上流域面積14.7km2,多年平均徑流量922萬m3;水庫(kù)校核(P=0.2%)洪水位918.62m,設(shè)計(jì)(P=2.0%)洪水位917.41m,正常蓄水位915.00m,死水位886.00m;水庫(kù)總庫(kù)容721萬m3,正常蓄水位庫(kù)容571萬m3,死庫(kù)容30萬m3,興利庫(kù)容541萬m3,庫(kù)容系數(shù)58.7%,屬多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。
2.2分析范圍及論證范圍
團(tuán)山水庫(kù)分析范圍為石梁河全流域(流域面積239km2)及受水區(qū)綏陽縣中心城區(qū)退水所涉及的洋川河全流域(流域面積126km2),共計(jì)365km2;取水水源論證范圍為石梁河團(tuán)山水庫(kù)壩址以上流域(流域面積14.7km2);取水影響論證河段為團(tuán)山水庫(kù)庫(kù)區(qū)河段(河長(zhǎng)約2.84km,庫(kù)區(qū)面積約0.42km2)、團(tuán)山水庫(kù)壩址至石梁河河口區(qū)間河段(河長(zhǎng)25.3km),共計(jì)河長(zhǎng)28.1km;退水影響范圍主要為洋川河綏陽縣城污水處理廠退水口至下游河口區(qū)間長(zhǎng)9.7km河段。
2.3區(qū)域水資源狀況及其開發(fā)利用分析
分析范圍內(nèi)主要河流有團(tuán)山水庫(kù)所在河流石梁河、工程受水區(qū)綏陽縣中心城區(qū)退水所涉及的洋川河。石梁河系芙蓉江右岸一級(jí)支流,屬長(zhǎng)江流域?yàn)踅担饔蛎娣e239km2,主河道全長(zhǎng)32.2km,主河道加權(quán)平均坡降為11.9‰,流域形狀系數(shù)0.231,多年平均徑流量15000萬m3。洋川河系洛安江左岸一級(jí)支流,全流域面積126km2,河長(zhǎng)28.9km,主河道平均比降11.8‰,流域形狀系數(shù)0.151,多年平均徑流量7900萬m3。分析范圍內(nèi)已建成灌溉水庫(kù)工程2處,小型引水灌溉工程42處,提水灌溉工程30處。灌溉面積22182畝(其中水田20339畝,旱地1843畝)。分析范圍內(nèi)水資源總量22900萬m3,現(xiàn)狀開發(fā)利用水量1786萬m3,水資源開發(fā)利用率7.80%;耗水量1079萬m3,占水資源總量的4.7%。分析范圍內(nèi)水資源開發(fā)利用程度一般,水資源具有一定開發(fā)利用潛力,為促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,有條件和必要對(duì)石梁河水資源進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)利用。
2.4取用水合理性分析
城市生活用水方面:綏陽縣城市生活用水量預(yù)測(cè)主要根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50013-2006)采用分類預(yù)測(cè)法進(jìn)行預(yù)測(cè),遠(yuǎn)期規(guī)劃水平年(2030年)采用180L/(人•d);供水管網(wǎng)損失10%;未預(yù)見水量按10%考慮;水廠自用水量按總用水量的5%計(jì)。由于縣城工業(yè)用水單獨(dú)考慮,故上述所取定額符合一般城市生活用水規(guī)律。農(nóng)田灌溉用水方面:根據(jù)當(dāng)?shù)毓喔攘?xí)慣結(jié)合現(xiàn)狀灌溉渠系實(shí)際情況,下游農(nóng)田灌溉P=80%保證率灌溉用水定額水稻取320m3/畝、玉米56.4m3/畝、辣椒45.9m3/畝、油菜59.3m3/畝基本合理。用水總量控制指標(biāo)方面:綏陽縣現(xiàn)狀用水量1.787億m3,2015用水指標(biāo)1.812億m3、2020用水指標(biāo)1.985億m3、2030用水指標(biāo)2.041億m3,分別比現(xiàn)狀增加0.025億m3、0.198億m3和0.254億m3,團(tuán)山水庫(kù)供水量?jī)H0.0599億m3,而且主要是用于綏陽縣城生活用水,符合《遵義市實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度指標(biāo)方案》對(duì)用水總量控制指標(biāo)的要求。
2.5取水水源論證
團(tuán)山水庫(kù)壩址以上流域面積14.7km2,多年平均徑流量922萬m3,經(jīng)長(zhǎng)系列調(diào)節(jié)計(jì)算,團(tuán)山水庫(kù)壩址處流域水資源量可滿足團(tuán)山水庫(kù)設(shè)計(jì)供水量599萬m3/a(P=95%城市供水588萬m3/a、P=80%農(nóng)田灌溉用水10.8萬m3/a)的要求。至規(guī)劃水平年(2030年)上游流域內(nèi)用水較現(xiàn)狀增加耗水量?jī)H占來水量的0.03%。因此,團(tuán)山水庫(kù)工程取水在水資源量方面是可靠的。根據(jù)壩址河段水樣水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果,現(xiàn)狀水質(zhì)能滿足集中式供水水源地和農(nóng)田灌溉水質(zhì)要求。取水口以上流域內(nèi)無工礦企業(yè),主要污染源為少量農(nóng)田灌溉用水退水,農(nóng)村生活用水基本無退水,今后水質(zhì)下降的可能性不大。取水口以上流域今后將劃為水源地保護(hù)區(qū),農(nóng)田灌溉用水退水量將進(jìn)一步削減,同時(shí)嚴(yán)禁新設(shè)排污口等活動(dòng),取水水源水質(zhì)可得到保障并有改善的可能。取水口河段具備成庫(kù)建壩的地形地質(zhì)條件,同時(shí)取水口的設(shè)置也能夠滿足水庫(kù)泥沙淤積需求和取水量的需求,且壩址下游農(nóng)田灌溉用水今后由團(tuán)山水庫(kù)生態(tài)放水管一并下放,管道尺寸滿足放水要求,取水口設(shè)置合理可行。
2.6取水和退水影響分析
團(tuán)山水庫(kù)取水對(duì)區(qū)域水資源量雖有一定影響,但按多年平均徑流量的10%(0.029m3/s)下放生態(tài)流量,對(duì)區(qū)域水資源及下游河道的生態(tài)影響較小。水庫(kù)下游有農(nóng)田灌溉工程,灌溉設(shè)計(jì)流量為0.021m3/s,下游灌溉用水量由生態(tài)放水管統(tǒng)一下放,對(duì)下游農(nóng)田灌溉取水影響不大。同時(shí),建議在初蓄期積極引導(dǎo)灌區(qū)群眾進(jìn)行適度水改旱,盡可能減少灌溉用水量,確保水庫(kù)盡早正常蓄水,正常發(fā)揮效益。團(tuán)山水庫(kù)工程在建設(shè)期其污廢水按退水處理方案處理達(dá)標(biāo)后排入石梁河,壩址河段枯季情況下接納排放的污廢水后懸浮物(SS)、五日生化需氧量(BOD5)、化學(xué)需氧量(COD)濃度均小于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類水質(zhì)要求。施工期對(duì)河道水功能區(qū)造成一定影響,但該影響將隨著施工的結(jié)束逐漸減弱直至消失。運(yùn)行期影響較大的綏陽縣中心城區(qū)城市用水退水。退水影響的洋川河屬“洛安江綏陽遵義縣保留區(qū)”,由于納污河流洋川河退水口來水量較大,只要對(duì)城市用水產(chǎn)生的污廢水處理達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)“一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)”后排放,退水對(duì)水功能區(qū)的影響較小,加之影響河段無其他用水戶取水,故綏陽縣中心城區(qū)城市用水退水對(duì)水功能區(qū)和第三者的影響不大。
2.7水資源保護(hù)措施
項(xiàng)目建設(shè)過程中,要對(duì)生產(chǎn)廢水和生活污水采取有效措施處理后達(dá)標(biāo)排放,嚴(yán)禁將污廢水直接排入河道;作好水土保持工作,對(duì)棄渣進(jìn)行妥善處理,對(duì)項(xiàng)目施工造成的地表恢復(fù)植被。對(duì)水庫(kù)大壩、泵站及庫(kù)尾河段進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè),遇異常情況要查明原因并報(bào)告當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T,同時(shí)停止供水并采取措施即時(shí)解決。水庫(kù)蓄水前,必須對(duì)淹沒區(qū)進(jìn)行庫(kù)底清理,以免蓄水后淹沒區(qū)內(nèi)植物腐爛、農(nóng)廁中糞便等造成二次污染。水庫(kù)管理站修建化糞池處理生活污水,污水經(jīng)處理后用于澆灌農(nóng)田和綠地,生活垃圾擬與當(dāng)?shù)厣罾煌幚怼<哟笏帘3止ぷ髁Χ龋矘浞N草、對(duì)庫(kù)區(qū)25°以上坡耕地實(shí)行退耕還林、坡改梯等水保工程,緩解庫(kù)內(nèi)泥沙淤積,逐步恢復(fù)庫(kù)區(qū)庫(kù)周生態(tài)環(huán)境的同時(shí),提高水庫(kù)自身運(yùn)行年限。合理安排水庫(kù)蓄水計(jì)劃,通過下泄一定流量等措施來減小水庫(kù)蓄水和運(yùn)行對(duì)下游河段生態(tài)環(huán)境和農(nóng)田灌溉的影響。建立一個(gè)自上而下的水資源保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組,主要負(fù)責(zé)水庫(kù)在運(yùn)行過程中,實(shí)施水資源保護(hù)的領(lǐng)導(dǎo)、管理和監(jiān)督實(shí)施工作。配合涉及縣、鄉(xiāng)、村對(duì)負(fù)責(zé)范圍內(nèi)水資源保護(hù)措施實(shí)施情況進(jìn)行監(jiān)督管理,搞好工程水資源保護(hù)工作。
1.2分析范圍及論證范圍團(tuán)山水庫(kù)分析范圍為石梁河全流域(流域面積239km2)及受水區(qū)綏陽縣中心城區(qū)退水所涉及的洋川河全流域(流域面積126km2),共計(jì)365km2;取水水源論證范圍為石梁河團(tuán)山水庫(kù)壩址以上流域(流域面積14.7km2);取水影響論證河段為團(tuán)山水庫(kù)庫(kù)區(qū)河段(河長(zhǎng)約2.84km,庫(kù)區(qū)面積約0.42km2)、團(tuán)山水庫(kù)壩址至石梁河河口區(qū)間河段(河長(zhǎng)25.3km),共計(jì)河長(zhǎng)28.1km;退水影響范圍主要為洋川河綏陽縣城污水處理廠退水口至下游河口區(qū)間長(zhǎng)9.7km河段。
1.3區(qū)域水資源狀況及其開發(fā)利用分析分析范圍內(nèi)主要河流有團(tuán)山水庫(kù)所在河流石梁河、工程受水區(qū)綏陽縣中心城區(qū)退水所涉及的洋川河。石梁河系芙蓉江右岸一級(jí)支流,屬長(zhǎng)江流域?yàn)踅担饔蛎娣e239km2,主河道全長(zhǎng)32.2km,主河道加權(quán)平均坡降為11.9‰,流域形狀系數(shù)0.231,多年平均徑流量15000萬m3。洋川河系洛安江左岸一級(jí)支流,全流域面積126km2,河長(zhǎng)28.9km,主河道平均比降11.8‰,流域形狀系數(shù)0.151,多年平均徑流量7900萬m3。分析范圍內(nèi)已建成灌溉水庫(kù)工程2處,小型引水灌溉工程42處,提水灌溉工程30處。灌溉面積22182畝(其中水田20339畝,旱地1843畝)。分析范圍內(nèi)水資源總量22900萬m3,現(xiàn)狀開發(fā)利用水量1786萬m3,水資源開發(fā)利用率7.80%;耗水量1079萬m3,占水資源總量的4.7%。分析范圍內(nèi)水資源開發(fā)利用程度一般,水資源具有一定開發(fā)利用潛力,為促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,有條件和必要對(duì)石梁河水資源進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)利用。
1.4取用水合理性分析城市生活用水方面:綏陽縣城市生活用水量預(yù)測(cè)主要根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50013-2006)采用分類預(yù)測(cè)法進(jìn)行預(yù)測(cè),遠(yuǎn)期規(guī)劃水平年(2030年)采用180L/(人•d);供水管網(wǎng)損失10%;未預(yù)見水量按10%考慮;水廠自用水量按總用水量的5%計(jì)。由于縣城工業(yè)用水單獨(dú)考慮,故上述所取定額符合一般城市生活用水規(guī)律。農(nóng)田灌溉用水方面:根據(jù)當(dāng)?shù)毓喔攘?xí)慣結(jié)合現(xiàn)狀灌溉渠系實(shí)際情況,下游農(nóng)田灌溉P=80%保證率灌溉用水定額水稻取320m3/畝、玉米56.4m3/畝、辣椒45.9m3/畝、油菜59.3m3/畝基本合理。用水總量控制指標(biāo)方面:綏陽縣現(xiàn)狀用水量1.787億m3,2015用水指標(biāo)1.812億m3、2020用水指標(biāo)1.985億m3、2030用水指標(biāo)2.041億m3,分別比現(xiàn)狀增加0.025億m3、0.198億m3和0.254億m3,團(tuán)山水庫(kù)供水量?jī)H0.0599億m3,而且主要是用于綏陽縣城生活用水,符合《遵義市實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度指標(biāo)方案》對(duì)用水總量控制指標(biāo)的要求。
1.5取水水源論證團(tuán)山水庫(kù)壩址以上流域面積14.7km2,多年平均徑流量922萬m3,經(jīng)長(zhǎng)系列調(diào)節(jié)計(jì)算,團(tuán)山水庫(kù)壩址處流域水資源量可滿足團(tuán)山水庫(kù)設(shè)計(jì)供水量599萬m3/a(P=95%城市供水588萬m3/a、P=80%農(nóng)田灌溉用水10.8萬m3/a)的要求。至規(guī)劃水平年(2030年)上游流域內(nèi)用水較現(xiàn)狀增加耗水量?jī)H占來水量的0.03%。因此,團(tuán)山水庫(kù)工程取水在水資源量方面是可靠的。根據(jù)壩址河段水樣水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果,現(xiàn)狀水質(zhì)能滿足集中式供水水源地和農(nóng)田灌溉水質(zhì)要求。取水口以上流域內(nèi)無工礦企業(yè),主要污染源為少量農(nóng)田灌溉用水退水,農(nóng)村生活用水基本無退水,今后水質(zhì)下降的可能性不大。取水口以上流域今后將劃為水源地保護(hù)區(qū),農(nóng)田灌溉用水退水量將進(jìn)一步削減,同時(shí)嚴(yán)禁新設(shè)排污口等活動(dòng),取水水源水質(zhì)可得到保障并有改善的可能。取水口河段具備成庫(kù)建壩的地形地質(zhì)條件,同時(shí)取水口的設(shè)置也能夠滿足水庫(kù)泥沙淤積需求和取水量的需求,且壩址下游農(nóng)田灌溉用水今后由團(tuán)山水庫(kù)生態(tài)放水管一并下放,管道尺寸滿足放水要求,取水口設(shè)置合理可行。
1.6取水和退水影響分析團(tuán)山水庫(kù)取水對(duì)區(qū)域水資源量雖有一定影響,但按多年平均徑流量的10%(0.029m3/s)下放生態(tài)流量,對(duì)區(qū)域水資源及下游河道的生態(tài)影響較小。水庫(kù)下游有農(nóng)田灌溉工程,灌溉設(shè)計(jì)流量為0.021m3/s,下游灌溉用水量由生態(tài)放水管統(tǒng)一下放,對(duì)下游農(nóng)田灌溉取水影響不大。同時(shí),建議在初蓄期積極引導(dǎo)灌區(qū)群眾進(jìn)行適度水改旱,盡可能減少灌溉用水量,確保水庫(kù)盡早正常蓄水,正常發(fā)揮效益。團(tuán)山水庫(kù)工程在建設(shè)期其污廢水按退水處理方案處理達(dá)標(biāo)后排入石梁河,壩址河段枯季情況下接納排放的污廢水后懸浮物(SS)、五日生化需氧量(BOD5)、化學(xué)需氧量(COD)濃度均小于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類水質(zhì)要求。施工期對(duì)河道水功能區(qū)造成一定影響,但該影響將隨著施工的結(jié)束逐漸減弱直至消失。運(yùn)行期影響較大的綏陽縣中心城區(qū)城市用水退水。退水影響的洋川河屬“洛安江綏陽遵義縣保留區(qū)”,由于納污河流洋川河退水口來水量較大,只要對(duì)城市用水產(chǎn)生的污廢水處理達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)“一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)”后排放,退水對(duì)水功能區(qū)的影響較小,加之影響河段無其他用水戶取水,故綏陽縣中心城區(qū)城市用水退水對(duì)水功能區(qū)和第三者的影響不大。
1.7水資源保護(hù)措施項(xiàng)目建設(shè)過程中,要對(duì)生產(chǎn)廢水和生活污水采取有效措施處理后達(dá)標(biāo)排放,嚴(yán)禁將污廢水直接排入河道;作好水土保持工作,對(duì)棄渣進(jìn)行妥善處理,對(duì)項(xiàng)目施工造成的地表恢復(fù)植被[6]。對(duì)水庫(kù)大壩、泵站及庫(kù)尾河段進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè),遇異常情況要查明原因并報(bào)告當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T,同時(shí)停止供水并采取措施即時(shí)解決。水庫(kù)蓄水前,必須對(duì)淹沒區(qū)進(jìn)行庫(kù)底清理,以免蓄水后淹沒區(qū)內(nèi)植物腐爛、農(nóng)廁中糞便等造成二次污染。水庫(kù)管理站修建化糞池處理生活污水,污水經(jīng)處理后用于澆灌農(nóng)田和綠地,生活垃圾擬與當(dāng)?shù)厣罾煌幚怼<哟笏帘3止ぷ髁Χ龋矘浞N草、對(duì)庫(kù)區(qū)25°以上坡耕地實(shí)行退耕還林、坡改梯等水保工程,緩解庫(kù)內(nèi)泥沙淤積,逐步恢復(fù)庫(kù)區(qū)庫(kù)周生態(tài)環(huán)境的同時(shí),提高水庫(kù)自身運(yùn)行年限。合理安排水庫(kù)蓄水計(jì)劃,通過下泄一定流量等措施來減小水庫(kù)蓄水和運(yùn)行對(duì)下游河段生態(tài)環(huán)境和農(nóng)田灌溉的影響。建立一個(gè)自上而下的水資源保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組,主要負(fù)責(zé)水庫(kù)在運(yùn)行過程中,實(shí)施水資源保護(hù)的領(lǐng)導(dǎo)、管理和監(jiān)督實(shí)施工作。配合涉及縣、鄉(xiāng)、村對(duì)負(fù)責(zé)范圍內(nèi)水資源保護(hù)措施實(shí)施情況進(jìn)行監(jiān)督管理,搞好工程水資源保護(hù)工作。
近些年來水利水電企業(yè)將傳統(tǒng)的人事部門改為人力資源部門,在某種角度反應(yīng)出企業(yè)管理層對(duì)于人力資源管理是比較重視的。但是,企業(yè)知識(shí)簡(jiǎn)單的將人事部的名字進(jìn)行更改,沒有認(rèn)識(shí)到人力資源管理與人事管理的不同,其工作思想以及管理模式?jīng)]有進(jìn)行更新,僅僅將員工作為發(fā)展的工具,將人力資源管理的重點(diǎn)放在如何安置員工,其管理任務(wù)是控制員工,其主要對(duì)企業(yè)員工薪酬的控制與利用,忽略了對(duì)員工工作積極性、創(chuàng)造性以及工作能力的培養(yǎng),缺乏有效的系統(tǒng)管理。
1.2人力資源管理與企業(yè)發(fā)展存在差異
人力資源管理貫穿企業(yè)發(fā)展的方方面面,因此,人力資源管理要結(jié)合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,制定有效的管理戰(zhàn)略以及管理制定,才能保障人力資源管理的效益和作用。目前我國(guó)水利水電企業(yè)中,沒有重視到人力資源管理的作用,人力資源部門僅僅對(duì)企業(yè)員工的招聘、調(diào)度、職位的晉升以及薪資等方面開展工作活動(dòng),而不是以企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略為工作前提,僅僅將人力資源管理當(dāng)做一項(xiàng)管理工作,忽略了人力資源管理是以促進(jìn)企業(yè)發(fā)展為前提的一項(xiàng)科學(xué)活動(dòng)。企業(yè)在工作崗位的設(shè)置上也有很大的缺陷,目前的大部分水利水電企業(yè)中多以“因人設(shè)事,因人設(shè)崗”作為工作崗位安排的原則,且人力資源管理方面也僅以當(dāng)前或短期的利益作為工作出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行管理和調(diào)度,沒有認(rèn)識(shí)到人力資源管理需要立足于企業(yè)長(zhǎng)久的發(fā)展,導(dǎo)致了人力資源管理與企業(yè)發(fā)展相分離。
1.3缺乏有效的激勵(lì)機(jī)制
激勵(lì)制度是至當(dāng)員工在出色的完成任務(wù)目標(biāo)、為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的價(jià)值時(shí),企業(yè)通過薪酬、獎(jiǎng)金、福利或是股份分成等形式獎(jiǎng)勵(lì)員工,從而提高員工對(duì)工作的積極性。實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。激勵(lì)機(jī)制的建立能夠鼓勵(lì)員工完成富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)或困難的工作,并且對(duì)員工的個(gè)人能力也起到了鍛煉的效果。隨著我國(guó)企業(yè)的不斷發(fā)展,激勵(lì)制度已經(jīng)成為目前企業(yè)管理中的重要內(nèi)容,也是公司吸引人才的前提。企業(yè)員工對(duì)工作的不滿意最直接的是企業(yè)缺乏相應(yīng)的激勵(lì)制度。雖然在長(zhǎng)久的發(fā)展中,我國(guó)水利水電企業(yè)也重視到這一問題,并提出了一定的物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì),但該問題依舊存在于人力資源管理中,這主要是由于物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)與約束機(jī)制存在缺陷,導(dǎo)致企業(yè)員工對(duì)工作的積極性下降。
2提高水利水電工程項(xiàng)目人力資源管理的措施
(1)不斷更新人力資源管理觀念,貫徹落實(shí)“以人為本”的原則,合理優(yōu)化人力資源。
傳統(tǒng)的人力資源管理觀念束縛著水利水電企業(yè)的發(fā)展,導(dǎo)致人力資源管理的效率無法得到有效的提升。因此,不斷更新人力資源管理觀念,是有效提高人力資源管理效益,實(shí)現(xiàn)企業(yè)綜合實(shí)力提高的重要前提。企業(yè)管理層要重視企業(yè)人力資源管理部門與現(xiàn)代人力資源管理理論思想相結(jié)合,并以此作為人力資源管理工作的指向標(biāo),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)思想觀念的轉(zhuǎn)變。重視企業(yè)人才資源管理,并重視優(yōu)秀人才對(duì)企業(yè)發(fā)展的作用,將人才培養(yǎng)作為企業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù),最大程度的對(duì)人才進(jìn)行吸收、培養(yǎng)以及使用,立足于企業(yè)未來的發(fā)展,建立正確的發(fā)展戰(zhàn)略,正確認(rèn)識(shí)人才使用對(duì)企業(yè)發(fā)展的積極作用,并建立完善的人才培養(yǎng)機(jī)制,促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng),并做好人力資源優(yōu)化,將優(yōu)秀人才調(diào)度到適合的崗位,提高人才使用的效率。
(2)結(jié)合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行人力資源管理。
企業(yè)管理層要將企業(yè)戰(zhàn)略與人力資源管理相統(tǒng)籌,將人力資源合理利用,并且實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)人力資源管理工作的中心是要以服務(wù)企業(yè)開展的,實(shí)現(xiàn)人力資源管理與企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的相適應(yīng),有助于促進(jìn)企業(yè)的平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)。水利水電企業(yè)規(guī)模不同,對(duì)人力資源管理的工作開展的要求也不同。但是,人力資源管理的實(shí)質(zhì)是結(jié)合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行人力資源的合理規(guī)劃,通過各種人力資源管理措施來提高企業(yè)員工的工作效率,以此實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。
(3)建立有效的激勵(lì)制度。
人才的流失主要是由于企業(yè)缺乏有效的激勵(lì)制度。因此,如何建立有效的激勵(lì)制度是實(shí)現(xiàn)水利水電企業(yè)人力資源管理效率提高的重要前提。首先,需要規(guī)范企業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)制度,在員工崗位確定后,落實(shí)雙向選擇制度,促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部的合理競(jìng)爭(zhēng),通過面試與筆試相結(jié)合的方法,打破企業(yè)職工“鐵飯碗”的現(xiàn)象,讓人人都能參與職位的競(jìng)爭(zhēng)。然后,建立健全的激勵(lì)制度。以員工的崗位、對(duì)企業(yè)的貢獻(xiàn)作為獎(jiǎng)金的參考依據(jù),所以,有效的績(jī)效考核與個(gè)人薪資的結(jié)合是提高人力資源管理的重要措施。最后,建立目標(biāo)激勵(lì)制度,為每個(gè)員工制定科學(xué)的目標(biāo),并實(shí)現(xiàn)以目標(biāo)為工作核心、以員工待遇與任務(wù)完成情況的企業(yè)管理,以此調(diào)動(dòng)企業(yè)的積極性。
1. 引言
(1)地源熱泵誕生于20世紀(jì)80年代中期。據(jù)美國(guó)10年來的統(tǒng)計(jì)資料,地源熱泵的運(yùn)行費(fèi)用(采暖)比耗電空調(diào)節(jié)約22%~25%,比燃油、燃煤鍋爐運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約40%~60%。
(2)地源熱泵系統(tǒng)(groud-source heat pump system)以巖土體、地下水或地表水為低溫?zé)嵩矗伤礋岜脵C(jī)組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵技術(shù)是一項(xiàng)值得大面積推廣的建筑供能技術(shù)。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量,包括土壤、地下水、地表水等天然能源作為冬季熱源和夏季冷源,然后再由熱泵機(jī)組向建筑物供冷供熱的系統(tǒng),是一種利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空調(diào)系統(tǒng),除具有中央空調(diào)合理利用能源,設(shè)備能效系數(shù)高,運(yùn)行成本低和安全、可靠等優(yōu)點(diǎn),又具有分散空調(diào)調(diào)節(jié)靈活、方便,便于管理和收費(fèi)等優(yōu)點(diǎn),最重要的是其屬可再生能源利用技術(shù),不會(huì)消耗地下及地表水量,高效節(jié)能,同時(shí)環(huán)境效益顯著,機(jī)組的運(yùn)行沒有任何污染,且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量等,被稱之為二十一世紀(jì)的“綠色空調(diào)技術(shù)”,是經(jīng)濟(jì)合理的建筑供熱用能選擇。
(3)雖然其優(yōu)點(diǎn)頗多,但適用范圍受區(qū)域自然和社會(huì)條件的制約,地源熱泵是以水為介質(zhì),有關(guān)取水的問題就會(huì)涉及到取水區(qū)域水資源環(huán)境條件的影響,須經(jīng)過建設(shè)項(xiàng)目水資源論證和取水許可審批。水資源論證是按照國(guó)家對(duì)建設(shè)項(xiàng)目水資源利用的有關(guān)政策和規(guī)定,針對(duì)區(qū)域水文地質(zhì)條件、地下水資源和系統(tǒng)擬取用水情況,對(duì)建設(shè)項(xiàng)目取用水方案、擬采用水源的水量、水質(zhì),取用水的合理性、可靠性,取水、回灌對(duì)其周圍環(huán)境的影響等方面進(jìn)行分析論證,提出切合實(shí)際的結(jié)論意見,作為水行政主管部門審批取水許可的技術(shù)依據(jù)。實(shí)行水資源論證,可以在建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)充分分析水資源的可承載能力,論證項(xiàng)目立項(xiàng)的可行性,保證項(xiàng)目投資的安全性,也有利于科學(xué)選擇項(xiàng)目,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)展低耗水高效益產(chǎn)業(yè),來促進(jìn)水資源的優(yōu)化配置。
2. 地源熱泵工程水資源論證報(bào)告的主要內(nèi)容
2.1 地源熱泵系統(tǒng)原理。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量,包括土壤、地下水、地表水等天然能源作為冬季熱源和夏季冷源,然后再由熱泵機(jī)組向建筑物供冷供熱的系統(tǒng),是一種利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)通過輸入少量的高品位能源(如電能),實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。地能在冬季作為熱泵供暖的熱源,即在冬季,把地能中的熱量“取”出來,提高溫度后,供給室內(nèi)采暖。通常地源熱泵系統(tǒng)消耗1KW的能量,用戶可以得到4KW以上的熱量或冷量。夏季,把室內(nèi)的熱量取出來,釋放到水體和地層中去。其系統(tǒng)原理見圖1。
3. 報(bào)告編制過程中應(yīng)注意的問題
3.1 對(duì)水源的要求。擬采用地源熱泵的建設(shè)項(xiàng)目,首先必須了解項(xiàng)目所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件,水源的水溫、水量、水質(zhì)是否適合地源熱泵。采用地下水作為水源應(yīng)用時(shí),要保證水量充足、水溫適當(dāng)、水質(zhì)良好、供水穩(wěn)定。要特別注意水質(zhì)情況,尤其是含砂量與混濁度。若含砂量和混濁度高,將造成機(jī)組和管閥磨損,回灌時(shí)也會(huì)造成含水層堵塞。為避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象,地下水源含砂量應(yīng)控制在20萬分之一以下,回灌水的混濁度應(yīng)小于20mg/L。對(duì)于井回灌式地源熱泵,除對(duì)回灌水質(zhì)有要求外,井的布局也是至關(guān)重要的,應(yīng)合理布設(shè)井群,同時(shí)考慮井的位置對(duì)于鄰近建筑物的影響。
3.2 對(duì)回灌的要求。由于回灌能力受當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件、回灌工藝的限制,為達(dá)到等量回灌,回灌方式是采用真空回灌、重力(自流)回灌,還是壓力回灌,要針對(duì)不同區(qū)域水文地質(zhì)條件考慮進(jìn)行選擇。為保證回灌后不會(huì)引起區(qū)域性地下水污染,首先要做到地下水在封閉的系統(tǒng)中輸送,并定期對(duì)地下水進(jìn)行化驗(yàn),如發(fā)現(xiàn)地下水異常,特別是水中出現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)超標(biāo)或其它無關(guān)物質(zhì)時(shí),應(yīng)及時(shí)與有關(guān)部門聯(lián)系,并采取措施。其次,系統(tǒng)中與地下水接觸的部件應(yīng)采用耐腐蝕材料制造,取水管路和回灌管路上應(yīng)裝有水表和采集水樣用的旋塞閥。
1.公眾認(rèn)識(shí)的誤區(qū)障礙
節(jié)約用水的公眾參與,不僅包括公眾積極參加和實(shí)施節(jié)約和保護(hù)水資源的有關(guān)項(xiàng)目或有關(guān)行動(dòng),更重要的是要改變自己的思考方式,建立可持續(xù)發(fā)展的世界觀,進(jìn)而運(yùn)用符合可持續(xù)發(fā)展的方法去改變自己的行為方式。而現(xiàn)實(shí)當(dāng)中,公眾的思想認(rèn)識(shí)中存在諸多的誤區(qū)和障礙,直接影響著節(jié)約用水的深入實(shí)施:
(1)認(rèn)為地球上的水資源是無限的。這種意識(shí)的危害在于如果我們沒有節(jié)制地?zé)o限制開采,就會(huì)使環(huán)境的變化超過不可逆轉(zhuǎn)損害的閥值,進(jìn)而危及到人類自身的生存。
(2)環(huán)境的相互依存性認(rèn)識(shí)障礙。僅憑淺顯的感官印象或狹窄的學(xué)科知識(shí)來判斷因果關(guān)系,有意或無意地破壞環(huán)境各部分之間、環(huán)境與人類之間的相互依存性和微妙的平衡。
(3)水是自然資源,是無價(jià)值的。以為只有能換成貨幣的東西才是有價(jià)值的。而現(xiàn)實(shí)當(dāng)中人們難以用貨幣估價(jià)被轉(zhuǎn)移和已造成的污染和資源衰減所造成的影響。
(4)即使有危機(jī)也不可能即時(shí)顯現(xiàn)出來。對(duì)未來的線性外推和狹隘的經(jīng)驗(yàn)主義思維,并不知道一旦一些事情進(jìn)入“正反饋”,就有可能出現(xiàn)突變而帶來意想不到的后果。
(5)技術(shù)的進(jìn)步會(huì)處理一切。這是一種既飽含希望,又在制造危險(xiǎn)的觀念,其必然導(dǎo)致出一種單純“迷信”,為急功近利者制造借口。
(6)人沒有必要為后代考慮,那是“杞人憂天”。缺乏對(duì)人類整體最深層基礎(chǔ)的觀念,和十分自然而又最起碼的覺悟。
2.輿論監(jiān)督與行政機(jī)制的關(guān)聯(lián)
據(jù)統(tǒng)計(jì),以淮河的防污治污為例,自1977年至1994年,國(guó)家頒布的關(guān)于保護(hù)淮河流域環(huán)境的政策和法令就有十余項(xiàng)之多。但1994年7月的淮河特大污染事件,造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2億元。我國(guó)著名的七大水系污染也日益嚴(yán)重(見表一)。黃河自1972年開始出現(xiàn)斷流,至今已達(dá)8次之多。據(jù)1988年至1992年資料統(tǒng)計(jì),黃河上游的人口不足全流域的10%,而平均每年引用河川徑流量占黃河流域內(nèi)及其供水區(qū)平均量的50%。上游地區(qū)用于農(nóng)業(yè)灌溉的畝均灌溉水量為全國(guó)的1.5--3.2倍,長(zhǎng)期使用黃河水灌溉致使耕地鹽堿化,導(dǎo)致又必須多灌水用以壓堿。而上游地區(qū)農(nóng)業(yè)水價(jià)只是全國(guó)本以很低的平均水價(jià)的大約五分之一到十分之一。
據(jù)《中國(guó)21世紀(jì)議程》中截止1994年的統(tǒng)計(jì),我國(guó)已制定出4部環(huán)境法律、8部資源管理法律、260多項(xiàng)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),20多項(xiàng)環(huán)境資源標(biāo)準(zhǔn),已初步形成了環(huán)境資源保護(hù)的法律體系框架。在國(guó)家現(xiàn)在正由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)軌的過渡性過程中,造成上述不應(yīng)有的狀況,除歷史和自然原因外,還有體制和行政機(jī)制問題。長(zhǎng)于取水,短于節(jié)水;強(qiáng)于搞工程,弱于建機(jī)制;勤于組織運(yùn)動(dòng),怯于調(diào)整利益關(guān)系。使當(dāng)前水資源的配置,既無統(tǒng)一計(jì)劃,又不講市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益,是做起來最容易但也是最危險(xiǎn),形式上管而實(shí)際上是搶的配置方式。上述分析的結(jié)論是:如果回避、推遲部門、地區(qū)之間固有的政策及利益強(qiáng)有力度的調(diào)整,就會(huì)使得國(guó)家的法律和政策效力弱化和衰減甚至失效。由于歷史的原因和現(xiàn)實(shí)中體制上的矛盾,難以避免產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)行為的政績(jī)化和政府行政功能經(jīng)濟(jì)化的現(xiàn)象。因此,得出的最終結(jié)論是:要使各級(jí)政府的行為變得適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求,必須調(diào)整其組織和權(quán)力的配置,建立一個(gè)對(duì)政府的政績(jī)有真實(shí)評(píng)價(jià)的機(jī)制。水資源的合理利用與保護(hù)離不開政府的行為,而離開了監(jiān)督的政府也不可能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。因此,必須建立健全一個(gè)超越權(quán)力和金錢制約的評(píng)價(jià)系統(tǒng),能體現(xiàn)社會(huì)成本的經(jīng)濟(jì)效益或政績(jī)的指標(biāo)體系,用知識(shí)去監(jiān)督權(quán)力,讓公眾有權(quán)了解更多的實(shí)情,發(fā)揮民主的而不是、主觀臆斷的科學(xué)決策功能,把可持續(xù)發(fā)展和資源與環(huán)境意識(shí)根存于公眾當(dāng)中,這便是對(duì)輿論監(jiān)督作用的最終定位。
3.強(qiáng)化節(jié)水宣傳教育的內(nèi)容和方式
節(jié)約用水,是以社會(huì)節(jié)水、全民節(jié)水為目標(biāo)。在宣傳節(jié)約用水時(shí),應(yīng)立足于本地的水資源狀況,充分考慮其開發(fā)利用的前景及城市現(xiàn)實(shí)狀況,因地制宜,因事而地選擇不同的宣傳方式,針對(duì)公眾節(jié)水意識(shí)上的認(rèn)識(shí)誤區(qū)及障礙,展開富有成效的宣傳和教育活動(dòng)。
首先,要強(qiáng)化對(duì)政府官員的法律、政策和理論認(rèn)識(shí)上的宣傳,使其樹立正確的節(jié)水和水資源的管理觀念,在決策中自覺重視到節(jié)約用水。
其次,要面向公眾,發(fā)動(dòng)群眾,把宣傳節(jié)約用水的重點(diǎn)放在公眾中間;放在基層。通過舉辦專題文藝晚會(huì)、進(jìn)行知識(shí)競(jìng)賽、舉辦節(jié)水成果展覽和舉行各種以節(jié)約用水為主題的各種群藝活動(dòng),并注重運(yùn)用板報(bào)、公益廣告、宣傳標(biāo)語、有線廣播、電視以及公共互聯(lián)網(wǎng)等媒體形式進(jìn)行常年不懈的滲透式宣傳,逐步提高公眾的節(jié)水意識(shí)。
第三是要立足長(zhǎng)遠(yuǎn)開展宣傳教育活動(dòng)。應(yīng)當(dāng)把我國(guó)現(xiàn)實(shí)的水環(huán)境及水資源狀況納入中、小學(xué)教育,使公眾從小就接受到水憂患意識(shí)的熏陶。經(jīng)常性地在廣大中小學(xué)生中間開展主題性質(zhì)的征文、講座、歌詠比賽、夏令營(yíng)和郊游活動(dòng),使公民從小就養(yǎng)成良好的節(jié)水觀念。
第四、輿論媒體有關(guān)部門及時(shí)接納并受理對(duì)跑、冒、滴、漏浪費(fèi)水、造成水環(huán)境污染的行為的嚴(yán)肅查處,及時(shí)予以曝光,進(jìn)行深層次地追蹤報(bào)道,抓好正反兩個(gè)方面的典型事例,以引起公眾的充分觀注,逐步形成全民節(jié)水、人人節(jié)水、愛水、珍惜水的良好社會(huì)道德風(fēng)尚。
強(qiáng)化節(jié)約用水的宣傳教育,應(yīng)確立起“面向公眾、重在基層、從中小學(xué)生抓起”的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo),以適宜的方式,較低的投入成本,取得較好的宣傳教育效果。超級(jí)秘書網(wǎng)
4.公眾參與途徑探討
水資源的有效保護(hù)與合理利用,實(shí)施可持續(xù)發(fā)展,從概念到行動(dòng),主要取決于兩個(gè)因素:一是公眾的覺悟和道德,即環(huán)境美德。二是研究開發(fā)公眾參與的有效途徑。塑造公眾的環(huán)境美德、開展充滿創(chuàng)造力的群眾性自我教育運(yùn)動(dòng),為實(shí)施公眾充分參與探索了可供選擇的途徑。
(1)自愿責(zé)任。把保護(hù)水環(huán)境的某一具體內(nèi)容當(dāng)做公眾自己的自愿責(zé)任,為實(shí)踐自己的諾言而開展行動(dòng)。
(2)“藍(lán)天碧水”行動(dòng)。主要參加者以中小學(xué)生為主,可由自愿的社會(huì)公益者出面組織。以輕松自然的風(fēng)格,進(jìn)行文藝演奏和演出、繪畫、簽名等活動(dòng),讓公眾與孩子在一起感受自然的美好與和諧,引起人與人的共鳴。
(3)監(jiān)督新聞媒體。可分階段展開調(diào)查統(tǒng)計(jì),對(duì)各媒體、報(bào)刊對(duì)環(huán)境與資源的關(guān)注程度、報(bào)道條數(shù)、篇幅進(jìn)行統(tǒng)計(jì)打分,并對(duì)其動(dòng)向進(jìn)行研究、剖析。每年向獲環(huán)境意識(shí)最高得分的和最低得分的媒體及記者發(fā)出衷懇的感謝和建議。
(4)創(chuàng)立相關(guān)主題為宗旨的基金會(huì)。資助進(jìn)行科學(xué)研究、學(xué)術(shù)交流、并開展其他相關(guān)活動(dòng)。
(5)寫作出版相關(guān)的內(nèi)容和科普、啟蒙讀物。
(6)組織舉辦節(jié)水知識(shí)講座。主要針對(duì)是中小學(xué)的教師及師范院校的高年級(jí)學(xué)生等。
自然資源學(xué)是地理類專業(yè)的一門主干課程,主要內(nèi)容包括自然資源概念、性質(zhì)、特點(diǎn)及其基本理論與方法,還探討人與自然資源關(guān)系、資源經(jīng)濟(jì)學(xué)及資源開發(fā)與可持續(xù)利用關(guān)系等豐富內(nèi)容,具有顯著的綜合性、理論性及實(shí)踐性的特點(diǎn)。實(shí)踐性教學(xué)是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深對(duì)基本概念、基本理論及基本原理的理解,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用基本知識(shí)分析問題、解決問題的能力,鍛煉學(xué)生用專業(yè)理論思考問題,是實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)、教學(xué)相長(zhǎng)的重要平臺(tái),有助于提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
華北水利水電學(xué)院是一所特色鮮明的水利院校,因水而生,緣水而成,特殊的歷史鑄就了華北水利水電學(xué)院“情系水利,自強(qiáng)不息”的辦學(xué)精神。自然資源學(xué)課程主要安排在資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè),使用的教材是蔡運(yùn)龍編著的《自然資源學(xué)原理》,學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí),全部為理論教學(xué),沒有安排集中的實(shí)踐性環(huán)節(jié)。經(jīng)過五年來的探索,根據(jù)自然資源學(xué)學(xué)科特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容,精心設(shè)計(jì)自然資源學(xué)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),緊緊圍繞自然資源學(xué)的基本概念、基本原理和基礎(chǔ)理論,構(gòu)建具有水利院校特色的實(shí)踐教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)理論與教學(xué)的完美結(jié)合。這種教學(xué)模式突出了水、電等自然資源,充分體現(xiàn)自然資源學(xué)的基礎(chǔ)性、時(shí)代性和實(shí)踐性,結(jié)合水利行業(yè)的重大工程項(xiàng)目,反映行業(yè)的難點(diǎn)和前沿。學(xué)生將自然資源學(xué)理論應(yīng)用于水利行業(yè),能夠熟練地掌握基本知識(shí),熟悉基本技能,為后續(xù)的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ),在以后的工作中能夠根據(jù)資源條件,應(yīng)用基本知識(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確的專業(yè)判斷。堅(jiān)持利用學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)參與工程項(xiàng)目建設(shè)和畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))真題真做等活動(dòng),訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力,精心凝練和設(shè)計(jì)一批有深度、有目標(biāo)、有樂趣的自然資源學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)踐性教學(xué)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論分析解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力,提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)開放、自由的學(xué)習(xí)環(huán)境。華北水利水電學(xué)院自然資源學(xué)的實(shí)踐教學(xué)包括:案例分析、課外實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。
一、案例分析
案例分析作為實(shí)踐性教學(xué)的重要手段,有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,有助于鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力。經(jīng)驗(yàn)豐富的老師把自己在水資源實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié),制成充滿實(shí)踐性和挑戰(zhàn)性的案例,利用課堂教學(xué)時(shí)間讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行評(píng)判,培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和判斷能力。這種教學(xué)方式充滿趣味性和挑戰(zhàn)性,對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度要求較高,深受學(xué)生的歡迎和喜愛。招投標(biāo)和項(xiàng)目計(jì)劃是項(xiàng)目實(shí)施的重要階段,老師將自己制定的投標(biāo)書和項(xiàng)目計(jì)劃改動(dòng)后,發(fā)給學(xué)生。將每個(gè)班分成5-6組,學(xué)生先在組內(nèi)討論,指出投標(biāo)書和項(xiàng)目計(jì)劃的錯(cuò)誤和不足,并根據(jù)項(xiàng)目情況制定技術(shù)方案,修改投標(biāo)書和項(xiàng)目計(jì)劃,由學(xué)生模擬評(píng)標(biāo)、投標(biāo),相互打分作為平時(shí)考核成績(jī)的一部分。學(xué)生對(duì)這樣的模擬過程十分歡迎,理論學(xué)習(xí)中模糊或不懂的概念、原理,在模擬的過程中得到了正確的理解。
現(xiàn)在的大學(xué)生思想活躍、信息來源廣,在案例分析教學(xué)過程中緊跟水利行業(yè)方面發(fā)生的重大事件,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。南水北調(diào)中線工程是我國(guó)重大的水利工程,干線全長(zhǎng)1432km,一期工程年均調(diào)水規(guī)模95億m3,是解決黃淮海平原尤其是京津、華北平原缺水的重大基礎(chǔ)設(shè)施。中線工程干線線路從鄭州市穿過黃河,是學(xué)生討論的熱點(diǎn)話題。老師在介紹南水北調(diào)中線基本情況后,每10個(gè)學(xué)生分成一組,讓學(xué)生根據(jù)自然資源的基本屬性討論水資源的基本屬性,探討工程建設(shè)過程和工程運(yùn)行后可能產(chǎn)生的效益和作用,對(duì)水源地和漢江下游地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,應(yīng)用資源經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)知識(shí)討論水資源的供求關(guān)系、價(jià)值及價(jià)格、水資源利用中的投入與產(chǎn)出關(guān)系。學(xué)生在討論后,積極發(fā)言,受水地和水源地的學(xué)生關(guān)于資源補(bǔ)償問題的討論尤其熱烈,大家從水資源的價(jià)值、屬性、權(quán)屬出發(fā),引用書中的概念、理論及原理支撐自己的觀點(diǎn)。最后,老師總結(jié)大家的發(fā)言,講解目前學(xué)術(shù)界關(guān)于水資源的價(jià)值與價(jià)格、水權(quán)交易等研究現(xiàn)狀和主要觀點(diǎn)及其研究的難點(diǎn),為同學(xué)們以后的學(xué)習(xí)、研究及工作做了基礎(chǔ)的準(zhǔn)備。
二、課外實(shí)踐
課外實(shí)踐活動(dòng)有助于學(xué)生接觸社會(huì)、接觸實(shí)際,通過親身實(shí)踐活動(dòng),加深對(duì)專業(yè)知識(shí)和理論的理解和掌握,彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足,因此,學(xué)校每年在寒暑假安排了大量的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的開展,為資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理學(xué)生開創(chuàng)了一個(gè)很好的平臺(tái),為自然資源學(xué)的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。一部分學(xué)生參與自主實(shí)踐活動(dòng),另一部分學(xué)生參與到老師的課題中。在寒暑假,讓學(xué)生根據(jù)自然資源學(xué)的基本概念、基本原理和基礎(chǔ)理論,自主設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)。自主設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng),嘗試對(duì)實(shí)踐方法進(jìn)行改進(jìn),為后續(xù)的研究工作或職業(yè)生涯做了較好的準(zhǔn)備,并為實(shí)踐教學(xué)不斷注入新內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐機(jī)制,實(shí)踐教學(xué)成為學(xué)科發(fā)展的創(chuàng)新源。
實(shí)用性強(qiáng)、表現(xiàn)學(xué)科前沿、提高學(xué)生動(dòng)手能力的課外實(shí)踐活動(dòng)深受學(xué)生歡迎,利用假期時(shí)間,讓學(xué)生參與到老師的科研課題中。2007年十余名學(xué)生參與到土地整治項(xiàng)目中,學(xué)生通過走訪、調(diào)查、測(cè)量,掌握項(xiàng)目區(qū)土地資源利用的現(xiàn)狀。學(xué)生白天走訪、調(diào)查、測(cè)量,晚上整理資料、繪圖,一個(gè)月干下來,學(xué)生變黑變瘦了,但也學(xué)到了很多知識(shí),加深了對(duì)土地資源的基本屬性、基本知識(shí)的理解。2008年24名學(xué)生參與到水資源項(xiàng)目中,項(xiàng)目區(qū)分成8個(gè)子區(qū),學(xué)生被分成8組,每組由1名老師帶隊(duì),1組負(fù)責(zé)1個(gè)子區(qū)的水資源調(diào)查、采樣。學(xué)生走遍了子區(qū)的每一條小溪,每天要行走20km,晚上整理資料、繪圖。通過這樣的課外實(shí)踐活動(dòng),加深了學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的理解,培養(yǎng)了學(xué)生從事科學(xué)研究素質(zhì),鍛煉了學(xué)生的工作能力。
三、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))
畢業(yè)實(shí)習(xí)是高校人才培養(yǎng)中不可缺少的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、提高解決現(xiàn)實(shí)問題的能力的重要環(huán)節(jié)。畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是高校本科生教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于學(xué)生綜合素質(zhì)以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)發(fā)揮著重要的作用。畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量的好壞直接反映著高校人才培養(yǎng)質(zhì)量以及教育教學(xué)水平,是高校教學(xué)質(zhì)量評(píng)估的重要內(nèi)容。同時(shí),畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))環(huán)節(jié)是學(xué)生走向社會(huì)的最后一課,是學(xué)生就業(yè)之前綜合培訓(xùn)的一個(gè)階段,對(duì)于學(xué)生自身就業(yè)水平的提高十分重要。我校畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間為4周,畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))時(shí)間為12周。由于畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是真題真做,這就要求學(xué)生真正的參與到工程實(shí)踐中。資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))課題主要集中在新農(nóng)村規(guī)劃、資源環(huán)境、水資源規(guī)劃、土地規(guī)劃、旅游規(guī)劃、市政工程規(guī)劃等幾個(gè)方面,每個(gè)方面都以自然資源學(xué)為基礎(chǔ),是自然資源學(xué)實(shí)踐性教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。
畢業(yè)生在第七學(xué)期期末分配到各個(gè)指導(dǎo)老師名下,指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況安排畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。有工作單位的學(xué)生,指導(dǎo)老師一般會(huì)鼓勵(lì)他們到工作單位實(shí)習(xí),畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))課題與工作單位的實(shí)際工作相結(jié)合,在征得學(xué)院批準(zhǔn)后,用人單位指定一名具有中級(jí)職稱以上的專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任畢業(yè)生的指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生。學(xué)生在答辯前,必須出示由用人單位指導(dǎo)老師的評(píng)定意見,評(píng)定合格者方能參加畢業(yè)答辯。畢業(yè)答辯時(shí)邀請(qǐng)校外指導(dǎo)教師一起進(jìn)行畢業(yè)答辯和成績(jī)?cè)u(píng)定。這樣的學(xué)生一到單位就能很快適應(yīng)工作環(huán)境,進(jìn)入工作狀態(tài),深受用人單位的歡迎。“下得去,吃得苦,留得住,用得上”是用人單位對(duì)我校畢業(yè)生的評(píng)價(jià)。考研的學(xué)生,如果考的是本校,就直接把他分配想考的導(dǎo)師,考上的學(xué)生跟著導(dǎo)師做課題,沒考上的學(xué)生由指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)安排學(xué)生到設(shè)計(jì)院或工程單位實(shí)習(xí),畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))課題與工作單位的實(shí)際工程相結(jié)合。如果考的是外校,一般根據(jù)學(xué)生考研的方向,把學(xué)生分配給從事相同或相近方向研究的指導(dǎo)老師,由指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)安排學(xué)生到設(shè)計(jì)院或工程單位實(shí)習(xí),畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))課題是根據(jù)實(shí)習(xí)單位提供的資料,回學(xué)校由指導(dǎo)老師指定畢業(yè)設(shè)計(jì)。年輕教師與外面單位聯(lián)系不緊密,安排學(xué)生實(shí)習(xí)有困難,他們的學(xué)生可由學(xué)院統(tǒng)一安排到實(shí)習(xí)基地實(shí)習(xí)。
四、結(jié)論
1.自然資源學(xué)是資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理的理論基礎(chǔ),具有顯著的綜合性、理論性及實(shí)踐性的特點(diǎn)。水利院校的自然資源學(xué)實(shí)踐教學(xué)模式,應(yīng)根據(jù)水利院校的特點(diǎn)及辦學(xué)思想,精心設(shè)計(jì)自然資源學(xué)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),充分體現(xiàn)自然資源學(xué)的基礎(chǔ)性、時(shí)代性和實(shí)踐性,結(jié)合水利行業(yè)的重大工程項(xiàng)目,反映行業(yè)的難點(diǎn)和前沿,使學(xué)生能夠熟練地掌握基本知識(shí),熟悉基本技能,應(yīng)用基本知識(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確的專業(yè)判斷。
2.實(shí)踐性教學(xué)模式的探索與創(chuàng)新,有利于提高學(xué)生自然資源學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,有助于鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力,使學(xué)生成為“下得去,吃得苦,留得住,用得上”的有用人才。
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以色列是個(gè)干旱缺水的中東小國(guó)。位于地中海東岸,人口近600萬,絕大多數(shù)是猶太人農(nóng)業(yè)人口占4%左右。以色列自然生態(tài)條件很差,屬于典型干旱和半干旱地區(qū)。國(guó)土50%以上被丘陵和沙漠所覆蓋森林覆蓋率僅為5.7%,人均每年可用水資源300立方米,不到全球平均量的33%約為我國(guó)的12.5%,面對(duì)如此的自然環(huán)境,以色列自1948年建國(guó)以來僅用50多年時(shí)間就建成了現(xiàn)代農(nóng)業(yè),解決了自身糧食需要,并有大量的蔬菜,水果,鮮花出口,被譽(yù)為[歐洲的菜藍(lán)子]創(chuàng)造了令人驚嘆的農(nóng)業(yè)奇跡。
以色列是如何在干旱缺水的惡劣條件下實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)奇跡的呢?
一摸清國(guó)情家底,樹立農(nóng)業(yè)以治水為本的國(guó)策
以色列屬干旱半干旱的氣候類型,降水稀少,水資源匱乏。北部地區(qū)年降水量為700-800毫米,中部為400-600毫米,南部?jī)H為25-40毫米。全國(guó)每年可資利用的水資源僅為20億立方米為了解決中南部地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)缺水的問題,以色列從1953年開始,利用世界銀行的貸款,動(dòng)工修建[國(guó)家輸水工程]即把北部海拔208米的加利利湖的淡水向南一直輸送到內(nèi)格夫沙漠地區(qū)該工程歷時(shí)14年農(nóng)業(yè)論文,投資17億美元于1967年完工這個(gè)[北水南調(diào)]的巨大工程為平衡用水發(fā)展農(nóng)業(yè)奠定了初步基礎(chǔ)。在輸水管理方面由國(guó)家專門成立了MEKOROT國(guó)家輸水公司來管理。該公司除了管理輸水工程外還從事打井找水,淡化海水,,治理污水等有關(guān)工作論文提綱格式。
二以法治水管水
以色列議會(huì)于1955年制定了[水法]對(duì)全國(guó)有限的水資源進(jìn)行合理開發(fā)和有效管理,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供保障。以色列[水法,規(guī)定全國(guó)境內(nèi)所有水資源為國(guó)家所有,必須專門用于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要和居民生活需求并設(shè)立水利委員會(huì)為全國(guó)水資源專門管理機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)水政策,發(fā)展規(guī)劃,用水計(jì)劃和供水份額。以及水土保護(hù),防止污染,廢水凈化,海水淡化等有關(guān)水資源開發(fā)和管理的具體工作。委員會(huì)內(nèi)設(shè)有一個(gè)理事會(huì),成員中的1/3位政府指派,2/3為各行業(yè)的水用戶代表,每年水利委員會(huì)要把75%的用水份額分配給農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)著,用于農(nóng)業(yè)灌溉,然后由委員會(huì)的理事會(huì)根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中各種農(nóng)作物,如蔬菜,水果,花卉的不同用水量,制定不同的用水分額
三利用高科技手段,發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)
長(zhǎng)期以來水資源問題始終是制約以色列農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素。20世紀(jì)60年代以來隨著工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步,以色列在積極挖掘水資源的同時(shí),也不斷開發(fā)出新的節(jié)水灌溉技術(shù)與方法,并及時(shí)推廣到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去,力爭(zhēng)以少量的水生產(chǎn)出更多的農(nóng)產(chǎn)品主要采取了以下農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù);
1加大使用循環(huán)水力度。把工業(yè)與城市生產(chǎn)生活產(chǎn)生的廢水,集中進(jìn)行凈化處理后二次使用,于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉。對(duì)海水談化后的生活廢水也同樣如此如位于特拉維夫附近的沙夫丹污水凈化廠最初由國(guó)家水公司于1987年投資建設(shè)的,主要用于處理特拉維夫市排出的工業(yè)和生活的污水,現(xiàn)已發(fā)展成為全國(guó)最大的污水處理中心,處理方式也由當(dāng)初的大面積水池集水日曬分解污水中的化合物,發(fā)展到現(xiàn)在的的新型現(xiàn)代化處理凈化方法,不僅大大減少污水處理裝置的占的面積,,而且處理能力和生產(chǎn)效率也大為提高。1996年,采用現(xiàn)代化處理技術(shù)后,該場(chǎng)的處理設(shè)備和裝置每天24小時(shí)運(yùn)營(yíng),收集和處理各大城市產(chǎn)生的各種污水。日處理污水34萬立方米生產(chǎn)過濾后的清水再注入地下宮農(nóng)業(yè)灌溉時(shí)抽取用水。原來工廠是有國(guó)家水公司投資興建,工廠只生產(chǎn)而不經(jīng)營(yíng),現(xiàn)在規(guī)模擴(kuò)大后工廠出資購(gòu)買了股份產(chǎn)權(quán)農(nóng)業(yè)論文,所以能夠自主經(jīng)營(yíng)銷售凈化水,為鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)者多使用二次凈化水,凈化水價(jià)格低廉現(xiàn)在以色列每年把2.3億立方米的凈化水用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),占農(nóng)業(yè)用水總量12億立方米的19%2010年農(nóng)業(yè)用水的1/3使用的是凈化污水這不僅節(jié)約了水資源同時(shí)也避免了各種廢水的大量排入對(duì)有限的土地地資源和環(huán)境造成的污染與侵蝕因而大大有利于土地和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)
2,不斷增建節(jié)水設(shè)施,以最大限度地收集和儲(chǔ)存在雨季的天然降水資源,在農(nóng)耕時(shí)用于生產(chǎn)。
3灌溉時(shí),農(nóng)民不必守在田間,可以同時(shí)從事其他的施肥,剪枝,收割等工作。
4可減少農(nóng)藥的用量,從而節(jié)約了資金和勞力的投入,最終降低了耕種的生產(chǎn)成本。
滴灌技術(shù)的發(fā)明及其發(fā)展,是以色列最近幾十年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑,更是以色列對(duì)世界農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)方法最大貢獻(xiàn)。現(xiàn)在以色列全國(guó)灌溉土地都是用了這種壓力灌溉技術(shù)和方法,是單位面積土地的耗水量下降了50%,而水的使用效率大大提高,農(nóng)業(yè)用水量大量減少以色列的耕地面積為34.7萬hm2灌溉面積為18.7萬hm2灌溉率為52%單位灌溉量390m3用水量很低。同時(shí)以色列80%的灌溉土地都在滴灌時(shí)使用水肥灌溉法,即將灌溉與施肥同時(shí)進(jìn)行,一次完成,以色列每年都推出新的滴灌及設(shè)備,現(xiàn)在從滴灌技術(shù)中又派生出埋藏式灌溉,噴灑式灌溉,散布式灌溉方式,以色列在農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域具有良好的經(jīng)驗(yàn),以此為基礎(chǔ)還開發(fā)出了一系列新的灌溉技術(shù)并使這些技術(shù)成功的走入國(guó)際市場(chǎng)。如位于南部?jī)?nèi)格夫地區(qū)的哈采里姆的‘基布茲’農(nóng)場(chǎng)內(nèi)的netafim滴灌技術(shù)公司有員工1400名,現(xiàn)已發(fā)展成為以色列和國(guó)際上著名的滴灌設(shè)備的大型企業(yè),除了在以色列本土設(shè)有4家設(shè)備工廠外還在,美國(guó),法國(guó),澳洲,中國(guó),南非,,巴西,印度等20多個(gè)國(guó)家設(shè)立了辦事處事處,擁有顧員4100多人,產(chǎn)品銷售服務(wù)遍及70多個(gè)國(guó)家和地區(qū)年產(chǎn)滴灌用滴頭300多億只,年銷售額超過2億美元,占全球灌溉設(shè)備市場(chǎng)總銷售額70%現(xiàn)在以色列的滴灌設(shè)備生產(chǎn)者NE,FIN公司和污水過濾裝置生產(chǎn)者ARKAL公司每年都要推出多種新產(chǎn)品,所生產(chǎn)的灌溉設(shè)備80%用于出口農(nóng)業(yè)論文,1995年以色列農(nóng)用物資出口額為12.18億美元其中灌溉設(shè)備出口額為2.23億美元占總出口額的18.4%,僅次于化肥(出口額5.56億美元)居第二位,以色列正是依靠這一整套節(jié)水制度和措施,建成了發(fā)達(dá)的農(nóng)業(yè),在沙漠中建起了片片綠州使以色列躋身于發(fā)達(dá)國(guó)家之列。
我國(guó)人多地少。耕地的后備資源不足,要想解決本世紀(jì)中葉16億人口的吃飯問題,只有轉(zhuǎn)向提高糧食單位面積產(chǎn)量,而灌溉則是提高單產(chǎn)的重要途徑,因?yàn)楣喔绒r(nóng)田糧食產(chǎn)量要比非灌溉農(nóng)田的產(chǎn)量高1-3倍論文提綱格式。例如我國(guó)灌溉面積占耕地面積的一半左右,但生產(chǎn)了70%的農(nóng)產(chǎn)品,可是我國(guó)是水資源相對(duì)貧乏的國(guó)家,人均水資源占有量只有2220立方米,是世界人均占有量的25%,每公頃耕地平均占水量28320立方米為世界平均數(shù)的80%
和以色列相似,我國(guó)水資源在時(shí)間和空間上分布不均,81%的水資源集中在長(zhǎng)江流域及其以南地區(qū);長(zhǎng)江以北地區(qū)人口和耕地分別占我國(guó)的45.3%和64.1%,而水資源僅占全國(guó)的19%,農(nóng)業(yè)的季節(jié)性區(qū)域性干旱缺水問題十分突出。,地表水地下水的嚴(yán)重污染也加劇了水資源短缺狀況。目前全國(guó)農(nóng)田的灌溉供水不足,使灌區(qū)每年缺水300多億立方米20世紀(jì)90年代以來,農(nóng)業(yè)年均受旱擴(kuò)大到2667萬公頃,比50年代增加了1.5倍以上,我國(guó)每年因干旱缺水少產(chǎn)糧食1000億千克,水資源短缺已威脅了生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)節(jié)水有重大意義。目前,農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的73%,約為6000多億立方米,為全國(guó)第一用水大戶,但我國(guó)農(nóng)業(yè)用水中浪費(fèi)很大。
我國(guó)目前灌溉還存在以下問題;許多灌區(qū)只修了干,支渠道骨干工程。田間灌排工程不配套,土地不平整,灌溉技術(shù)落后,噴,微灌面積不足全國(guó)有效面積的5%,打水漫灌水利用效率很低,城市生活,工業(yè)生產(chǎn)污水排放無序,許多地方水資源受到污染,管理落后,法規(guī)不健全,缺乏鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)合理農(nóng)業(yè)論文,高效用水機(jī)制和調(diào)控手段,農(nóng)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力差,節(jié)水投入少例如1997年我國(guó)有效灌溉面積為5123.9萬公頃占耕地面積54%這個(gè)比例與以色列相當(dāng),但節(jié)水灌溉面積只有150萬公頃占灌溉面積30%而且標(biāo)準(zhǔn)比較低這與以色列有較大差距。全國(guó)灌溉水的有效利用率為40%還不到以色列的50%也就是說每年經(jīng)過水利工程引灌得4000億立方米的水在輸水,配水和田間灌水過程中有60%的水浪費(fèi)了。
例如我國(guó)80%以上的輸水渠道沒有防滲處理,從渠首到田間的引水有一半再輸水過程中損失了,僅此一項(xiàng)每年損失高達(dá)1735億元,難怪有‘先節(jié)水后調(diào)水’的呼聲了。我國(guó)每方水的糧食生產(chǎn)能力只有0.87千克遠(yuǎn)低于以色列的2.32千克的水平,我國(guó)許多灌區(qū)的灌溉定額為10000-15000立方米/每公頃,高出農(nóng)作物實(shí)際需要的2-5倍我國(guó)東部每公頃灌溉用水9000立米,西北地區(qū)為13500立米,個(gè)別地區(qū)高達(dá)22500-30000立米而以色列僅為每公頃用水5500立米,可見我國(guó)很多地區(qū)出現(xiàn)的水資源短缺現(xiàn)象不是資源型缺水而是工程型和管理型缺水,所以只要采取行之有效技術(shù)措施,農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水的潛力是很大的。
中圖分類號(hào):G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)17-0196-02
隨著社會(huì)的發(fā)展,水資源的自然資源基礎(chǔ)作用已越來越明顯,我國(guó)已確立了水資源為三大戰(zhàn)略資源之一的地位。水文與水資源工程正是水資源開發(fā)利用和管理中的重要的工程技術(shù)學(xué)科。大連理工大學(xué)水土保持專業(yè)研究方向依托于水環(huán)境研究所、隸屬于水文水資源學(xué)科。大連理工大學(xué)的水文水資源學(xué)科偏重于軟科學(xué),在模糊水文學(xué)和水資源模糊集分析理論、水庫(kù)洪水調(diào)度自動(dòng)化、防汛決策支持系統(tǒng)科學(xué)等方面的研究居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,但在原始數(shù)據(jù)的獲取如現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和模型試驗(yàn)等方面相對(duì)較弱。試驗(yàn)侵蝕學(xué)是運(yùn)用模擬試驗(yàn)裝置在精密監(jiān)測(cè)和一定的控制條件下,對(duì)被選擇的侵蝕對(duì)象或地貌特征進(jìn)行野外試驗(yàn)或模型試驗(yàn)研究的侵蝕學(xué)分支。建立基于試驗(yàn)侵蝕學(xué)的水土保持專業(yè)研究體系,加強(qiáng)試驗(yàn)基地建設(shè),培養(yǎng)一批擅長(zhǎng)流域水土保持原型觀測(cè)和模型試驗(yàn)的創(chuàng)新型人才,對(duì)于進(jìn)一步提高該學(xué)科的綜合實(shí)力有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、創(chuàng)建良好的試驗(yàn)條件
良好的試驗(yàn)條件是培養(yǎng)水土保持人才必要的物質(zhì)保證。
(一)與科研項(xiàng)目結(jié)合,為研究生學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的物質(zhì)條件
讓研究生參與具體的科研項(xiàng)目是鍛煉學(xué)生科研能力的有效方法,同時(shí),項(xiàng)目的研究資源也是支持專業(yè)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)條件。目前,水環(huán)境研究所正在承擔(dān)多項(xiàng)水土保持方向的國(guó)家自然科學(xué)基金和省部級(jí)基金項(xiàng)目,為該專業(yè)方向的研究和學(xué)習(xí)奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。碩士研究生的論文選題面向科學(xué)研究、面向生產(chǎn)實(shí)踐,以提高碩士論文的研究水平。由于碩士論文成果要運(yùn)用到實(shí)際的工程中,促使導(dǎo)師和學(xué)生都對(duì)論文工作更加認(rèn)真和重視。實(shí)際項(xiàng)目背景也為碩士論文工作的順利開展提供了有力的物質(zhì)保障。論文選題時(shí)既要有一定的難度和深度,能夠比較全面地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,又要考慮到受碩士論文研究時(shí)間、研究深度的限制,難度不能太大,學(xué)生經(jīng)過努力以后能夠按時(shí)、獨(dú)立完成。從水土保持研究方向的特點(diǎn)來看,鼓勵(lì)碩士生獨(dú)立設(shè)計(jì)、完成一些基礎(chǔ)試驗(yàn)效果比較好。碩士研究生學(xué)習(xí)期間,通過學(xué)習(xí),應(yīng)該能夠獨(dú)立查閱文獻(xiàn)、獨(dú)立設(shè)計(jì)和完成較基礎(chǔ)的水土保持試驗(yàn)、并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行初步的分析。從水環(huán)境研究所往年培養(yǎng)的歷屆水土保持方向碩士生來看,凡是重視論文試驗(yàn)的學(xué)生,學(xué)位論文質(zhì)量都比較高,也比較容易在核心期刊。
(二)探索試驗(yàn)基地的建設(shè)方法
水土保持研究的原始數(shù)據(jù)可以通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、模型試驗(yàn)等方法獲得。水土保持室內(nèi)模型試驗(yàn)不可能完成所有研究任務(wù),因此,開展校外試驗(yàn)基地建設(shè),廣泛進(jìn)行水土保持現(xiàn)象的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)、調(diào)查是很必要的。大連理工大學(xué)水環(huán)境研究所一直與清華大學(xué)黃河研究中心保持密切的合作關(guān)系。已與該中心聯(lián)合建成了模擬和觀測(cè)設(shè)施較為先進(jìn)的“大連理工大學(xué)―清華大學(xué)土壤侵蝕試驗(yàn)室”,近年來,每年都分派1~2名研究生,到清華大學(xué)黃河研究中心的李各莊基地進(jìn)行為期3~4個(gè)月的水土保持試驗(yàn)。大連理工大學(xué)水環(huán)境研究所還與中國(guó)科學(xué)院水土保持研究所經(jīng)常進(jìn)行研究人員互訪、項(xiàng)目合作等學(xué)術(shù)活動(dòng)。多年的校外合作經(jīng)歷證實(shí),嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的學(xué)術(shù)作風(fēng)是獲得同行認(rèn)可的基本條件。在校外做試驗(yàn),試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、組織水平,工作人員的勞動(dòng)態(tài)度,都不僅僅代表課題組,更代表大連理工大學(xué)的形象。嚴(yán)謹(jǐn)、勤奮的工作態(tài)度,才能獲得同行的認(rèn)可和尊重。同時(shí),精心設(shè)計(jì)、精心組織,才能順利把試驗(yàn)做好。在校外基地工作,時(shí)間非常緊張,因此,應(yīng)提前準(zhǔn)備認(rèn)真、詳細(xì)的試驗(yàn)方案;試驗(yàn)基地一般都設(shè)在郊區(qū)或者鄉(xiāng)下比較偏僻的地方,許多試驗(yàn)器材、試驗(yàn)儀器無法在當(dāng)?shù)刭?gòu)買,所以應(yīng)提前購(gòu)買、落實(shí)。另外,應(yīng)與合作單位以及試驗(yàn)工人互相尊重、互相體諒,才能把試驗(yàn)工作做好。最重要的是,只有認(rèn)真做實(shí)驗(yàn),并做出較好的科研成果,才能證實(shí)所做的工作是有意義的,才能獲得合作單位長(zhǎng)久、持續(xù)的支持。與校園內(nèi)相比,校外基地的生活、工作條件一般比較艱苦、單調(diào),因此,如何引導(dǎo)學(xué)生保持積極、樂觀的生活態(tài)度尤為重要。多出高水平的科研成果是激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)、努力工作的最好動(dòng)力,同時(shí),多方面發(fā)現(xiàn)、發(fā)掘試驗(yàn)基地的優(yōu)勢(shì),也是提高同學(xué)們士氣的好辦法。
(三)探索試驗(yàn)儀器的有效管理方法
大連理工大學(xué)水環(huán)境研究所的試驗(yàn)儀器購(gòu)置經(jīng)費(fèi)主要有兩個(gè)來源:一是學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi);二是研究所承擔(dān)的科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)。近年來,水環(huán)境研究所在黃土高原水土保持、城市透水面集水效應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、砂基透水磚研制和物理性能試驗(yàn)研究等方面做了大量工作,已擁有多套可用于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的移動(dòng)式降雨模擬設(shè)施,并已建成擁有MX-2010地貌儀、坡面徑流量含沙量動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)、RR1008土壤水分自動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)、TYE-2000B壓力機(jī)等先進(jìn)設(shè)備的水土保持試驗(yàn)室。“水環(huán)境研究所水土保持試驗(yàn)儀器設(shè)備登記表”根據(jù)已有儀器分類登記,定期更新,發(fā)到研究所每位學(xué)生手中。這樣,學(xué)生在設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案時(shí),可以充分利用現(xiàn)有設(shè)備;另外,由于儀器的詳細(xì)參數(shù)、入庫(kù)時(shí)間、點(diǎn)驗(yàn)狀態(tài)等項(xiàng)在登記表中都有詳細(xì)說明,可以促進(jìn)儀器的妥善保管,防止公共資產(chǎn)流失。水環(huán)境研究所一直鼓勵(lì)和支持自主研制專業(yè)試驗(yàn)儀器,2006年以來在水土保持方向上已獲授權(quán)發(fā)明專利7項(xiàng)。試驗(yàn)室日常工作由專人負(fù)責(zé),借用儀器須履行登記手續(xù),新購(gòu)儀器及歸還的儀器須及時(shí)登記入庫(kù),以使現(xiàn)有設(shè)備發(fā)揮最大效益。
二、改進(jìn)研究生指導(dǎo)辦法
掌握合理的指導(dǎo)方法才能順利地培養(yǎng)出多層次、合格的研究生人才。
(一)研究生課程的教學(xué)質(zhì)量
課程建設(shè)是研究生培養(yǎng)方案的重要內(nèi)容。目前,作者承擔(dān)“流域環(huán)境保護(hù)與管理”、“水文水資源水環(huán)境領(lǐng)域研究進(jìn)展”中“水土保持研究進(jìn)展”兩部分內(nèi)容。教學(xué)實(shí)踐中,將基礎(chǔ)知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合,理論聯(lián)系實(shí)際,不斷吸收本領(lǐng)域內(nèi)國(guó)內(nèi)外研究前沿成果,凝練和提高多媒體課件,形成內(nèi)容完善、知識(shí)新穎的講義,以發(fā)展和完善課程內(nèi)容;同時(shí)通過討論式教學(xué)、報(bào)告式教學(xué)、體驗(yàn)式教學(xué)等多種教學(xué)方式,將學(xué)生吸引到教學(xué)活動(dòng)中,使學(xué)生學(xué)習(xí)能力得以充分體現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生的自主性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性,構(gòu)建以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。啟發(fā)式、互動(dòng)的授課方法,是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的一個(gè)重要途徑。作者主講的“流域環(huán)境保護(hù)與管理”是面向水利工程學(xué)院的專業(yè)選修課。2013年有30名碩士研究生選修該課程。課程內(nèi)容以教師講授為主,每次課均由主講教師課堂授課;期間也通過上課提問、優(yōu)秀論文演講等措施,與學(xué)生互動(dòng),激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣,另外,還通過課間5分鐘歡樂視頻,營(yíng)造輕松、愉快的學(xué)習(xí)氣氛。通過課程論文寫作,確保絕大部分同學(xué)掌握課程的基本知識(shí),并使有興趣、學(xué)有余力的同學(xué)有所創(chuàng)新。“流域環(huán)境保護(hù)與管理”共7章19節(jié),學(xué)生在第一節(jié)課就布置課程論文題目,每位學(xué)生可選其中一節(jié)為題。選題時(shí)可2人選同一題、分別寫;多人選同一題者,以主講教師最早收到的前兩人的郵件為準(zhǔn)。要求學(xué)生寫作時(shí),廣泛閱讀文獻(xiàn),緊密結(jié)合課件,采用綜述的寫作方法,對(duì)課堂講課內(nèi)容進(jìn)行豐富和完善,其目的在于鞏固和擴(kuò)展課堂上老師講授的基礎(chǔ)知識(shí)。如果撰寫的課程論文與已有教材或者已發(fā)表期刊論文的重復(fù)率達(dá)20%以上的話,該論文以0分計(jì)。課程快結(jié)束時(shí),評(píng)選出5篇優(yōu)秀論文,并讓這些優(yōu)秀論文的作者上臺(tái),每人作8分鐘演講。由于一直嚴(yán)格貫徹以上的課堂紀(jì)律,嚴(yán)格中彰顯公平,加上任課老師認(rèn)真?zhèn)湔n,該門課程的講課效果較好,受到同學(xué)們的好評(píng)。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):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(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院的主要專業(yè)之一,其前身是原“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”專業(yè),1975年第一屆招生,1997年國(guó)家專業(yè)調(diào)整時(shí)取消,2004年水文與水資源工程專業(yè)獲山西省教育廳批準(zhǔn),2005年恢復(fù)招生。作為目前山西省高校中惟一一個(gè)水資源類本科專業(yè),堅(jiān)持立足山西、面向全國(guó)的發(fā)展方向,針對(duì)山西山丘區(qū)多、干旱缺水、污染嚴(yán)重、礦山開采誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害及水循環(huán)系統(tǒng)嚴(yán)重破壞等自然地理和經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn),制訂培養(yǎng)計(jì)劃,開設(shè)的課程涉及地表水和地下水兩個(gè)方面,并且有機(jī)地將地表水和地下水結(jié)合起來培養(yǎng)專門人才。近年來,我校水文與水資源工程專業(yè)取得了較大成績(jī),畢業(yè)生的就業(yè)形勢(shì)良好,但面對(duì)新形勢(shì)條件下我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)創(chuàng)新人才的要求,還存在一定的差距和不足,特別是教學(xué)環(huán)節(jié)中的課程體系存在一些問題,已直接影響到課堂教學(xué)效果和學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。為了適應(yīng)水文與水資源工程專業(yè)目錄調(diào)整的需要以及滿足工程領(lǐng)域發(fā)展迅速、知識(shí)更新快、工程創(chuàng)新人才需求緊迫的要求,有必要對(duì)我校水文與水資源工程專業(yè)課程體系進(jìn)行構(gòu)建,對(duì)提高教學(xué)效果及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。盡管已有學(xué)者針對(duì)水文與水資源工程專業(yè)進(jìn)行了諸如課程體系、實(shí)踐等教學(xué)改革[1-8],但是從總體上看,目前全國(guó)關(guān)于水文與水資源工程專業(yè)教學(xué)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(fā)展角度來說,必須進(jìn)一步加強(qiáng)我校水文與水資源工程專業(yè)課程體系構(gòu)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(yè)本科生的培養(yǎng),主要是通過課堂理論教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)來完成的,培養(yǎng)具有水文與水資 源、水與地質(zhì)環(huán)境等方面的專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)理論,能從事水文與水資源、水與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和防治方面的勘察、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、管理、技術(shù)開發(fā)、科學(xué)研究等的高級(jí)工程技術(shù)和管理人才。通過近年來對(duì)我校水文與水資源工程專業(yè)畢業(yè)生、本科生及授課教師的調(diào)查和訪問,水文與水資源工程專業(yè)課程體系存在如下問題。
1.1 課程設(shè)置不合理
我校水文與水資源工程專業(yè)的課程有綜合基礎(chǔ)課、公共選修課、學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課,在學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課中開設(shè)有必修課和選修課,一般先開綜合基礎(chǔ)課、公共選修課,后開學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課。從總體上講,這種課程設(shè)置仍存在一些不合理現(xiàn)象:(1)同期開課或課程順序顛倒,造成一些學(xué)科基礎(chǔ)課與專業(yè)課次序不清,不能很好地體現(xiàn)課程之間的相互遞進(jìn)關(guān)系;(2)有的課程無法體現(xiàn)本專業(yè)的特點(diǎn),使學(xué)生感到學(xué)的有些雜亂。如《土力學(xué)》和《地基基礎(chǔ)與基礎(chǔ)工程》,前者屬于學(xué)科基礎(chǔ)課,后者屬于專業(yè)課,兩課程之間本應(yīng)該有很好的遞進(jìn)關(guān)系,卻都安排在第五學(xué)期。再如《水利工程經(jīng)濟(jì)學(xué)》和《水利工程概論》,前者屬于學(xué)科基礎(chǔ)課,而后者屬于專業(yè)課,卻把課程順序顛倒了,將前者安排在第六學(xué)期,后者安排在第五學(xué)期。另外,對(duì)于所開設(shè)的《環(huán)境影響評(píng)價(jià)理論與方法》,屬于環(huán)境工程的專業(yè)課,對(duì)于水文與水資源工程專業(yè)的學(xué)生來說,由于沒有前期《環(huán)境學(xué)》等基礎(chǔ)課做鋪墊,學(xué)生總體上感到該課程偏離本專業(yè),對(duì)課程內(nèi)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(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握和鞏固。我校水文與水資源工程專業(yè)課程之間的銜接性總體上比較符合教學(xué)規(guī)定,但也有個(gè)別課程之間的銜接性差,以至于學(xué)生們感到課程安排有點(diǎn)零亂。如同樣為專業(yè)課的《水資源工程勘察》《水資源開發(fā)利用》《礦床水文地質(zhì)學(xué)》,分別由三位主講教師進(jìn)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(zhì)學(xué)》被安排在第六學(xué)期開課,而《水資源開發(fā)利用》《水資源工程勘察》被安排在第七學(xué)期開課,這就造成學(xué)生在學(xué)習(xí)《礦床水文地質(zhì)學(xué)》之前還沒有掌握《水資源工程勘察》的專業(yè)知識(shí),在學(xué)習(xí)《水資源開發(fā)利用》之前還沒有掌握《水資源工程勘察》的專業(yè)知識(shí)。由于前期《水資源工程勘察》專業(yè)知識(shí)的缺乏,學(xué)生普遍反映在學(xué)習(xí)過程中對(duì)《礦床水文地質(zhì)學(xué)》《水資源開發(fā)利用》的部分內(nèi)容不好理解。這種課程之間的銜接性差的狀況,已阻礙了學(xué)生對(duì)地下水專業(yè)知識(shí)的鞏固,導(dǎo)致課堂學(xué)習(xí)效果相對(duì)較差。
1.3 課程內(nèi)容交叉重復(fù)
課程內(nèi)容安排是否合理對(duì)課堂教學(xué)效果的影響也很大。我校水文與水資源工程專業(yè)課程內(nèi)容存在的問題是部分課程內(nèi)容交叉重復(fù),加上授課教師之間沒有做好溝通,對(duì)課程內(nèi)容交叉重復(fù)的部分沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)和刪減,造成部分課程內(nèi)容已由某一位老師前期在課堂上進(jìn)行了講解,另一位老師后期又在課堂上進(jìn)行重復(fù)講解。如《水文分析與水利計(jì)算》《水資源工程勘察》這兩門課,課程內(nèi)容交叉重復(fù)的是地表水勘察這一部分,包括水文測(cè)驗(yàn)、水文調(diào)查和水文實(shí)驗(yàn)等。再如《水文與工程物探》《水資源工程勘察》這兩門課,課程內(nèi)容交叉重復(fù)的是水文地質(zhì)物探這一部分。課程內(nèi)容交叉重復(fù)不僅浪費(fèi)學(xué)生的寶貴時(shí)間,而且降低了學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。
1.4 教學(xué)內(nèi)容重理論輕實(shí)踐
理論與實(shí)踐密不可分,二者緊密結(jié)合才能促進(jìn)教學(xué)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(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的限制,部分學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課無法開展正常的實(shí)驗(yàn),不能滿足實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的要求,致使一些課程的教學(xué)內(nèi)容重理論輕實(shí)踐,無法取得良好的教學(xué)效果。如《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》,學(xué)生對(duì)基本概念與原理容易理解,但深入掌握并靈活運(yùn)用就困難,這是因?yàn)閷W(xué)生無法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行達(dá)西滲流實(shí)驗(yàn)、潛水模擬演示實(shí)驗(yàn)、承壓水模擬演示實(shí)驗(yàn)、地下水流動(dòng)系統(tǒng)模擬演示等實(shí)驗(yàn),對(duì)地下水缺乏感性認(rèn)識(shí)。再如《地下水動(dòng)力學(xué)》,由于學(xué)生沒有在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過裘布依潛水穩(wěn)定流井流實(shí)驗(yàn)、壩基滲流水電比擬實(shí)驗(yàn)、非飽和帶水運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn),影響學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的鞏固及實(shí)踐技能水平的提高。還有《水文分析與水利計(jì)算》,學(xué)生雖然學(xué)了許多水文方面的理論知識(shí),但卻沒有機(jī)會(huì)進(jìn)行水文測(cè)驗(yàn)和水文實(shí)驗(yàn)。教學(xué)內(nèi)容重理論輕實(shí)踐造成學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本能力無法得到有效訓(xùn)練,降低了學(xué)生畢業(yè)后在社會(huì)上的競(jìng)爭(zhēng)力或進(jìn)一步深造的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力。
2 課程體系的構(gòu)建
根據(jù)我校水文與水資源工程專業(yè)課程體系存在的問題,我們認(rèn)為,必須嚴(yán)格從人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),按照專業(yè)發(fā)展需求,以促進(jìn)校企合作、產(chǎn)學(xué)研共同培養(yǎng)學(xué)生工程創(chuàng)新能力及就業(yè)等為前提,科學(xué)優(yōu)化和重組課程體系,篩選符合當(dāng)前教育現(xiàn)狀及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所需的課程,為學(xué)生專業(yè)水平的提高及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,結(jié)合水文與水資源工程專業(yè)即包含地表水又兼顧地下水的特點(diǎn),提出新形勢(shì)條件下我校水文與水資源工程專業(yè)課程體系構(gòu)建。
2.1 新增課程
在確保我校水文與水資源工程專業(yè)本科培養(yǎng)計(jì)劃中所設(shè)課程總門數(shù)不變的情況下,根據(jù)本學(xué)科發(fā)展的需要,考慮到《水文分析與水利計(jì)算》《水資源工程勘察》兩門課程在地表水勘察內(nèi)容上的交叉重復(fù),可刪除《水資源工程勘察》,新增《水文地質(zhì)勘察》,既避免課程內(nèi)容的重復(fù),又使學(xué)生能較好地掌握水資源工程勘察的方法及最新的技術(shù)。考慮到目前地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)在我國(guó)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)占有越來越重要的地位及環(huán)境保護(hù)部《環(huán)境影響評(píng)價(jià)導(dǎo)則――地下水環(huán)境》(HJ610-2011年)的出版,結(jié)合我校水文與水資源工程專業(yè)特點(diǎn)、地下水環(huán)評(píng)人才短缺以及環(huán)評(píng)單位對(duì)地下水環(huán)評(píng)人員的迫切需求,可刪除《環(huán)境影響評(píng)價(jià)理論與方法》,新增《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)》,并把《環(huán)境影響評(píng)價(jià)理論與方法》作為教學(xué)參考書,使學(xué)生掌握地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)的理論方法,為其就業(yè)創(chuàng)造良好條件。考慮到《水文地質(zhì)勘察》與《水文與工程物探》內(nèi)容的重復(fù)以及同位素技術(shù)在地下水研究中的廣闊應(yīng)用前景,可刪除《水文與工程物探》,新增《環(huán)境同位素水文地質(zhì)》,使學(xué)生多掌握一項(xiàng)水文地質(zhì)新技術(shù),增強(qiáng)其未來應(yīng)用同位素技術(shù)從事水文地質(zhì)勘察的能力。
2.2 設(shè)置合理課程次序
為了體現(xiàn)課程內(nèi)容之間的相互遞進(jìn)關(guān)系,必須對(duì)不合理的課程次序進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,理順課程開設(shè)的前后順序,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中達(dá)到循序漸進(jìn),真正所學(xué)課程專業(yè)知識(shí)的積累。為此,把《土力學(xué)》安排在第五學(xué)期,《地基基礎(chǔ)與基礎(chǔ)工程》安排在第六學(xué)期,確保學(xué)生在充分掌握《土力學(xué)》的基礎(chǔ)理論知識(shí)后,對(duì)《地基基礎(chǔ)與基礎(chǔ)工程》相關(guān)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)有更深入的理解和鞏固。把《水利工程經(jīng)濟(jì)學(xué)》安排在第五學(xué)期,《水利工程概論》安排在第六學(xué)期,確保學(xué)生在充分了解水利工程經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上,對(duì)各項(xiàng)水利工程專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)有更深層次的掌握。把《水文地質(zhì)勘察》安排在第六學(xué)期,《水資源開發(fā)利用》《礦床水文地質(zhì)學(xué)》安排在第七學(xué)期,確保學(xué)生在前期掌握了《水文地質(zhì)勘察》的技術(shù)方法和手段后,能更好地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)理解和掌握《水資源開發(fā)利用》的理論與方法以及《礦床水文地質(zhì)學(xué)》的調(diào)查評(píng)價(jià)方法。
2.3 課程內(nèi)容改革
在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天,水文與水資源工程專業(yè)知識(shí)更新較快,但課程教材更新卻相對(duì)較慢,其中的一些知識(shí)已經(jīng)無法滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求。因此,在課程專業(yè)知識(shí)的教學(xué)過程中,教師必須與時(shí)俱進(jìn),對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行合理改革,刪除一些課程中內(nèi)容陳舊、理論與實(shí)際脫節(jié)的內(nèi)容,對(duì)課程內(nèi)容要突出其科學(xué)性和先進(jìn)性,深入淺出,能夠反映新理論、新技術(shù)、新方法及前沿性的新視點(diǎn),把原來分散的課程內(nèi)容聯(lián)成一個(gè)有機(jī)的整體。如在《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容改革中,可增加區(qū)域尺度非均質(zhì)性、斷裂帶滲透性、海洋―陸地界面處的地下水等內(nèi)容,與學(xué)生分析和探討這些因素對(duì)地下水資源的分布、循環(huán)、水質(zhì)和可持續(xù)性利用的影響。在《水環(huán)境化學(xué)》課程內(nèi)容改革中,可增加水文、化學(xué)、生物過程的耦合及水文和地球化學(xué)過程的計(jì)算機(jī)模擬等內(nèi)容,使學(xué)生了解目前水文地球化學(xué)研究的熱點(diǎn)和方向。在《水污染控制與修復(fù)理論》課程內(nèi)容改革中,可增加有機(jī)污染物的野外最有效的降解路徑及強(qiáng)放射性廢料的地質(zhì)處置等內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生在水污染控制與修復(fù)中的自我創(chuàng)新能力。
2.4 選用合理教材
合理的教材對(duì)促進(jìn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)起著非常重要的作用。為此,嚴(yán)格要求本專業(yè)教師對(duì)所授課程選用合理教材,必須是國(guó)家規(guī)劃教材和專業(yè)規(guī)范核心課程教材,且教材名稱與所開設(shè)課程的名稱一致或接近,對(duì)于未納入國(guó)家教材計(jì)劃的非正規(guī)教材或正規(guī)出版的書籍,嚴(yán)禁用做教材給學(xué)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(shí)交叉重復(fù),而且能反映新理論、新技術(shù)、新方法,可使學(xué)生比較系統(tǒng)的接受學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。同時(shí)結(jié)合山西省礦山開采對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞的實(shí)際,加強(qiáng)我校水文與水資源工程專業(yè)教材建設(shè),通過申請(qǐng)水文與水資源工程專業(yè)委員會(huì)下達(dá)的教材指標(biāo),組織主要骨干教師編寫出理論聯(lián)系實(shí)際、基礎(chǔ)知識(shí)與技術(shù)知識(shí)兼容的《礦床水文地質(zhì)學(xué)》《水文水利計(jì)算》等專業(yè)教材,為學(xué)生課堂的學(xué)習(xí)提供更符合實(shí)際的教材,達(dá)到進(jìn)一步提高學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。
2.5 增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)環(huán)節(jié)中非常重要,實(shí)踐性很強(qiáng)。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),可進(jìn)一步鞏固學(xué)生所學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。為此,我校水文與水資源工程專業(yè)在中央財(cái)政支持地方高校發(fā)展專項(xiàng)資金及山西省財(cái)政專項(xiàng)資金的支持下,對(duì)整體水平落后的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了改造,共建設(shè)有6個(gè)實(shí)驗(yàn)室,包括氣候氣象實(shí)驗(yàn)室、飽和與非飽和帶水實(shí)驗(yàn)室、水文工程勘察實(shí)驗(yàn)室、水文實(shí)驗(yàn)室、水環(huán)境污染與修復(fù)實(shí)驗(yàn)室、礦山水文地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室,并制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,使實(shí)驗(yàn)室能開設(shè)出符合教學(xué)大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn),如人工模擬降雨實(shí)驗(yàn)、土壤入滲性能測(cè)量實(shí)驗(yàn)、淺層水流流速測(cè)量實(shí)驗(yàn)、達(dá)西滲流實(shí)驗(yàn)、潛水模擬實(shí)驗(yàn)、承壓水模擬實(shí)驗(yàn)、裘布依潛水穩(wěn)定流井流實(shí)驗(yàn)、壩基滲流水電比擬實(shí)驗(yàn)、地表水溶質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)等。同時(shí)為了確保實(shí)驗(yàn)的順利開展,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè),提高實(shí)驗(yàn)教師的業(yè)務(wù)素質(zhì),為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.6 科研轉(zhuǎn)化教學(xué)
太原理工大學(xué)作為教學(xué)研究型大學(xué),對(duì)教學(xué)和科研非常重視。從辯證的角度來看,教學(xué)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(yè)授課教師都從事有關(guān)科研項(xiàng)目的研究,如國(guó)家自然科學(xué)基金、山西省自然科學(xué)基金、校基金、行業(yè)基金及其他橫向科研項(xiàng)目等,在國(guó)內(nèi)外核心期刊上或國(guó)際會(huì)議論文集上發(fā)表了諸如水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、徑流趨勢(shì)預(yù)測(cè)、水資源、水環(huán)境、水污染、土壤、水土保持等不同方向的專業(yè)學(xué)術(shù)論文,并有多篇論文被EI、SCI收錄及他人參考引用。針對(duì)水文與水資源教師在科研上的優(yōu)勢(shì),提倡各位授課教師以科研促進(jìn)教學(xué),鼓勵(lì)教師積極將科研成果轉(zhuǎn)化到教學(xué)中。通過科研轉(zhuǎn)化教學(xué),不僅使學(xué)生了解各位教師的主要研究方向,從教師的科研成果中學(xué)到最新的理論知識(shí),而且能激發(fā)學(xué)生的科研興趣,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提高及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3 結(jié)語
課程體系對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關(guān)重要,必須給予高度重視。太原理工大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院水文與水資源工程專業(yè)課程體系存在的問題主要是課程設(shè)置不合理、課程之間的銜接性差、課程內(nèi)容交叉重復(fù)、教學(xué)內(nèi)容重理論輕實(shí)踐。水文與水資源工程專業(yè)課程體系構(gòu)建主要包括新增課程、設(shè)置合理課程次序、課程內(nèi)容改革、選用合理教材、增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科研轉(zhuǎn)化教學(xué)。通過課程體系構(gòu)建,為進(jìn)一步提高本科教學(xué)質(zhì)量及水文與水資源工程專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
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適應(yīng)水問題研究發(fā)展的需要,并與工程水文學(xué)相配合,深化水文研究的理論與實(shí)踐,地理水文學(xué)更可拓寬水文地理學(xué)的研究方向,發(fā)展內(nèi)涵,有利于學(xué)科研究發(fā)揮自己的特色;促進(jìn)水文研究與地理科學(xué)其它分支科學(xué)的橫向結(jié)合,如氣候?qū)W、地貌學(xué)、土壤地理學(xué)等,尤其是與人文經(jīng)濟(jì)地理學(xué)的結(jié)合,形成新的邊緣學(xué)科領(lǐng)域和產(chǎn)生新的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn);通過水與資源、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)與環(huán)境的廣泛聯(lián)系,有利于綜合性研究?jī)?yōu)勢(shì)的發(fā)揮,改變水文地理研究的傳統(tǒng)方法與手段,增加計(jì)算技術(shù)、遙感遙測(cè)與信息系統(tǒng)方法的應(yīng)用,提高研究工作的水平。
地理水文學(xué)的提出是一種發(fā)展,而不是對(duì)水文地理學(xué)的否定。兩者既屬于地理科學(xué)也屬于水文科學(xué)。為了簡(jiǎn)化敘述,它們的關(guān)系可以用圖1來表示:
圖1地理水文學(xué)與水文地理學(xué)示意
Fig.Relationshipbetweengeographicalhydrologyandhydrogeography
顯然,地理水文學(xué)與水文地理學(xué)均是地理科學(xué)(G)與水文科學(xué)(H)的公共部分,即集合G與H的交,有共同的元素為X,則:
G∩B={X/X∈G,X∈H}
只是水文地理學(xué)靠近地理學(xué),而地理水文學(xué)靠近水文學(xué)。從我國(guó)地理部門的水文研究來看,針對(duì)區(qū)域和流域的單純水文地理研究已相對(duì)減少,而水文水資源本身的研究相對(duì)發(fā)展。地理水文學(xué)在研究領(lǐng)域、深度層次、實(shí)際應(yīng)用等方面均領(lǐng)先于水文地理學(xué)。
2回顧與研究現(xiàn)狀
從30年代后期到80年代中期的研究回顧,見參考文獻(xiàn)[1-3。結(jié)合當(dāng)前,簡(jiǎn)要概括如下:我國(guó)地理學(xué)中現(xiàn)代水文學(xué)研究始于30年代末,從吳尚時(shí)先生的譯著“江河之水文”為起始。50年代初,謝家澤、郭敬輝、施成熙、羅開富等為推動(dòng)我國(guó)水文研究作出巨大貢獻(xiàn),50年代中期以后,以河流水文為主的水文研究迅速發(fā)展,包括邊遠(yuǎn)地區(qū)河流水文調(diào)查與全國(guó)水文區(qū)劃的研究。60年以后,從河流水文(包括河口水文)逐漸擴(kuò)大到其它陸地水體,包括冰川、湖泊與沼澤水文及水文過程(如泥石流、洪水與森林水文影響等)的研究。同時(shí),水文實(shí)驗(yàn),包括定位半定位試驗(yàn)相繼發(fā)展。70年代,特別是80年代以來,水資源問題與環(huán)境水文研究得以迅速發(fā)展。80年代中期以后,“人與水”和涉及全球變化的水文研究開始興起,方興未艾。
至于研究現(xiàn)狀的歸納,擇其主要方面分述如下:
2.1水循環(huán)與水平衡
作為水文基本理論的水循環(huán)與水平衡研究,正在宏觀與微觀尺度上不斷擴(kuò)展與深化。在宏觀上面向全球。國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃(IGBP)強(qiáng)調(diào)的界面過程研究,正力圖把描述全球物理氣候系統(tǒng)的總循環(huán)模型(GCMS)與全球水循環(huán)模型相耦合。這一研究將提供量化與描述全球水文過程與未來變化的可能,其中包含自然變化與人類活動(dòng)的影響。IGBP計(jì)劃特別注重植被變化的作用,以便把人與生物圈(MAB)計(jì)劃的研究緊密聯(lián)系起來,這是目前國(guó)際上正在開展的一項(xiàng)巨系統(tǒng)研究。在我國(guó)結(jié)合IHP-IV計(jì)劃(大氣、陸地和水系統(tǒng)間的界面過程,氣候變化和水文系統(tǒng)的關(guān)系,濕潤(rùn)熱帶、干旱半干旱區(qū)水文研究與水資源管理戰(zhàn)略等)已有初步研究,目前正加強(qiáng)我國(guó)地理水文學(xué)與地學(xué)及生物學(xué)各分支學(xué)科的跨學(xué)科研究。
水循環(huán)研究除在國(guó)內(nèi)已發(fā)展的各類流域水文模型外,正深入到單元尺度的細(xì)微觀測(cè)與計(jì)算模擬,尤其是田間水分運(yùn)動(dòng)與交換過程的實(shí)驗(yàn)與計(jì)算研究。相對(duì)于宏觀尺度的研究,我國(guó)在這方面已有一定的工作基礎(chǔ),如土壤-植物-大氣連續(xù)系統(tǒng)的研究,發(fā)展了多種水體之間多種形式耦合系統(tǒng)的探討;結(jié)合中國(guó)科學(xué)院生態(tài)臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)的建立,開展不同地理帶的水循環(huán)過程的實(shí)驗(yàn),致力于揭示界面過程中水分、熱量交換規(guī)律,例如,地下/土壤水、植物根系吸收、植物冠層輻射平衡、溫度、總氣孔阻力、邊界層阻力、土面蒸發(fā)、土壤熱通量等等。水循環(huán)或水量平衡研究,既是發(fā)展水資源確切評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ),也是農(nóng)田節(jié)水調(diào)控、農(nóng)業(yè)合理用水的依據(jù),具有重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景[7]。水循環(huán)的微觀與宏觀的結(jié)合表征水文科學(xué)理論的逐步完善化和系統(tǒng)化。
2.2區(qū)域水文與水資源
2.2.1區(qū)域水文近年來的主要進(jìn)展表現(xiàn)在:
①定量分析技術(shù)手段有所加強(qiáng),如應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)進(jìn)行區(qū)域水文類型的研究,已有黃河流域的水文區(qū)劃工作;應(yīng)用有序量最優(yōu)分割法,進(jìn)行河川徑流變化的研究;利用遙感技術(shù)進(jìn)行地區(qū)水文條件的判讀,包括對(duì)多時(shí)相衛(wèi)星遙感圖像分析區(qū)域水文動(dòng)態(tài)等。
②區(qū)域水平衡研究進(jìn)一步深入,如:中國(guó)科學(xué)院地理研究所進(jìn)行的全國(guó)水量平衡與華北水量平衡的研究;長(zhǎng)江流域辦公室與黃河水利委員會(huì)提出的長(zhǎng)江流域水平衡三要素分布和黃河流域水文要素時(shí)空分布及水平衡分析;各省區(qū)的水平衡研究,全國(guó)已有一半的省市提出研究報(bào)告[5]。在這些研究水平衡的工作中,多采用六要素的平衡計(jì)算方法。
③全國(guó)水文區(qū)劃已完成初稿,這項(xiàng)工作開始于1984年,成果即將發(fā)表。
④特殊區(qū)域的水文研究也取得許多成果。如喀斯特地區(qū)、干旱區(qū)與半干旱地區(qū)、山區(qū)、平原地區(qū)、高寒地區(qū)與小島的水文研究均有相當(dāng)?shù)难芯砍晒l(fā)表。
2.2.2水資源從70年代后期開始,我國(guó)的水資源問題一直對(duì)水文研究起著導(dǎo)向的作用,而且經(jīng)久不衰。有人甚至認(rèn)為一門新的學(xué)科——水資源水文學(xué)正在興起。這說明水文與水資源不可分割的關(guān)系。作者認(rèn)為水資源的研究可以作為水文學(xué)延伸與拓廣。但水資源學(xué)并不與水文學(xué)等同。水資源學(xué)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)有更直接的密切關(guān)系。1986年在南寧召開的第4次全國(guó)水文學(xué)術(shù)會(huì)議以來,水資源的研討非常熱烈:
①針對(duì)水資源的涵義,楊戊與劉昌明等分別提出了水資源的定義[8,9]。
②在區(qū)域水資源的研究方面,提出了對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要的土壤水的資源評(píng)價(jià)與利用[10-12]及農(nóng)業(yè)節(jié)水的途徑。這方面的研究與原蘇聯(lián)學(xué)者李沃維奇曾經(jīng)展望的“水文學(xué)的土壤趨勢(shì)”相呼應(yīng)。
③在區(qū)域水資源研究方面發(fā)表了大量的論著,特別是對(duì)邊遠(yuǎn)地區(qū)(如新疆、等地區(qū))的水資源提出了比較系統(tǒng)的研究成果[13]。
④結(jié)合城市水文研究的開展,南京大學(xué)與華東師范大學(xué)對(duì)城市水資源做了一系列的工作,水資源規(guī)劃與管理的研究比較突出。
⑤南水北調(diào)工程是我國(guó)水資源重大戰(zhàn)略性工程,對(duì)緩解我國(guó)地方水危機(jī)有重大作用。由于引水線橫跨江、淮、河、海4大流域,水資源的配置與聯(lián)合利用是亟待研究的問題。針對(duì)這一問題,應(yīng)用水文地理的系統(tǒng)分析取得了進(jìn)展[14]。
2.3冰川、湖沼水文
全國(guó)第一次水資源評(píng)價(jià)中的冰川與湖泊水量均由地理部門完成[15]。中科院冰川凍土研究所計(jì)算分析得出全國(guó)冰川間積為58651km2,冰川儲(chǔ)量為51322×108m3,冰川融水年徑流量為563×108m3。這部分水量構(gòu)成了我國(guó)西部地區(qū)水源的重要成分;中科院地理與湖泊研究所估算了全國(guó)湖泊總面積為71787km2,年貯水量為7088×108m3。中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春地理研究所估算出我國(guó)沼澤的面積約為10×104km2。
冰川與湖沼水文的研究,在我國(guó)主要集中在地理研究單位。在學(xué)術(shù)上有舉足輕重的地位。在施雅風(fēng)先生的倡導(dǎo)下,我國(guó)冰川的研究,取得迅速的發(fā)展。除水文調(diào)查外,冰川水的研究已深入到冰川的水量平衡與融水徑流形成過程的機(jī)制方面,并提出了我國(guó)冰川水文學(xué)的研究專著[16]。
我國(guó)湖泊水文研究,在西北與東南地區(qū)都取得了重大進(jìn)展。中國(guó)科學(xué)院新疆地理研究所,提出了亞洲中部湖泊的近期變化[17]的研究成果,為中亞湖泊水資源利用提供了科學(xué)依據(jù)。中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所毛銳,在太湖蒸發(fā)的長(zhǎng)期研究基礎(chǔ)上,針對(duì)1991年太湖水災(zāi)時(shí)期湖水位日變化分析得出排淺阻礙論據(jù),對(duì)于世界銀行為治災(zāi)投入資金的決策起了很大作用,顯示了研究論文的價(jià)值。此外,1992年中國(guó)科學(xué)院地理研究所在南四湖蒸發(fā)的系統(tǒng)研究成果也通過了科學(xué)鑒定,發(fā)展了水面蒸發(fā)的計(jì)算模型[18]。
沼澤水的研究以東北三江平原的沼澤水文研究為代表,已獲得了多年的科學(xué)積累[19]。
2.4水文過程與環(huán)境水文
水文過程在自然地理過程與環(huán)境變化的研究中具有極其重要的意義與應(yīng)用價(jià)值。在水文過程的驅(qū)動(dòng)下,導(dǎo)致地貌演化,流水造成侵蝕、搬運(yùn)與沉積,起著地形的塑造作用;攜帶地表層化學(xué)元素的遷移、沉淀,對(duì)化學(xué)地理景觀起著重要作用;對(duì)于地球表面的主要熱量(太陽能)進(jìn)行調(diào)節(jié)與傳輸,影響到氣候的形成與變化;蒸發(fā)過程包含著生物界的一個(gè)基本生理過程——蒸騰作用,涉及到植物生長(zhǎng)發(fā)育。在這個(gè)過程中,水與二氧化碳一起是構(gòu)成植物碳水化合物的主要物質(zhì);另一方面,水文地理或環(huán)境條件又對(duì)水文過程發(fā)生影響,成為環(huán)境變化研究的命題。水文過程的研究近年來非常活躍。
2.4.1水文過程模型結(jié)合各地水文計(jì)算的需要,對(duì)產(chǎn)流與匯流發(fā)展了不同的模型。中山大學(xué)、南京大學(xué)、貴陽師大與成都科技大學(xué)等單位分別研制了巖溶地區(qū)水文模型[20,21]。結(jié)合流域地貌水系結(jié)構(gòu),中科院地理研究所等單位發(fā)展了地貌單位線方法,用于徑流過程的計(jì)算。考慮土地利用對(duì)水文過程的影響,劉昌明、于靜潔提出了森林?jǐn)r蓄降雨極限量模型①,用于森林?jǐn)r蓄降雨的計(jì)算問題。
①北京林業(yè)大學(xué),國(guó)際森林水文模型班講義,81-87,1990。
2.4.2水量轉(zhuǎn)化近期,在我國(guó)平原地區(qū),開展了“三水”(降雨、地表水與地下水)轉(zhuǎn)化的研究,考慮到土壤水,稱為“四水轉(zhuǎn)化”,再進(jìn)一步聯(lián)系到植物水分,稱為“五水轉(zhuǎn)化”,這是研究工作的一種循回漸進(jìn),從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過程。這方面的研究由于采用了系統(tǒng)的觀點(diǎn)和演繹方法[22],使水量轉(zhuǎn)化過程的理論得到了進(jìn)一步的發(fā)展。這些進(jìn)展表現(xiàn)出對(duì)水文過程研究的全面概括和預(yù)見性,揭示出界面水文研究的前景,同時(shí),也豐富了自然地理過程的理論。
2.4.3環(huán)境水文主要探討環(huán)境變化(包括自然與人為變化)造成水量與水質(zhì)過程的變化,這一研究是以水文過程的理論為基礎(chǔ),計(jì)算分析各種水文要素對(duì)環(huán)境條件改變的響應(yīng)。在研究方法上,目前主要采用鑒定評(píng)價(jià)法、模擬法以及外推法等[23]。近幾年,國(guó)內(nèi)環(huán)境水文的研究大多結(jié)合各地的環(huán)境保護(hù)規(guī)劃與實(shí)施進(jìn)行,如華北地區(qū)的水環(huán)境與上海市的水環(huán)境[24]。在一些薄弱的領(lǐng)域,如:地下水的污染,也開展了研究[25]。1990年國(guó)際地理聯(lián)合會(huì)(IGU)在北京舉行區(qū)域大會(huì)后,IGU執(zhí)委會(huì)批準(zhǔn)在中國(guó)建立了區(qū)域水文對(duì)氣候變化和全球變暖響應(yīng)的二級(jí)學(xué)術(shù)研究組織并推選劉昌明為主席,使環(huán)境水文的研究由較小尺度的研究轉(zhuǎn)向更加宏觀的大尺度環(huán)境水文研究。1992與1993年分別在美國(guó)華盛頓與中國(guó)拉薩舉行了國(guó)際會(huì)議,研討了全球變暖對(duì)水文與水資源的影響和高寒地區(qū)水文水資源對(duì)氣候與全球變暖的響應(yīng)[26]。這些學(xué)術(shù)活動(dòng)推動(dòng)了我國(guó)大環(huán)境水文的研究。
2.5實(shí)驗(yàn)水文
水文學(xué)理論的深入發(fā)展必須借助于實(shí)驗(yàn)研究。目前,水文的定位觀測(cè)遍及我國(guó)的主要陸地水體,包括冰川、湖泊、沼澤與小河流的降雨徑流、土壤水與地下水。比較著名的臺(tái)站可以山東禹城水循環(huán)與水平衡試驗(yàn)站、太湖試驗(yàn)站、東北三江平原沼澤試驗(yàn)站與西北天山冰川試驗(yàn)站為代表,這些實(shí)驗(yàn)站納入了中國(guó)科學(xué)院生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),覆蓋了我國(guó)主要的生態(tài)類型區(qū),為我國(guó)地理水文的理論與應(yīng)用研究提供了最有力的支撐。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容不僅包含了所有的水文要素的試驗(yàn)觀測(cè),而且結(jié)合了能量與溶質(zhì)等不同地理地帶的生態(tài)與環(huán)境條件的研究。在實(shí)驗(yàn)技術(shù)與手段方面,除了引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)儀器(如普遍配置土壤水分中子儀,太陽輻射儀等)外,根據(jù)實(shí)驗(yàn)與模擬的需要還自行研制了室內(nèi)與野外實(shí)驗(yàn)裝置[27]。配合對(duì)土壤-植物-大氣系統(tǒng)(SPAC)的觀測(cè),設(shè)計(jì)了多種儀器的綜合裝置,發(fā)展了新的研究課題。
2.6應(yīng)用性研究
結(jié)合國(guó)家與地方的任務(wù),適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)需要,在國(guó)土整治、區(qū)域發(fā)展、城鄉(xiāng)規(guī)劃、工礦交通建設(shè)、大型水利工程生態(tài)與環(huán)境保護(hù)等許多方面,進(jìn)行了大量的研究工作。在缺水的華北與西北地區(qū)的工作如節(jié)水農(nóng)業(yè)[29]等。有些研究突出地理學(xué)的特色,如在華北平原進(jìn)行的古河道調(diào)查[30],為區(qū)域的水量調(diào)蓄工作,提供了重要參考。
3、21世紀(jì)地理水文研究若干問題
展望未來,地理水文的研究,將有廣闊的發(fā)展前景。密切結(jié)合社會(huì)各方面對(duì)水日益增長(zhǎng)的需求,適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,考慮國(guó)際學(xué)術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),面臨著嚴(yán)竣的挑戰(zhàn)和眾多的機(jī)遇,研究工作任重而道遠(yuǎn)。下面提出的若干方面僅供商榷。
3.1水資源仍為研究主題
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長(zhǎng),今后應(yīng)以地理水文與工程水文相結(jié)合,為水資源評(píng)價(jià)、開發(fā)、利用、管理和保護(hù)提供水資源水文的科學(xué)依據(jù),深入水文規(guī)律的研究,創(chuàng)造新的水文分析方法。由于供水量的不斷增長(zhǎng)引起廢棄水的增加,水質(zhì)的研究和地下水及一些新水源利用,將會(huì)更加迅速地發(fā)展,不斷擴(kuò)大規(guī)模或尺度的人類活動(dòng)對(duì)水資源的影響,包括三峽大壩與南水北調(diào)等超大型水資源工程的影響,將為地理水文研究提出新課題。
3.2全球變化與地理水文
埃里克·巴倫提出的通用循環(huán)模式(GENESIS)進(jìn)一步發(fā)展了全球增暖的認(rèn)識(shí)。對(duì)全球變暖引起的水文水資源變化的研究,是我們責(zé)無旁貸的任務(wù)。中國(guó)是世界大國(guó),幅員遼闊,大約跨4°-53°N之間,水資源對(duì)氣候變化的響應(yīng)是非常復(fù)雜的。主要特點(diǎn)是:
①因緯度帶而異;
②水文水資源量的響應(yīng)屬非線性(見圖2);
③水文的變異,包括極值,有隨溫度升高而俱增的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)會(huì)影響到水資源開發(fā)利用的規(guī)劃與管理。因此,必須開展全國(guó)不同地理區(qū)或緯度帶的水文水資源對(duì)全球氣候變化響應(yīng)的研究,并為水資源未來情景作出預(yù)測(cè)。
圖2年徑流(R)對(duì)氣溫(T)與降水(P)的響應(yīng)
Fig2AnnualRunoffResponsetoAnnualTemperatureandPrecipitation
3.3全球能量與水循環(huán)實(shí)驗(yàn)(GEWEX)
GEWEX是一個(gè)跨世紀(jì)的國(guó)際研究計(jì)劃,它屬于世界氣象計(jì)劃(WCP)的內(nèi)容,橫向與水文學(xué)的研究相結(jié)合。研究計(jì)劃在1990年制定,1995年以前屬準(zhǔn)備階段。我國(guó)早在50-60年代已由黃秉維先生提出了與其基本相同的課題,即“熱水平衡”的研究。因此,在我國(guó)開展這一工作已具備了一定的基礎(chǔ)。特別是目前正在建立的中國(guó)科學(xué)院生態(tài)臺(tái)站網(wǎng)絡(luò),將為開展GEWEX的研究和國(guó)際間的合作提供良好的條件。由于GEWEX的研究需要解決大小尺度空間系統(tǒng)的耦合問題,今后的研究從我國(guó)的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)臺(tái)站來看,存在著小尺度能量與水分運(yùn)動(dòng)的計(jì)算,如何在尺度上延伸或升級(jí)(Upscale),當(dāng)然,全球大尺度的模型,也需要考慮尺度的降級(jí)(Downscale)。隨著GEWEX研究向21世紀(jì)的邁進(jìn),水文與氣候?qū)W在大尺度上的結(jié)合,將會(huì)產(chǎn)生出嶄新的成果,發(fā)展新的前沿。
3.4水文循環(huán)的生物圈方面(BAHC)
在國(guó)際地圈、生物圈計(jì)劃(IGBP)中,BAHC是核心計(jì)劃之一。這與1966年澳大利亞著名土壤-水文學(xué)家菲利浦提出了土壤-植物-大氣連續(xù)系統(tǒng)的研究一脈相承。1992年已在法國(guó)召開了國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì),歐洲與北美及澳洲均在開展研究,加拿大國(guó)家氣候中心立項(xiàng)作為專題項(xiàng)目。
BAHC作為IGBP的核心研究項(xiàng)目,將密切配合國(guó)際地圈、生物圈計(jì)劃的研究,旨在通過植被對(duì)水循環(huán)實(shí)現(xiàn)調(diào)控。在我國(guó)地球與生命科學(xué)的一些研究單位也正從實(shí)驗(yàn)的途徑開始工作。由于水循環(huán)控制關(guān)系到水資源調(diào)蓄利用,這項(xiàng)研究不僅具有重要的應(yīng)用前景,而且結(jié)合IGBP計(jì)劃將促進(jìn)一門新的水文學(xué)科——宏觀生態(tài)水文學(xué)的發(fā)展。
3.5過度或交錯(cuò)帶(Ecotones)的水文問題
Ecotones原意為群落交錯(cuò)帶。隨著環(huán)境變化的深入研究,提出了生物多樣性的問題,Ecotones是環(huán)境水文問題研究的延伸。根據(jù)人與生物圈(MAB)的活動(dòng)計(jì)劃,1993年7月,在法國(guó)里昂召開國(guó)際地下水與地表水交錯(cuò)帶的國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì),主要有以下三方面的議題:
①地下水與地表水界面的作用。
②地下水與地表水界面的障礙:原因與評(píng)價(jià)方法。
③地下水與地表水界面的管理與恢復(fù)。在我國(guó)Ecotones尚屬一個(gè)新的研究領(lǐng)域,目前國(guó)內(nèi)水文地理與化學(xué)地理工作者正在著手開展Ecotones的研究,除了地表水與地下水交錯(cuò)帶外,河湖與陸地過渡帶Ecotones也開始研究,預(yù)計(jì)未來其它交錯(cuò)帶的研究也會(huì)逐漸發(fā)展,這一研究作為水文學(xué)與環(huán)境學(xué)的交叉研究課題需于重視。
3.6雨水資源化
雨水資源化顧名思義是雨水利用的問題,80年代以來熱衷于這一研究的各國(guó)學(xué)者已舉行了六屆大會(huì)和多次區(qū)域性會(huì)議,1992年10月在日本東京都召開了國(guó)際雨水資源化區(qū)域會(huì)議。1993年8月初在肯尼亞內(nèi)羅畢召開了第六屆會(huì)議,說明雨水利用問題深受各國(guó)學(xué)術(shù)界的重視。
1989年8月初在菲律賓召開的第四屆國(guó)際大會(huì)上,醞釀成立了“國(guó)際雨水收集系統(tǒng)協(xié)會(huì)”(IRCSA)并推選了美國(guó)夏威夷大學(xué)水文學(xué)家,美籍華人霍雨時(shí)為該協(xié)會(huì)的第一任主席,該協(xié)會(huì)的成立進(jìn)一步推動(dòng)著雨水利用的研究。
雨水利用的研究應(yīng)用前景廣闊,其內(nèi)容也甚為廣泛,特別是對(duì)我國(guó)廣大農(nóng)村農(nóng)戶的供水、對(duì)缺乏河川的漁島、遠(yuǎn)離地表水源的山村等有很重要的意義,拓寬的雨水利用還包括雨云的研究(和人工增雨),屋頂雨水的收集技術(shù)以及水質(zhì)保存的方法、雨洪的調(diào)蓄等等。對(duì)于我國(guó)缺水的北方與南方石灰?guī)r山區(qū)。地表水缺乏的地區(qū),雨水利用的研究可望緩解局部地區(qū)的缺水問題。在我國(guó)降雨分配不均的情況下,這一研究的意義不言而喻。1985年6月將由中國(guó)地理學(xué)會(huì)水文專業(yè)委員會(huì)與組織在我國(guó)召開第七屆IRCSA大會(huì),可望推動(dòng)我國(guó)的雨水資源化研究。
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