■黃永利
(河南省信陽市水文水資源勘測局河南信陽450003)
現代水文水資源學科體系及研究前沿和相關問題
■黃永利
(河南省信陽市水文水資源勘測局河南信陽450003)
水資源發(fā)展問題在國內外都引起了重視,特別是水資源作為人類生存所必須的資源,更加為世人為研究工作者們所熱議,而現代水文水資源學科體系則是一個完整的系統(tǒng)的體系,它的分支學科很多,包括水資源學科、水能學科等,水文水資源學科所涉及的范圍較廣,牽涉的問題也較多,本文就主要論述現代水文水資源學科體系以及其研究的前沿和方向以及相關的問題,從而更加完善其體系。
水文水資源研究前沿學科體系
水是生命之源,“節(jié)約用水”這四個大字仿佛在每個城市每個地區(qū)都能看到,水資源也愈發(fā)得到全世界人民的關注,而我國水資源的現狀不容樂觀,水資源污染十分嚴重,水質普遍差,且水量很少,水資源的這些問題導致了生態(tài)環(huán)境遭到破壞,空氣質量等受到挑戰(zhàn),同時加之水資源災害頻發(fā),據有關資料顯示,我國從上個世紀50年代開始直到最近幾年所發(fā)生的旱澇災害和洪澇災害使得我國勞動人民苦不堪言,造成的年糧食損失量為全國年產量的百分之四,這個數據在如今的中國已經算多了,因為世紀第一的人口需要養(yǎng)活,所以災害問題也是十嚴峻的,這些情況導致農業(yè)生產、工業(yè)生產等行業(yè)受到制約,這些種種已經影響到我國可持續(xù)發(fā)展的政策和中國夢政策的實現了,而水資源只是水文水資源的一個分支學科,水文水資源問題更加嚴重,多個領域都出現了問題,水文水資源所包含的地表水質和地下水質問題以及濕地問題依然嚴峻,地表水資源和地下水資源存在著污染、減少、破壞等問題,由于某些地區(qū)的特殊土質問題,使得地表水易下滲,地下水逐漸流入其他地方,總之地表水和地下水逐漸在減少,而濕地面積也在縮小,一些沼澤、綠地遭到破壞,水文水資源問題十分嚴重,所以我們應該根據具體情況來“對癥下藥”,來進一步科學管理水文水資源問題,更好的造福人民。
水文水資源問題即是水文區(qū)域的生產活動超出了當地的環(huán)境承載力,從而破壞了生態(tài)系統(tǒng),生態(tài)環(huán)境的調節(jié)周期逐漸跟不上人類利用度,所以才逐漸引發(fā)水文水資源問題。人與自然應該和諧相處,而不是一味的索取,當自然生產力小于人類所需度,則就會引發(fā)一系列問題,比如人類直接對水資源進行開發(fā)利用,這是正確的,但是必須在合理的范圍之內,人類大規(guī)模排放二氧化碳等溫室氣體,加之居民空調、冰箱和工廠大規(guī)模排放有毒氣體,使得區(qū)域的水循環(huán)發(fā)生了改變,而一般的大氣環(huán)流則是從地表的植被、河流等水汽蒸發(fā)升到上空大氣層,匯聚成云,云層積累形成烏云并以降水的方式下到地面,然后又流入河流、大海,從而遇到陽光等繼續(xù)蒸發(fā)上升形成云朵…..以此反復循環(huán),成了“一元”演變模式,但是如今的情況“一元”模式已經無力緩解水文水資源問題了,所以如今必須改變模式,重新對水文問題進行改革,于是便引進了“自然-人工”二元水循環(huán)演變模式,二元水循環(huán)模式是在一元水循環(huán)模式的基礎上根據社會現狀加入了新的觀念和技術來對水文進行調節(jié),與“一元”模式相關而又不同的是“自然-人工”二元模式不僅只是利用太陽能等光能作用,同時也利用重力勢能的作用,進行雙重利用,就加大了水循環(huán)的量,可以使更多水資源形成一個體系而生成水,在雙重作用下,可以實現水資源的自然生成,自然發(fā)展,通過降水、截留、填洼、入滲、蒸發(fā)等過程實現水循環(huán),同時在各個環(huán)節(jié)實施產流、匯流、補給、排泄等過程,增加水的形成量,最終在海陸空形成一個完整的系統(tǒng)的大氣環(huán)流流程。這項工程是進步的,近年來相關工作者逐漸采取了“二元”模式,以此來代替“一元”模式,合理的利用現有資源對水文問題進行改造,同時控制水文質量以及降水區(qū)域也可以進行調節(jié),從而可以小面積進行降雨流程,小范圍環(huán)境干旱或者其他問題,也使得水循環(huán)在大氣中獲得了動力條件,加劇水循環(huán),從而水質量也得以改善,一定程度上緩解了水文水資源問題。
關于水文水資源問題的相關問題就比較復雜,水文問題牽扯了眾多領域,比如生態(tài)環(huán)境領域、生產生活領域、流域水資源流域等等,現在就一些突出問題來進行探討:第一個是流域水循環(huán)的研究,流域水循環(huán)不是只能靠外界力量來進行改變的,天氣只是一方面的改變,如今可以根據科學計算方法來對某個流域的水資源水循環(huán)進行調節(jié),從而更加精確的利用水資源;第二個是流域環(huán)境問題和數字化管理,如今科技足夠先進發(fā)達,在水循環(huán)的各個環(huán)節(jié)可以根據具體情況來計算出水速、風速、土壤含水量、大氣蒸發(fā)量等,小區(qū)域可以根據數字化理念來調節(jié)控制水資源;第三個是對流域水資源的研究問題,即是對區(qū)域內與水循環(huán)有關的方面進行探討,在“二元”模式下,與水循環(huán)有關的土壤、地表、大氣、植被、地下等進行動態(tài)評價,依據這些研究后的結果來對該區(qū)域的水質進行判定,這也是判定水文系統(tǒng)的一個重要手段;第四個是生態(tài)環(huán)境問題的研究,水文資源所涉及的價值不可估量,無論是有形的價值還是無形的價值,同時水文中的生態(tài)問題近年來全世界都對此十分關注,而水文問題的出現一定程度上也破壞了生態(tài)系統(tǒng),環(huán)保問題不時的搬上政治舞臺,全世界都在與環(huán)境問題做抗爭,而當生態(tài)問題遭到挑戰(zhàn)時,我們更應該將之放在首位,從一些基本的事情做起來改善生態(tài)問題,比如植樹造林,增加綠化面積濕地面積,退耕還林工程,或者是小到節(jié)約紙張,不亂扔垃圾,節(jié)約水資源等都可以不同程度上緩解生態(tài)問題,改善生態(tài)環(huán)境;第五個就是水資源綜合利用與開發(fā)問題,水資源綜合利用方向可以從循環(huán)利用開始,特別是隨著中國城市化的開展,使得城市居民日益增多,城市問題就有水資源不足,特別是大城市,如北京上海等大中型城市,缺水便十分平常,于是便可以實施調水工程,引黃入滬等工程的開展就使得城市水資源問題不那么緊張,還有就是水資源循環(huán)利用的問題,根據自身需要,自行調節(jié)水資源利用率,比如洗了菜的水可以沖廁所等等,不造成水資源的浪費,以此來合理的綜合利用水資源。
水文水資源問題是如今社會和國家的一個大問題,而“自然-人工”二元模式在一定程度上就可以緩解水資源的壓力,同時可以減少人類對生態(tài)環(huán)境的破壞,從而維護了水文環(huán)境,給人類提供了一個較好的生活環(huán)境。
[1]國家防汛抗旱總指揮部,中國人民共和國水利部.2006年中國水旱災害公報[R].北京:中華人民共和國水利部,2008:11-26.
[2]中國人民共和國水利部.2006年中國水土保持公報[R].北京:中華人民共和國水利部公報.2008:27-39.
[3]國家環(huán)境保護總局.2006年全國環(huán)境質量公報[R].北京:國家環(huán)境保護總局,2007.
[文獻碼] B
1000-405X(2016)-8-392-1