现代水文学01.水文学及水资源研究
现代水文水资源学科体系及研究前沿和热点问题
现代水文水资源学科体系及研究前沿和热点问题一、本文概述随着全球气候变化的加剧和人类社会对水资源需求的日益增长，现代水文水资源学科面临着前所未有的挑战与机遇。
本文旨在全面梳理现代水文水资源学科的体系框架，深入剖析其研究前沿和热点问题，以期为相关领域的研究者和实践者提供有价值的参考。
本文将首先回顾水文水资源学科的发展历程，阐述其基本概念和研究范畴，明确学科的定位与使命。
在此基础上，将重点分析现代水文水资源学科的研究前沿，包括气候变化对水文循环的影响、水资源评价与管理、水生态系统保护与恢复、水文极端事件与灾害风险评估等方面。
本文还将探讨当前水文水资源领域面临的热点问题，如水资源短缺与危机、水权与水市场、水资源利用效率与可持续性等。
通过对现代水文水资源学科体系及研究前沿和热点问题的系统梳理和深入剖析，本文旨在促进相关领域的学术交流与合作，推动水文水资源学科的创新与发展，为全球水资源的可持续利用和管理提供科学支撑。
二、现代水文水资源学科体系随着科学技术的快速发展和全球水资源问题的日益凸显，现代水文水资源学科体系已逐渐形成为一个综合性的、多学科的交叉领域。
它不仅涵盖了传统的水文学和水资源学内容，还融入了环境科学、生态学、地理学、气象学、社会学、经济学等多个学科的知识和方法。
现代水文水资源学科体系的核心在于对水循环过程的深入理解和模拟，包括降水、蒸发、入渗、径流等各个环节。
在此基础上，学科体系进一步扩展至水资源的评价、规划、管理、保护等方面，形成了水资源工程学、水资源管理学、水资源经济学、水资源生态学等分支学科。
同时，现代水文水资源学科体系还注重与其他相关学科的交叉融合。
例如，通过与环境科学的结合，研究水资源的污染与治理；通过与生态学的结合，探讨水资源开发与生态保护的平衡；通过与气象学的结合，分析气候变化对水资源的影响；通过与社会学和经济学的结合，评估水资源的社会经济价值及其合理配置。
在研究方法上，现代水文水资源学科体系强调定量分析与定性分析相结合，注重数据的采集与处理、模型的构建与验证，以及预测与决策支持系统的开发与应用。
水文学及水资源研究生专业课程
水文学及水资源研究生专业课程水是人类生命不可或缺的重要资源，如何科学合理地利用水资源，已经成为当今世界面临的重要问题。
水文学及水资源研究生专业课程，就是为了培养专业人才，能够深入探究水资源的科学性和可持续性，并解决水资源利用和保护的实际问题。
水文学及水资源研究生专业课程主要包括水文学、水资源管理、水资源规划、水资源与环境保护等方面的内容。
其中，水文学是研究水的循环、分布和变化规律的学科，重点研究自然界水文循环过程以及人类对水资源的开发利用与管理。
水资源管理是基于水资源的特点和问题，制定并实施水资源的保护、利用、分配等政策措施的一门学科。
水资源规划是按照水资源量、品质、利用方式、地理位置等因素，制定水资源的利用方式和目标，并形成相应的规划方案。
水资源与环境保护则是指保护水体生态环境，预防和控制水污染，保障水资源的可持续发展。
在水文学及水资源研究生专业课程的学习过程中，学生需要掌握一定的理论知识和实践技能，才能更好地应对复杂的水资源问题。
因此，该专业课程注重实践教学，如实地考察水文地质、水文气象、地下水动力学等方面的内容，以及模拟实验、统计分析等技术手段的应用。
此外，水资源研究生还将学习到计算机辅助水资源管理和分析的方法，以及开展水文学及水资源研究的方法和技巧。
这些技能和知识的掌握，将使得学生在未来的工作中能够更好地分析和解决实际问题，提高水资源管理和利用的效率和质量。
总之，水文学及水资源研究生专业课程是为满足社会对水资源管理和利用方面的需求而开设的，旨在培养具有深厚水文学和水资源管理理论基础和实践经验的专业人才。
未来，这些专业人才将为保障水资源的可持续发展，为保障人民生命安全和经济持续发展做出应有的贡献。
现代水文学
国际水文科学协会
第二章
2.2
现代水文学相关机构及代表人物
男，1957年8月出生，江苏沛县人，汉族，中共党员。
现代水文学代表人物
张建云
1982年原华东水利学院陆地水文专业大学本科毕业，1987年5月河海 大学工程水文及水资源专业研究生毕业，获硕士学位；1991-1996年 爱尔兰国立大学留学，先后获得水文科学硕士和土木及环境工 程专 业 博士学位。曾任水利部水文局副局长兼总工程师，水利部国家防 汛抗旱指挥系统工程项目建设办公室副主任。现任南京水利科学研究 院院长，水利部大坝安全管理中心主任，水利部应对气候变化研究中 心主任，教授级高级工程师；兼任国际水文科学协会中国委员会主席、 水利部科技委委员、中国气象局科技委委员、中国水利学会副理事长、 北京市政府顾问团成员、青海省人民政府科技顾问、世界气象组织水 文顾问、《水科学进展》和《水利水运工程学报》主编、河海大学兼 职教授 和 博士生导师等职。2009年当选中国工程院院士。
现代水文学以新技术（计算机技术，3S技术等） 应用为支撑，在宏观和微观方向上得到了发展。
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第一章 现代水文学简介
更加注重水文信息的挖掘；更加深入开展深层次 的水文科学基础研究；更加注重人类活动对水循 环影响的研究。 对水文学上众多难点问题（如不确定性问题、线 性问题、水温尺度问题等）开展力所能及的研究。 针对如何解决实际问题中出现的与水有关的各种 矛盾，如何实现经济社会的可持续发展等实际问 题，重点开展水资源及人类活动水文效应的研究。
源优化利用提供科学基础。
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第二章
现代水文学相关机构及代表人物
国际水文科学协会 - 宗旨 为促进水文学作为地学及水资源 学的一个方面的研究，包括研究全 球陆地水的物理、化学和生物过程； 探讨水和气候及其他物理和地理因 素的关系；研究侵蚀泥沙及其和水 文循环的关系；检验在水资源的利 用和管理中的水文问题以及人类活 动对水文的影响，并为水资源优化 利用提供科学基础。
水文学及水资源
水文学及水资源引言水文学是研究水的运动、变化和分布的学科，与水资源管理息息相关。
水资源则是人类生存发展的重要基础，对于生态环境、农业、工业和城市发展都至关重要。
本文将探讨水文学和水资源的关系，分析其重要性和当前面临的挑战。
水文学的基本概念水文学是一门研究水文循环、河流、湖泊、地下水等水文要素的学科。
它涉及到水的运动规律、水的变化特征以及水资源的评估与利用。
水文学通过对不同区域水文情况的分析，为水资源的合理开发和利用提供了重要的科学依据。
水资源的重要性水资源是地球上最珍贵的资源之一，是维持生命和发展的重要基础。
人类的生产生活都依赖于水资源，同时水资源也对生态环境有着重要的影响。
因此，合理、可持续地利用水资源对于维护生态平衡和可持续发展至关重要。
水资源管理的挑战随着人类经济社会的发展，水资源面临着越来越大的挑战。
水污染、水资源过度开发、水资源分布不均等问题逐渐凸显。
如何保护好水资源，保障水资源的可持续利用成为当前亟待解决的问题。
水文学在水资源管理中的应用水文学在水资源管理中扮演着重要的角色。
通过对水文要素的研究和分析，可以更好地了解地表水、地下水的情况，为水资源管理提供科学依据。
水文学还可以通过模型模拟等手段，预测水资源的变化趋势，为水资源管理决策提供支持。
结语水文学及水资源管理是当前亟待解决的问题。
本文简要介绍了水文学的基本概念、水资源的重要性以及水资源管理面临的挑战，并探讨了水文学在水资源管理中的应用。
希望能够引起人们对水资源保护和可持续利用的重视，共同努力保护好我们宝贵的水资源。
第一章现代水文学导论
第一章 现代水文学导论
主要内容
1.1
水文学的概念及发展阶段
1.2
水文学面临的机遇与挑战
1.3
现代水文学的特点及框架
Zuo Qiting
1.1 水文学的概念及发展阶段
❖1.1.1水文学的概念
水文学是一门研究地球上各种水体的形成、运 动规律以及相关问题的学科体系。
▪ 水文学的特点：一方面，具有自然属性，属 于地球科学的范畴；另一方面，又具有社会 属性，属于应用科学的范畴。
Zuo Qiting
1.1 水文学的概念及发展阶段
1.1.2 水文学的发展阶段
• 萌芽阶段
公元16世纪以前
• 形成阶段
公元17世纪初～19世纪末
• 元20世纪60年代～今
Zuo Qiting
1.2 水文学面临的机遇与挑战
1.2.1 水文学在理论和应用中面临的机遇和挑战
第三篇 应用实践
第11章 水文学与水资源 第12章 水文学与生态环境 第13章 水文学与可持续发展
Zuo Qiting
ZHENGZHOU UNIVERSITY
Zuo Qiting
Zuo Qiting
1.2 水文学面临的机遇与挑战
水文学及水资源研究生专业课程
水文学及水资源研究生专业课程
水文学及水资源研究生专业课程旨在为研究生提供深入探讨水
文学及水资源领域的知识和技能，培养他们成为具有高水平研究能力和实践经验的专业人才。
课程主要涵盖以下内容：
1.水文学基础概念：介绍水文学的基本概念、水文循环及其影响因素等内容。
2.水文数据处理与分析：介绍水文数据的获取、处理及分析方法，包括基本统计分析、时空变异规律等。
3.水文模型与预测：介绍水文模型的基本原理和应用方法，包括水文模型分类、模型参数确定等内容，以及水文预测方法及其应用。
4.水资源管理：介绍水资源的管理、保护与利用，包括水资源评价、水资源规划、水资源保护等内容。
5.水环境与生态保护：介绍水环境的基本概念、污染防治技术、环境监测等内容，以及水生态保护的原理和方法。
6.水资源政策与法律法规：介绍中国水资源政策与法律法规的主要内容，包括水资源管理制度、水资源税收、水资源保护法等内容。
通过该课程的学习，研究生将具备系统的水文学及水资源研究知识和实践能力，能够在水文学及水资源领域从事科研、技术开发和管理工作，为推进中国水资源可持续利用和保护做出贡献。
- 1 -。
水文学及水资源
水文学及水资源水文学及水资源水文学是研究水的分布、流动、储存、转化及其与环境的相互作用的科学，是地学的重要分支之一。
随着人口的增加和经济的发展，水资源问题日益突出，对水文学及水资源的研究也越来越重要。
本文将从水文学和水资源两个方面进行探讨。
首先，水文学是水资源研究的基础。
水文学研究的主要内容包括水文观测、水文数据处理与分析、水文模型建立等。
通过对水文观测数据的收集和分析，可以了解水资源的分布情况、地下水的储量、径流量等重要信息，为合理开发和利用水资源提供依据。
水文模型是水文学的重要工具，可以模拟水的运动过程，对水资源进行预测和评估。
水文学的研究可以帮助人们更好地了解水的变化规律，为保护水资源、合理利用水资源提供科学依据。
其次，水资源是人类生存和发展的重要基础。
水资源是指在一定时期内，一定地域范围内自然水体和人工水体中所储存的水，包括地表水和地下水。
水资源是人类社会生产和生活中不可缺少的资源，涉及到人类各方面的需求，如农业灌溉、工业用水、城市供水等。
然而，由于人口增加和经济发展，水资源短缺的问题日益突出。
为了保障水资源的可持续利用，需要加强水资源的管理和保护。
通过制定合理的水资源管理政策、加强水资源的节约利用和保护，可以更好地满足人们对水资源的需求。
同时，发展水资源的多元化利用，如海水淡化、雨水收集等，也是解决水资源短缺问题的重要途径。
总结起来，水文学是水资源研究的基础，通过对水的分布、流动等过程的研究，可以为水资源的合理利用提供科学依据；水资源是人类生存和发展的基础，而水资源问题也是全球关注的焦点，需要通过科学的研究和管理手段，共同解决。
我们每个人都应当重视水资源的保护和合理利用，从个人做起，共同努力，保护我们赖以生存的宝贵资源。
水文学及水资源研究生专业课程
水文学及水资源研究生专业课程
水文学及水资源研究生专业课程是水文学和水资源领域中的一
门专业课程。
本课程主要涵盖了水文学和水资源的各个方面，包括水文学基础知识、水文地质学、水文统计学、水资源管理、水资源评价、水文模型等内容。
在此课程中，学生将学习如何对地球上的水资源进行科学研究和管理，以及如何应对日益增长的水资源压力。
本课程的核心目标是培养学生的科学研究能力和实践能力，使其能够在水文学和水资源领域中发挥重要作用。
该领域的研究需要广泛的专业知识和技能，因此本课程将提供全面的培训，以确保学生具备必要的能力和知识。
在水文学及水资源研究生专业课程中，学生将学习水文学基础知识，如水文地质学、水文统计学和水文模型。
这些知识将使他们能够对水资源进行科学研究和管理，并开发出有效的水资源方案。
此外，本课程还将介绍水资源管理和水资源评价的基本概念。
学生将学会如何评估水资源的可持续性，并提出相应的改进建议。
本课程还将涵盖现代水资源管理的最新趋势和技术。
学生将学习如何使用新技术和工具，如遥感和地理信息系统（GIS），来分析水资源数据和制定最佳管理方案。
此外，本课程还将介绍水资源法律和政策，使学生了解国际和国内水资源管理的法律和政策环境。
总之，水文学及水资源研究生专业课程是一门综合性的课程，旨在培养学生对水资源科学和管理的深入理解和掌握。
学生将学习如何进行水资源评价、如何开发水资源管理方案以及如何维护和保护水资
源。
这些技能将使他们成为水资源领域的专业人士，为国家的经济发展和社会进步做出重要贡献。
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BAHC研究专题
1. 2. 3. 4. 5. 6. 小尺度水、热、CO2通量研究 地下过程作用的评价 地～气相互作用的参数化 区域尺度上土地利用与气候的相互作用 全球尺度植被与气候的相互作用 气候变化和人类活动对流域系统稳定性与 传输的影响
BAHC研究专题
7. 全球山区水文与生态 8. 数据库建设 9. 设计、优选和实施综合陆地系统实验 10. 发展与风险/脆弱性的情景分析
End
Thank You！
思考问题
世界上有关水的主要科学组织是什么？ 国际水文计划主要有哪些？英文如何表达？ 你认为我校水文学及水资源学科发展的主攻 方向最好是什么？ 当今条件下水文学及水资源的重点在哪里？ 我校在哪方面有基础？ “十一五”国家基金委的重点在哪些方面？ 哪些你觉得可以争取？
水循环与水资源 (基金委)
水循环与水资源问题是人类面临的挑战。 IGBP、WCRP、IHP以及ESSP都将水循环与 水资源问题作为其重要的研究内容，相继实 施了GEWEX、BAHC项目，IHP第六阶段 (2003-2007)和第七阶段(2008-2013)的研究方 向，以及全球水系统研究项目(GWSP)，从不 同角度研究水问题。
国际水文10年（1965～1975） 第一阶段计划（1975～1980）强调把水文学的意义 延伸到与水资源综合利用和保护等有关方面，包括 生态、经济和社会因素在内； 第二阶段计划（1981～1983）更加突出了水文学的 水资源方向，包括水资源评价和人类活动对水文情 势影响等方面； 第三阶段计划（1984～1989）正式主题为“为经济 和社会发展合理管理水资源的水文学和科学基础”；
国际研究计划
1986年国际科学联合会提出国际地圈生物 圈计划(IGBP: International Geology and Biology Program)， 1990年确定的水文循 环生物圈方面(BAHC: Biological Aspects of Hydrological Cycle)是该计划的核心内 容。 1990年世界气候研究计划(WCRP : World Climate Research Program)启动了“全球 能量与水循环实验” (GEWEX: Global Energy and Water Experiments)计划。
世界五大水科学组织
联合国教科文国际水文计划 UNESCO-IHP 国际水文科学协会 IUGG-IAHS 国际水资源研究协会 IWRA 国际水协会 IWA (北京5届大会) 地球系统科学伙伴计划全球水系统计划 ESSP- GWSP(2004年开始)
国际水文科学协会（IUGG-IAHS）
所属专业委员会
现代水文学
1. 水文学与水资源研究 发展方向的探讨
现代水文学定义
现代水文学定义：研究地球上水的物理、化 学性质，水体存在、分布与循环运动，及其 与生物，特别是人类关系的科学。——周文 德(Ven Te Chow)，1985。 现代水文学是地球物理学的一个分支，既有 理论科学的性质，也带有应用科学的特征。 现代水文学是水文预报、水文模拟、水资源 评价、水资源配置的基础，水资源合理开发 利用和生态/环境水文效应评价的依据。
研究阶段划分
第四阶段计划（1990～1995）的主题是“在变化环 境中的水文学和水资源可持续开发”； 第五阶段计划（1996～2001）的主题是“在脆弱环 境中的水文学和水资源开发”，强调了全球水文学 和生态水文过程的研究； 第六阶段计划（2002-2007）的主题是：“水系统 的作用：风险和社会需要的挑战” , 无资料区的预 测/计算(PUB)； 第七阶段计划（2008-2013）的框架议题将会就如 何利用现有科学知识来发展新的研究方向和方法， 以对环境变化、生态系统和人类活动做出响应。
国际水文地质学协会（IAH）
所属专业委员会
⑴ 国际水文地质图委员会…水文地质图编图方法 ⑵ 国际热、矿水委员会……地下热水及矿水水文地质学 ⑶ 国际岩溶水委员会………岩溶水文地质学 ⑷ 国际火山水委员会…………火山水文地质学 ⑸ 国际矿区水文地质委员会…矿区水文地质学 ⑹ 国际遥感水文地质委员会…遥感水文地质学 ⑺ 国际地下水开发规划委员会…地下水资源开发与规划 ⑻ 国际地下水保护委员会…地下水资源的管理与保护
重点项目指南－水循环与水资源
（2007） －主要科学问题
1. 水循环多尺度综合观测与对比实验； 2. 不同覆被的区域耗水规律；
3. 河流系统演化的机理及与水循环的关系；
4. 分布式单元水循环动力学机制与过程模拟；
重点项目指南－水循环与水资源
（2007）
5. 综合集成模型参数估计与不确定性研究； 6. 水系统中水资源的形成与转化关系和合理 开发利用； 7. 人类活动对区域水循环的影响及生态效应； 8. 水文地质结构变化及介质非均质性对水循 环的影响
7. 夏军，水文学研究与进展，水利水电技术， 29 (10):5-9，1998。 8. 夏军，水文学科发展与思考，中国科学基金， 5: 293-297，2000。 9. 刘昌明主编，21世纪中国水文科学研究的新 问题新技术和新方法，北京：科学出版社， 2001.9。 10. 刘昌明、陈效国主编，黄河流域水资源演化 规律与可再生性维持机理研究与进展，郑州： 黄河水利出版社，2001.4。 11. 叶守泽、夏军，水文科学研究的世纪回眸与 展望，水科学进展，13(1):93-104，2002。
GEWEX研究
GEWEX办公室设在美国首都华盛顿， 1991～1993年准备，1994实施。具体实验 内容 亚洲季风实验(GAMEA) 欧洲巴尔干实验(BALTEX) 南美洲亚马逊水量平衡实验(LAMBADA) 北美洲阿肯色大尺度水文研究(MAGS)
PUB计划
国际水文科学协会IAHS在21世纪启动的第一个重 大科学计划：缺乏资料地区水文预报， Predictions in ungauged basins简称PUB。 中国PUB研究工作组2004年6月成立，各组涉及 华北地区地下水评价和预测 南方洪水预报和洪灾损失评估 西北干旱区水资源及其消耗预测 生态环境脆弱流域研究 城市化流域水量和水质耦合模拟模型研究 新技术、新方法及新理论在水文预报中的应用
前8项属于专题研究，后2项属于交叉学科 的研究、综合与集成。
GEWEX研究
1. 精确测定和估算大气和地表的辐射和热通 量，研究气候的渐变过程，预测超长期气 候变化趋势。 2. 将区域水资源、土壤水分等水文要素作为 气候系统的一部分，预测时间上的变化趋 势。 3. 研制高精度全球能量和水分平衡模型，分 析研究各分量变化及其对气候变化的响应。
水循环与水资源
核心内容是水在自然和社会循环的监测、 反馈、适应性机理与尺度问题。变化环境 下的水循环规律研究，是当今国际地理科 学、资源科学、环境科学、社会科学交叉 研究的学科前沿问题。
“十一五”优先发展领域和重要方 向
1 2 3 4 5 6 (基金委) 全球变化及其区域响应 地球环境演化与生命过程 地球深部过程与大陆动力学 成矿成藏过程、机理与分布研究 陆地表层系统变化与人地相互作用机理 水循环与水资源
“十一五”优先发展领域和重要方向
(基金委) 7 人类活动对环境变化的影响及其调控原理 8 海洋环境与生态系统 9 天气与气侯系统变化机制 10 日地空间环境与空间天气 11 地球系统模式与模拟 12 地球系统观测与信息处理的新原理、新方 法和新技术
重点项目指南－水循环与水资源
（2007）
水循环是联系地球系统的大气圈、岩石圈、 生物圈的纽带。水循环受自然变化和人类活动 的影响，同时它又决定着水资源的形成、影响 着生态系统与环境的演变。水资源是基础性的 自然资源和战略资源之一。当前，我国面临一 系列突出的水问题的挑战。研究自然和人类活 动双重作用下的区域水循环过程，揭示我国水 资源变化的机制，定量描述人类活动对水资源 系统的影响具有重要意义。
综合水 科学
水文水资源学科学中的重点分支
农业水文与水资源—强耗水—需水管理—零增长； 城市(工业)水文与水资源—弱耗水—水环境与水污染； 气象水文学—水文气象学—气候变化水文水资源学； 土地覆盖/利用水文水资源—森林/植被水文水资源学； 土壤水文与土壤水文物理学； 地下水文与地下水资源学—水文地质学 （hydrogeology--groundwater hydrology）； 水文测验—实验水文学； 河流动力学—泥沙科学 其他边缘学科等等……
பைடு நூலகம் 理念与综合发展
面向可持续发展；
维持生态健康生命；
保持环境友好；
区别生态与环境的内涵；
现代水科学的新理念。
综合水科学：跨生态水利、环境水利、 资源水利与工程水利而综合发展
建议英文： “ lntegrated
water science”
1）发展方向：人口资源环境协调的可持续发展 2）实现目标：人与自然和谐相处，人水和谐
参考文献
1. V.Klemes, A hydrological perspective, J. Hydrology. Vol.100, pp.411-432, 1988. 2. Dooge J.C.I., Hydrology in perspective, Present at Int. Symp. Water Future. IAHS and IAHR, Rome. 1987. 3. Nash,J.E., Foreword, J. Hydrology. Vol.100, pp.I-VI, 1988. 4. 刘苏侠、刘昌明，90年代水文学研究的进展 和趋势，水科学进展，8(4):365-369，1997。
⑴国际地下水委员会…… 地下水水文学 ⑵国际地表水委员会…… 地表水水文学 ⑶国际水质委员会 ……地表水水文地球化学 ⑷国际水资源委员会…… 地表水水资源学 ⑸国际冰雪委员会………… 冰雪水文学 ⑹国际水土侵蚀委员会 ……水土侵蚀与防治 ⑺国际遥感水文委员会 ……遥感水文学