生态水文学学科体系及学科发展战略
生态水文的发展战略与展望
一、生态水文学的学科需求 生态需水估算
河流生境（环境）流量
多尺度的 水与生态问题
流域生态水调度与管理
二、生态水文学研究的问题
二、生态水文学研究的问题
核心：水与生态的关系 1. 河湖生态水文
二、生态水文学研究的问题
河湖生态系统
是与人类居住环境最为密切的载体 水文过程是其基础
二、生态水文学研究的问题
水与生态系统的质量关系曲线
1级表示最好的生态质量，5级表示最差的生态质量
10
9
地下水位(m)
8
盐分含量(%)
7
6
5
4
3
2
1
5级
4级
3级
2级
1级
附图1 乔木（胡杨林）生境质量曲线图
二、生态水文学研究的问题
基础理论研究与模型
二、生态水文学研究的问题
生态水文学的发展
二、生态水文学研究的问题
以中国西部塔里木河流域下游为例：
地下水的变化直接影响植被生态系统的质量
塔里木胡杨林生态系统： • 当地下水位埋深低于3米，生长比较好， • 当地下水位埋深大于6米，胡杨林开始凋萎，接近死亡； • 当地下水位埋深大于9米，胡杨林无法存活。
二、生态水文学研究的问题
塔里木河下游地下水位埋深大于9米死亡的胡杨林
仅以武汉市为例，2016年汛期暴雨灾害造成全市12个区 75.7万人受灾。直接经济损失22.65亿元，…。
造成武汉市等超大城市严重的 内涝因素很多，但其中一个重要的 原因是城市水生态退化严峻！
据统计，素有“百湖”之称的 武汉市，近30年来武汉市的湖泊面 积减少了228.9 km2, 近10年减少 11.4 km2。
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。
水文与水资源工程专业的发展现状与思考
水文与水资源工程专业的发展现状与思考【摘要】本文主要围绕水文与水资源工程专业展开讨论，首先介绍了该专业的重要性、定义和发展背景。
随后分析了该专业的学科体系、教学与科研现状、就业前景、未来发展方向和国际比较。
结尾部分探讨了对该专业发展现状与思考的重要性、启示以及未来发展趋势。
文章整体分析系统全面，为读者展现了水文与水资源工程专业的全貌，强调其在社会和经济发展中的重要性和潜力。
同时也提出了一些建议和展望，为该专业的未来发展指明了方向。
通过本文的阐述，读者可以更深入了解水文与水资源工程专业的现状及未来发展趋势，为相关领域的从业者和学习者提供了有益的参考和思考。
【关键词】水文、水资源工程、专业、发展现状、思考、重要性、定义、发展背景、学科体系、教学、科研、就业前景、未来发展方向、国际比较、启示、未来发展趋势1. 引言1.1 水文与水资源工程专业的重要性水文与水资源工程专业是一门重要的学科，其在当今社会发展中扮演着至关重要的角色。
水资源是人类生活和社会经济发展不可或缺的基础资源，而水文与水资源工程专业的发展与研究则直接关系到水资源的合理利用、保护和管理。
在城市化、工业化和农业现代化的进程中，水资源的需求呈现出不断增长的趋势，同时面临着水资源短缺、水污染、洪涝灾害等诸多挑战。
水文与水资源工程专业的发展不仅仅是为了满足人类日益增长的生活用水需求，更重要的是为了维护生态环境的平衡，保障可持续发展。
通过该专业的研究与实践，可以更好地预测水资源的变化趋势，合理规划水资源利用和保护措施，提高水资源利用效率，保护水资源生态环境，促进社会经济的可持续发展。
水文与水资源工程专业的重要性不言而喻，其发展对于国家的社会经济和生态环境都有着重要的意义。
1.2 水文与水资源工程专业的定义水文与水资源工程专业是指主要研究水文过程和水资源工程技术的学科领域。
水文是研究地表水和地下水的形成、分布、流动和变化规律的学科，包括降水、蒸发、透水、径流等过程。
学科发展规划
二、学科发展规划目录1 学科发展现状及主要问题 (1)1.1 学科发展现状 (1)1.2 学科发展面临的需求与挑战 (2)1.3 国内外发展态势 (3)1.4 存在的主要问题 (3)2 学科发展的指导思想、原则和总体思路 (4)2.1 指导思想 (4)2.2 基本原则 (4)2.2.1 自主创新、重点突破 (4)2.2.2 支撑发展、引领未来 (5)2.2.3 选拔人才、凝聚队伍 (5)2.2.4 全面规划、分期实施 (5)2.3 总体思路 (6)3 发展目标 (8)3.1 总体目标 (8)3.1.1 学科水平和技术支撑能力 (8)3.1.2 学科队伍建设 (9)3.1.3 科技平台建设 (9)3.1.4 国际竞争能力 (9)3.2 分阶段目标 (9)4 学科方向及重点领域 (10)4.1 水文学与水资源 (11)4.1.1 流域水文水循环模拟与调控 (11)4.1.2 生态水文学 (12)4.1.3 水资源优化配置与高效利用 (12)4.1.4 水资源保护 (13)4.1.5 水资源管理 (13)4.1.6 数字流域与水资源信息系统建设 (13)4.1.7 水教育 (13)4.2 水域环境与生态 (14)4.2.1 水环境污染控制与污染水体修复 (14)4.2.2 水域生态保护与修复 (15)4.2.3 水利水电工程的生态影响与补偿 (15)4.2.4 饮用水安全保障技术与管理支持 (15)4.2.5 水环境标准化体系建设 (16)4.3 防洪抗旱与减灾 (16)4.3.1 洪水、干旱管理理论与方法 (16)4.3.2 洪水运动规律与调控措施研究 (17)4.3.3 洪水（干旱）管理辅助技术研究 (18)4.3.4 防洪工程技术研究 (19)4.3.5 水利史研究 (20)4.4 水力学与河流动力学 (21)4.4.1 水利水电工程水力学 (21)4.4.2 火电、核电工程及管道工程水力学 (21)4.4.3 水力控制（含冰水力学） (22)4.4.4 河流、河口海岸水动力学及环境水力学 (22)4.4.5 河流生态水力学及城市河流景观 (22)4.5 水沙科学与江湖治理 (23)4.5.1 江河治理与工程泥沙 (23)4.5.2 水库湖泊泥沙研究 (24)4.5.4 泥沙灾害与防治 (25)4.6 农田水利 (26)4.6.1 农业高效用水应用基础理论研究 (26)4.6.2 精量高效节水灌溉技术与设备研发 (27)4.6.3 农田排水与区域农业水土资源保护及环境效应 (28)4.6.4 农村饮水安全技术与设备研发 (29)4.6.5 农业高效用水宏观战略及对策研究 (30)4.7 牧区水利 (31)4.7.1 牧区水草资源优化配置与可持续利用 (31)4.7.2 草地高效用水理论与技术 (32)4.7.3 牧场安全供水技术 (33)4.7.4 草地水土保持与生态保护 (33)4.7.5 牧区水利宏观发展战略 (35)4.7.6 牧区水利技术体系及标准 (35)4.8 水土保持 (35)4.8.1 水土保持基础性、关键性科学问题研究 (36)4.8.2 水土保持治理关键技术 (36)4.8.3 水土保持监测和预报技术 (37)4.8.4 复杂条件下生态修复技术及设备研发 (37)4.9 岩土工程 (37)4.9.1 岩土工程基本理论研究 (37)4.9.2 高土石坝关键技术研究 (38)4.9.3 高边坡关键技术研究 (38)4.9.4 深埋长隧洞和大型地下结构关键技术研究 (39)4.9.5 环境岩土工程技术研究 (39)4.10.1 坝工应用基础理论研究及新技术开发 (40)4.10.2 水工建筑物安全监控理论、方法及安全管理、分析、预警系统研发 (40)4.10.3 岩体裂隙渗流理论及大型地下结构分析技术 (41)4.10.4 信息化、数字化、可视化水工结构技术研究与开发 (41)4.10.5 水工混凝土高性能化和耐久性设计 (41)4.10.6 水工建筑物防渗止水材料与技术 (42)4.10.7 生态水工结构与材料应用技术 (42)4.11 工程抗震 (42)4.11.1 混凝土高坝的抗震关键技术及其安全评价 (43)4.11.2 全级配大体积混凝土材料动力性能 (43)4.11.3 水工程结构抗震、减震隔震关键理论与技术 (43)4.11.4 大坝强震监测及其地震动输入机制研究 (44)4.11.5 重大工程场址地震危险性评价与水库诱发地震研究 (44)4.11.6 混凝土大坝健康动力诊断研究 (45)4.11.7 动力模型实验技术及原型试验技术研究 (45)4.12 机电与自动化 (45)4.12.1 自动测控系统与技术 (46)4.12.2 水情测报与水库调度技术 (46)4.12.3 水电站机电装备与成套技术 (46)4.12.4 水轮机辅机控制技术 (46)4.12.5 水轮机监测与故障分析诊断技术 (47)4.12.6 水轮机试验研究与测试技术 (47)4.13 可再生新能源 (47)4.13.1 风能 (47)4.13.2 生物质能 (48)4.13.4 潮汐能与波浪能 (49)4.14 水工程安全与管理 (49)4.14.1 水工程安全关键技术研究 (49)4.14.2 服役期水工建筑物的安全评价与管理 (50)4.14.3 大坝安全及病险坝评估和治理技术 (50)4.14.4 大坝正常工作年限及极限寿命 (51)4.14.5 水工建筑物老化病害检测、评估及修补加固技术 (51)4.14.6 水库诱发滑坡、崩岸等地质灾害防治的关键技术 (52)4.15 信息化技术应用 (52)4.15.1 水旱灾害的遥感监测、评估、预警与应急响应技术研究 (52)4.15.2 水资源与生态环境的遥感监测与评价技术方法研究 (52)4.15.3 水信息系统开发及关键技术研究 (53)4.15.4 多源水利信息快速获取、处理与共享技术研究 (54)5 学科建设的支撑条件和保障措施 (55)5.1 人才队伍 (55)5.2 平台条件 (56)5.3 保障措施 (57)“十一五”及2020年学科发展规划编制大纲（2006年12月）1学科发展现状及主要问题1.1 学科发展现状中国水利水电科学研究院（以下简称“中国水科院”）历经近50年的发展，已成为国家级水利水电科技研发中心。
地球系统科学框架下生态水文学专业人才培养体系的构想
环的生物 圈部分和联合 国教科文组织国际水文计划及人与生物 圈 计划 的实施而迅速得以发展 。生态水文学 以水循环和生态 系统 的 相互作用为主要研究 内容， 以解决重大生态环境和水环境问题为核 心， 最终 目标是为流域尺度上土地与水资源的综合管理和决策提供
指导 。
对于生态水文学学科 而言 ， 本科 阶段主要是奠基 阶段 ， 硕士阶
球系统科学分支学科 或交叉学科背景的本科毕业生。硕士期间应
学科 ， 生态水文学在人才培养 目标上 明显有别 于传统学科 ： 它 旨在
培养耦合了专业知识技能和管理决策能力 、 能跨领域合作 、 可以解 决生态环境和水环境重大突出问题 的综合型人才。相应地 ， 在人才
至少公 开发表 １ 篇学术论文 ， 并且有参加本领域学术会议 的经历 。
生为 中心 ” 的教学 方法 。
２ ． ２ 硕 士 阶 段
球扩展 。尽管传统地球科学的许多分支学科 已达到定量 、 半定量 的 研究水平 ， 但面对这种涉及多时空尺度和多要素相互作用 的复杂 问 题时， 往往显得 力不 。在此背景下 ， 地球 系统科学应运而生 ， 它 以其下各分支学科的大跨度交叉渗透 以及与物理 、 化学 、 数学、 生命
最终要独立完成一篇硕士学位论文 。 ２ ． ２ ． １ 专业知识 在３ 年的硕士学习期间 ， 应修完 ８ ～ ｌ ２ 门课 程。课程 分为必修
培养体系上 ， 生态水文学也不能全盘照搬生态学 、 水文学与水资源 、 生物学等专业 ， 而是要在地球系统科学框架下构建 自己独特的培养 体系。鉴于此 ， 本文拟从专业能力和个人能力两个方面对生态水文
土壤学、 地貌学 、 气象学 、 水力学、 统计学等专业基础知识。此外 ， 为 达 到解决实际问题 的 目的 ， 还需具备一定 的社会科学知识 ， 以了解 资源管理中的决策过程及影响决策 的关键 ｌ 生 社会 、 经济 、 政治等 因 素 。专业基础知识 的培养 主要 通过对 应课 程的课 堂教 学来 实现。 ２ ． １ ． ２ 基本专业技能 由于生态水文学是 以解决真实世界 中的实际问题为导向的 ， 所 以除了具备专业基础知识外 ， 还应进行问题解决所需的基本专业技 能的培养， 包括假设的提出与检验、 数据获取、 野外监测方案的设计、 数值模 型的构建 、 数据 的统计分析等 。 培养这些技能的方式 包括 ： ① 专门的技能培训课程 ， 如实验设 计与分析 、 统计学、 生态水文学研究的科学方法等课程 ； ②实验室动 手实习； （ 野外实践教学 ； ④在专业课程的教学 中应用研究性学习、 案例研究 、 问题导向学习 、 探究学习、 发现式学习、 自主学习等“ 以学
生态水文学的理论及应用
生态水文学的理论及应用生态水文学是研究水系和河流与生态系统的关系的学科。
由于水对生态系统的影响极大，因此生态水文学在如何保护自然资源和环境都起到了至关重要的作用。
本文将对生态水文学的理论及其在实际应用中的角色进行探讨。
一、生态水文学的定义生态水文学是生态学和水文学的交叉领域，研究它们之间的关系。
生态水文学着重于研究河流流量对生物多样性和水生生态系统的影响，以及不同类型的水文事件如洪水、干旱和流量变化对生态环境影响的定量分析。
这样的研究有助于我们深入了解水系统的紊乱和对生态系统的影响。
二、生态水文学的理论1. 水文过程理论水文过程是一个复杂的系统，包括了降雨、蒸发、地下水、径流等诸多因素。
生态水文学的起点在于对这些因素进行及时、准确的测量以及理论分析，这也是研究生态系统与水文因素相互作用的基础。
2. 水文生态学水文生态学主要研究水生生态系统的结构、功能和演化规律，它包括了水文学和生态学的方方面面。
这个概念突出了生态学和水文学的联系，更好地建立了这两个学科之间的桥梁。
3. 生态系统生态系统的概念是生态水文学的核心概念。
生态系统是由生物、非生物组成的系统，是个生命体系和环境相互作用的动态过程。
水文学则是在这个过程中的一个重要因素，对整个生态系统的变化和稳定起着至关重要的作用。
三、生态水文学的应用1. 水资源管理水资源管理是生态水文学的重要应用，它研究了管理水资源的最佳方法，并考虑了保护水生生态系统的方案。
通过合理地利用水资源，我们可以改善人类和其他生物的生存条件，保护生态环境，推动可持续发展。
2. 洪水管理洪水是生态水文学中比较复杂的问题之一。
因为洪水对生态系统和人类生活都带来了不同程度的损失，在洪水容易发生的地方，我们需要合理地调配水资源，以减少洪涝灾害的影响。
3. 河流生态系统保护生态水文学是保护水生生态系统的重要手段之一。
我们可以通过保护河流及其与生态系统的相互作用，达到维护生物多样性、维持生态平衡的目标。
生态水文学概论
生态水文学概论生态水文学是研究水环境与生物生态相互作用的学科，它关注水文过程对生态系统的影响以及生态系统对水文过程的响应。
本文将介绍生态水文学的基本概念、研究内容以及其在实践中的应用。
一、生态水文学的基本概念生态水文学是水文学和生态学的交叉学科，它综合运用物理学、化学、生物学等多个学科的理论和方法，研究水文过程与生态系统之间的相互关系。
生态水文学的核心思想是将水文过程与生态系统有机地结合起来，探究水文变量对生态系统的影响以及生态系统对水文变量的调控作用。
二、生态水文学的研究内容生态水文学的研究内容主要包括以下几个方面：1. 水文过程与生态系统的相互作用：研究水文过程对生态系统结构与功能的影响，如水资源利用、水循环与生物生态相互作用等。
2. 生态系统对水文过程的调控作用：研究生态系统对水文过程的调节与控制作用，如植被蒸腾、土壤水分循环等。
3. 水文变量对生态系统的影响：研究水文变量（如降雨、径流等）对生态系统结构与功能的影响，如洪水对湿地生态系统的影响等。
4. 生态水文模型与预测：基于生态水文学原理和方法，发展生态水文模型，预测未来水文变化对生态系统的影响。
三、生态水文学在实践中的应用生态水文学在实践中有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 生态水资源管理：通过研究水文过程与生态系统的相互作用，优化水资源利用方案，实现水资源的可持续利用。
2. 生态环境保护与修复：通过研究生态系统对水文过程的调控作用，改善水环境质量，实施湿地保护与修复等生态工程。
3. 水灾风险评估与减灾：通过研究水文变量对生态系统的影响，预测洪涝灾害风险，制定相应的减灾措施。
4. 生态水文模型与决策支持：通过发展生态水文模型，模拟水文过程与生态系统相互作用，为水资源管理、环境保护等决策提供科学依据。
生态水文学是研究水文过程与生态系统相互作用的学科，它的研究内容涵盖了水文过程与生态系统的相互作用、生态系统对水文过程的调控作用、水文变量对生态系统的影响以及生态水文模型与预测等方面。
生态水文学—读书报告
• 就我国而言，生态水文恢复研究在未来也 应该作为一个重点问题对待。我国地域面 积较大，并且水环境问题十分严峻。因此 生态水文学研究必需实行区际间的配合与 协作，同时要与国际研究相同步，谋求更 大范围内的合作。
4.生态水文学研究在中国的发展
• • • • • • 21世纪之后开始的 以流域为单元并且研究其过程 植被动态与生态水文关系的研究 林地土壤大孔隙特征与森林生态水文关系 集中于北方地区 热带、亚热带地区的森林和疏林生态系统 极少
5.问题与发展趋势
• 5.1 问题 • 首先要解决的关键问题就是要解决好生态 学和水文学在水资源研究中的分歧 ，实现 “无缝整合”。 • 解决多尺度生态水文过程中尺度转换是未 来研究过程中的重点和难点
• 3.2 概念的提出与学科初期探索阶段 • 时间：20世纪90年代 • 主要特征：对湿地生态系统的水文过程和生态过 程进行研究
• 研究特点：进入研究的实际执行过程，开始对本 学科的研究框架和关键参数展开了实质性的探讨 和计算，并采用模型的方法来对研究所涉及的生 态过程和水文过程进行模拟。并且开始考虑气候 变化所带来的潜在影响
浅述生态水文学的研究进展及 发展趋势
沈志强
文章目录
• • • • • • 1.引言 2.生态水文学的研究内容 3.生态水文学的研究进展与发展动态 4.生态水文学研究在中国的发展 5.生态水文学亟待解决的问题与发展趋势 6.结语
1.文章的引言
• 水资源问题是21世纪人类面临的重要资源 问题之一 • 生态水文学 Ingram于1987年首次提出 • 1992年在Dublin国际水与环境大会上正式 提出了生态水文学(ecohydrology)概念
5.2 发展趋势
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