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关于水资源学的论述

已有 7276 次阅读 2008-8-6 22:29 |个人分类:科学研究|系统分类:科研笔记| 关于水资源学的论述

左其亭

郑州大学水科学研究中心主任、教授、博导

一、水资源的概念

水资源的含义十分丰富,对水资源概念的界定也是多种多样。一般,对水资源的定义有广义和狭义之分。广义的水资源,是指地球上水的总体,包括大气中的降水、河湖中的地表水、浅层和深层的地下水、冰川、海水等。如,在《英国大百科全书》中,水资源被定义为“全部自然界任何形态的水,包括气态水、液态水和固态水”。在《中国水利百科全书》(水文与水资源分册)中也有类似的提法,定义水资源为“地球上各种形态的(气态、液态或固态)天然水”。

狭义的水资源,是指与生态系统保护和人类生存与发展密切相关的、可以利用的、而又逐年能够得到恢复和更新的淡水,其补给来源为大气降水。该定义反映了水资源具有下列性质:①水资源是生态系统存在的基本要素,是人类生存与发展不可替代的自然资源;②水资源是在现有技术、经济条件下通过工程措施可以利用的水,且水质应符合人类利用的要求;③水资源是大气降水补给的地表、地下产水量;④水资源是可以通过水循环得到恢复和更新的资源。

二、水资源学的概念

人类在长期水事活动过程中,逐步形成了有关水资源的专业知识和经验。但在相当长的时间内,有关水资源的知识和经验常融合在其他已建立的学科中,如水文学、地理学、自然资源学、环境学等。自20世纪中期以来,随着经济社会高速发展,人口过快增长,水资源问题日益突出,并直接影响到社会发展和人类的生存环境,也受到国际社会的高度重视,极大地促进学术界的研究热情,逐步形成了自成体系的水资源学。

水资源学water resources science)是在认识水资源特性、研究和解决日益突出的水资源问题的基础上,逐步形成的一门研究水资源形成、转化、运动规律及水资源合理开发利用基础理论并指导水资源业务(如水资源开发、利用、保护、规划、管理)的知识体系。

三、水资源学的研究内容

水资源学包括相互交叉、相互联系的三方面内容:是对水资源的基本认识,包括对水资源形成、转化、利用的认识;是水资源学的基本理论,这是水资源学成为一门学科的理论支撑;是对水资源工作主体内容的介绍,包括水资源评价及开发利用与保护、水权与水价水市场、水资源规划与管理等。

水资源的形成、转化、利用的基本认识,是水资源学的认识基础,也是学习水资源学的基础或入门。具体来说,就是要先对水资源的形成、转化、运动机理以及水资源在地球上的空间分布及时程变化规律、再生规律有一个初步认识。这是进一步学习水资源学基本理论、认识水资源开发、利用、保护、规划、管理等实践环节的基础。

称水资源学是一门学科,必然要有一套固有的基础理论。水资源学基本理论具体包括水量平衡原理、水环境容量理论、水资源价值理论、水资源优化配置理论、水资源可持续利用理论。这是水资源学这门学科的理论支撑。

水资源工作主体内容包括水资源评价、水资源保护、水权与水价水市场、水资源规划、水资源管理。这些内容是水资源学服务于人类社会的重要理论方法及应用实践。

四、水资源学的研究对象

总体来讲,水资源学的研究对象是由水资源与人类社会所组成的复杂大系统,归纳起来有三方面:地球水资源本身。研究内容包括:水资源形成、转化规律;水资源数量、质量评价等;水资源与经济社会之间的关系与协调。研究内容包括:经济社会发展需水预测,水资源合理配置,水资源规划方案优选,水资源管理措施实施,水资源价格制定等;水资源与生态系统之间的关系与协调。研究内容包括:生态需水计算,水资源保护规划与措施等。

五、水资源学的学科体系

根据水资源学的研究对象和研究内容,可以把本课程分成相互联系、相互促进的三部分,即“对水资源的基本认识”、“水资源学的基本理论”、“水资源工作主体内容”,组成水资源学学科体系。

第一部分,对水资源的基本认识。将介绍全球和我国的水资源状况、水资源形成过程和转化关系、水资源利用途径。这是学习水资源学的基础知识,也是对水资源状况和特性的初步认识,是学习水资源学的基础。

第二部分,水资源学的基本理论。将介绍水量平衡原理、水环境容量理论、水资源价值理论、水资源优化配置理论、水资源可持续利用理论。这是水资源学的基础理论,也是后续学习水资源评价、水资源保护、水权与水价水市场、水资源规划与管理等内容的重要理论依据。

第三部分,水资源工作主体内容。将介绍水资源评价、水资源保护、水权与水价水市场、水资源规划、水资源管理方面的知识。这是水资源工作的主体内容,也是水资源学的主体内容,也是水资源学服务于人类社会的主要工作内容。

六、水资源学的特点

水资源学不仅仅研究水资源本身,而且涉及到与水资源有关的经济社会、生态系统以及它们之间的相互协调,研究的问题不仅仅有水资源问题,还有社会问题、环境问题,涉及的学科多、内容广。概括起来,有以下特点:

需要多学科知识。水资源学需要的知识涉及到水文学、社会学、经济学、环境学、化学、数学、系统科学、法学等。水资源学与水文学联系十分密切,水文学是水资源学的重要学科基础,水资源学是水文学服务于人类社会的重要应用方面。水资源规划工作中,需要运用社会学、经济学知识,对经济社会发展规模进行论证,为水资源合理配置奠定基础;在水资源保护研究中,需要应用环境学、化学的知识;对水资源多种用途的相互协调问题,需要借助现代数学理论、系统科学理论的方法;面对水资源管理的复杂问题,需要借助水法、水土保持法、环境法等法学知识和水价制定等经济学手段,实现水资源管理的科学化、制度化。

是实践性很强的学科。水资源学是一门直接服务于人类社会的学科,其产生就是为了解决水资源工作中遇到的实际问题,其主要工作内容就是解决现实中出现的水资源问题,如水资源配置、水价制定、水资源保护等。因此,水资源学是一门实践性很强的学科,需要在实践的基础上不断完善和发展,再反过来指导生产实践。

是伴随着人们认识水平、法律、政策的发展而发展的学科。水资源学的发展不仅基于一定的基础理论,而且与人们的认识水平密切相关。比如,在水资源规划方面,是“以需定供”,还是“以供定需”?还是坚持可持续发展的思想?不同的思想意思形态,决定着水资源规划的水平,不断提高的认识水平推动着水资源学的发展。此外,水资源学的发展还与水管理政策、法律密切相关。比如,是坚持流域统一管理,还是分割管理?是坚持水量、水质、地表水、地下水统一管理,还是分散管理?这些水管理政策、法律法规反映出水资源管理的水平和层次。

七、水资源学的研究方法

针对水资源学的特点,需要采用以下研究方法:

以气象、水文要素的长期观测资料为依据,采用成因分析和统计分析相结合的方法。在水资源学中,评价水资源的数量、空间和时间分布、变化特性,是水资源评价、规划与管理的工作基础。这一工作需要借助气象、水文要素的长期观测,通过对长期观测资料的分析计算,可以得到水文、气象参数,掌握水资源变化规律。通过对水资源的成因分析,有助于对水资源变化规律的认识。

多学科交叉的方法。如前所述,水资源学的研究内容涉及水文学、社会学、经济学、环境学、化学、数学、系统科学、法学等。因此,在水资源学研究中,需要用到其他学科的知识,特别是针对复杂问题,需要多学科交叉研究。

定量分析与定性分析相结合的方法。在水资源学中,不仅要处理大量定量化的指标或问题,而且还需要处理大量定性的指标或问题,如可持续发展程度、水资源承载程度、人水和谐程度等。

采用系统分析的方法。水资源学研究的对象是一个十分复杂的大系统,所面对的问题也涉及多个方面,比如水资源短缺、洪水灾害、水环境污染等;同时面对的需求也是多方面的,比如要满足生活、工业、农业、生态等多种类型的用水需求。因此,水资源学常常面对多目标、多约束的复杂问题。解决这些问题,可以采用系统分析的方法。

 

引自: 左其亭,窦明,马军霞 合编. 水资源学教程(普通高等教育“十一五”国家级规划教材). 北京:中国水利水电出版社,2008

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