水文学及水资源学科在“三农”中的地位与作用

郭纯青，代俊峰，方荣杰

(桂林理工大学环境科学与工程学院，桂林广西541004)

一 水文学及水资源学科概述

水文学及水资源学科包括水文学和水资源学两个方面，是研究水的性质、循环运动规律、水与环境相互关系以及水资源可持续利用的学科［1］。水文学是水资源学的基础，为其提供服务，而水资源学又对水文学提出需求，促其发展。水文学和水资源学各自的研究领域、研究内容和作用见表1。

表1 水文学和水资源学研究领域、研究内容及作用

水文学最早是地理学的一个分支，随后出现了以闭合流域为研究对象的工程水文学，随着经济的发展，社会的进步，人类社会经济活动对水分循环的干扰逐渐增强，出现了人类社会饮水、用水、耗水和排水的水分侧支循环，从而突破原有地理水文学和工程水文学的内容，开始进入一个新的阶段，即面向水资源的整体系统进行研究的水文与水资源学［2］。据郭敬辉等(1984 年)［3］和陈家琦等(2002年)［4］，水文学与水资源学的主要研究方向见表2。

二 水文学及水资源学科发展现状

人类自从步入文明时代，就从未停止过与水害做斗争，兴水利，测水文，寻规律，累经验，逐渐形成知识体系，并不断发展，形成了水文科学。

随着经济社会建设的需要和现代科学技术的发展，水文学及水资源与其他学科间综合与交叉，不断深化对资源、环境与生态问题的研究，形成一些水文分支学科，如随机水文学、模糊水文学、灰色系统水文学等。当前，水文与水资源研究主要表现在:(1)与大气科学交叉，运用遥感、雷达等遥测技术，开发集成“气象模型—水文模型—地面模型—遥测”四维数据同化技术，不仅可以解决水文资料缺乏，而且对预测全球及区域天气系统变化、大气环境的变化对水资源和生态环境的长期影响具有重要意义，可以提高水文预报的精确度、延长预见期、对防洪减灾具有重要的价值;(2)与环境科学交叉，研究流域水环境保护和饮水安全保障问题，开发出分布式水质水量联合模型、生物化学模型、疾病传播模型、危机决策系统以及污染实时监控与预警系统等，为广大的居民提供饮水安全保证;(3)与生态科学交叉，研究流域生态系统修复和河流健康问题，建立流域水文与生态过程松散耦合模拟;(4)与信息科学结合，合理应用GPS、GIS、RS技术，数据库等，提高水资源调度管理的效率;(5)与经济学、社会学及管理学交叉发展，搞好统一管理和综合管理，建立起流域管理和区域管理相结合模式，解决水资源的合理配置、综合开发、合理利用和有效保护，共同建设清洁节水型社会，实现资源、环境、生态和经济、社会的和谐发展。

表2 水文学与水资源学研究方向

(一)水文学及水资源学科的地位

随着社会的发展，水文与水资源学科作为水利学科的重要专业领域之一，发挥着越来越重要的作用。中国对水资源地位——三大战略资源之一的确定，突显了水资源的宝贵性。随着人口增长与经济发展，全球普遍出现水资源供需矛盾。作为发展中大国，中国在水资源管理与开发利用方面中存在着诸多问题，如水资源短缺、水资源配置不合理、水灾害频发、水污染严重、水生态破坏以及水权不明等。而水文与水资源工程正是水资源开发利用和管理中的一门重要的工程技术学科［5］。

在中国，水资源时空分布极为不均。除此之外，人类非理性活动等外界因素的过度干扰，加之气候变化等自然因素的加剧影响，使得流域洪涝灾害的孕灾环境日趋严峻，洪涝灾害对社会稳定、经济发展和环境改善的破坏作用从未像今天这样强烈［6］。同时，水资源短缺日趋紧张，由其引发环境恶化、生态退化、粮食安全和健康威胁等问题，已经成为限制国民经济持续发展的关键因素。在此背景下，如何有效地管理和合理开发利用水资源，是当今国民经济发展和生态环境建设必须正确对待和亟待解决的关键问题。水资源规划、配置和管理的基本依据是水文与水资源信息。基于准确水文信息建立的水情预测、预报和预警系统，才能有效保障流域安全和地区稳定。因此，人类迫切需要认识水文与水资源的规律与特点，在此基础上，掌握更多水文与水资源信息和知识，才能有效地管理水资源和合理开发利用水资源，保护生态环境，促进经济发展，保证人类健康。

一直以来，水文与水资源学对水利工程的建设与管理有着重要的作用，搜集水文与水资源信息为水库、隧道、桥梁、航道、水电站等与水相关的工程建设提供设计依据和安全保障。社会的发展和进步，要求水文与水资源信息的收集更全面、更精确以及更快速，以更好地服务于工程规划、建设、运行和管理过程，使之更经济和安全。这些要求体现在两个方面:一是水文水资源信息提供范围由局部升级为全流域;二是信息领域由仅与水有关扩大为与水、水生态和环境相关。

2009年中央关于促进农业稳定发展农民持续增收的若干意见中提出:必须切实增强危机意识，充分估计困难，紧紧抓住机遇，果断采取措施，坚决防止粮食生产滑坡，坚决防止农民收入徘徊，确保农业稳定发展，确保农村社会安定。为此，水资源不但是生产的自然资源，而且是一种最重要的环境要素，在解决“三农”问题，保障国家可持续发展，维护地区稳定有着至关重要的作用。未来国家的发展战略和宏观规划越来越离不开水文与水资源的支持。2011年中央一号文件《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》将服务“三农”作为今后水利工作的重点，为水利学重要领域之一的水文与水资源学提供了难得的机遇，同时也赋予其重大的使命。

(二)水文学及水资源学科的作用

水文学及水资源学科主要研究地球上水的形成、分布和运动规律，以及水旱灾害防治、水资源开发利用、水环境改善与保护和水利工程运行与管理的基本理论与技术方法。它既有基础科学的本质，又有应用科学的内涵，是水利学科的重要组成部分。在水资源可持续利用、防洪抗旱、解决水资源短缺、水利工程建设运行管理等方面，都需要水文水资源信息和知识支持。

水文预报是水文学为经济和社会服务的重要方面，特别是对灾害性水文现象做出预报，对综合利用大型水利枢纽做出短期、中期和长期的预报，作用巨大。汛期来临时，实时跟踪雨、水情，及时观测水位、严格监测流量、科学预报。精确的水文预报，能为各级防汛部门进行决策提供科学依据，从而为抗洪抢险赢得宝贵时间，最大限度地确保人民生命财产安全。同时，跟踪做好各大、中型水库优化调度预报，确保水库在汛期的安全度汛和蓄集一定量的水以供汛后农业灌溉。枯水期来临时，各水文、雨量站能为指导抗旱方面提供服务，对历年枯水期的雨量、蒸发量进行分析并做好预测，必要时可在重要地区增设雨量站和墒情监测。

水资源优化配置是缓解水资源供需矛盾的最经济、最快速的方法，开展水资源优化配置工作在解决农村居民生产生活用水方面发挥在重要作用。通过合理抑制需求和有效增加供给及各类工程和非工程措施的最佳组合，统筹上游与下游、地表水与地下水、经济用水和生态用水，为地方算好水帐，可提高农村用水保障程度，为农村饮水工程提供有效的系列水文监测数据。面对特枯水年，通过制定特枯水年供水应急方案，统筹兼顾、全面调整水资源的分配方案和计划用水指标，充分发挥有限资源的最大作用。中国是个农业大国，一直以来农业是用水大户，因而是节水工作的重点。农业节水的关键是要提高灌溉利用率，通过改变观念，告别传统的大水漫灌方式，推广节水灌溉制度和技术，兴修防渗渠道，完善灌区配套渠系，结合农作物种植的结构调整和比例优化，逐步形成技术、工程、农艺和管理一体化的综合节水措施。

广大农村有众多的水塘、水库，水产养殖大有作为。相关的水质监测站点及实验室可对地表水、地下水、生活饮用水、污水、大气降水、底泥质与土壤等进行监测与分析、评价，在农村各水塘、水库的做好水质监测方面的工作，为养殖户提供水质监测依据，能有效地保障养殖户生产养殖工作。

许多农村位于山区，遇恶劣天气易发生水土流失。水土流失破坏地面完整，降低土壤肥力，造成土地硬石化、沙化，影响农业生产，威胁城镇安全，加剧干旱等自然灾害的发生、发展，且常伴随着泥石流、滑坡、崩塌等更严重的地质灾害，淹没田地、村庄、道路，造成人民生命财产的巨大损失。开展水土保持研究、编制水土保持方案、提供水土保持监测服务、建立水土保持设施等，通过封山育林、农林生态农业建设等防治水土流失，保护、改良与合理利用土地资源和水资源，维护和提高土地生产力，减轻洪水、干旱、风沙等灾害，涵养水源，调节小气候，可有效地改善生态环境和农业生产基础条件，促进产业结构的调整，促进农业增产和农民增收，实现经济社会的可持续发展。

三 结语

2010年的这个春天，本该是充满希望的季节，中国西南5省市区却遭受了历史罕见的大旱，受灾人口超过5 000万。云南、广西部分地区的旱情已达到特大干旱的程度，贵州省秋冬连旱，出现80年一遇，甚至百年一遇的旱情。面对深陷旱灾之苦的广大人民，水文与水资源专业的学生应贡献一份力量，通过对水文信息的采集处理，结合所学的气象、气候学进行开发一套水文自动监测通讯系统，对观测资料自动收集、加工、存贮、检索等功能，并可进行遥控操作，从而把被动抗旱变为主动抗旱来研究出长期抗旱的方法。与农业开展合作研究，探索气象、水资源合理利用途径，增强农业的防灾减灾能力，促进人与气候、农业与气候的和谐发展，进一步加快水利事业发展，继续把解决水问题作为经济社会发展的头等大事来抓，下更大决心，突出抓好水源工程建设。

水文学及水资源学科既是一门理论性较强的学科，更是一门实践性的学科。完备的学科体系、理论框架能很好地指导“三农”的进步与发展，促进社会经济平稳、持续增长。同时，在实践过程中，能够充分认识到目前学科知识的不足或错误之处，这是学科进一步完善和扩大内涵在“三农”中的助推剂，充分认识到水文与水资源工程专业的重要地位，并认真学习和实践，是和谐社会主义发展的必然进步，也是学科进步的必由之路。

［1］陈志恺.中国水利百科全书·水文与水资源分册［M］.北京:水利水电出版社，2004.

［2］陈家琦.现代水文学发展的新阶段—水资源水文学［J］.自然资源学报，1986，9(2).

［3］郭敬辉，刘昌明.水文学的地理研究方向与发展趋势［J］.地理学报，1984(2).

［4］陈家琦，王 浩，杨小柳.水资源学［M］.北京:科学出版社，2002.

［5］张升堂.水文与水资源工程专业培养动态及问题分析［J］.中国电力教育2009，9(144).

［6］刘春蓁.水文与水资源工作面临的挑战［J］.中国水利，1991(5).