现代水文水资源学科体系及研究前沿和热点问题_王浩

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1、DOI:10.14042/j.cnki.32.1309.2010.04.011第21卷第4期水科学进展Vol.21，No.42010年7月ADVANCESINWATERSCIENCEJul.，2010现代水文水资源学科体系及研究前沿和热点问题11111，2王浩，严登华，贾仰文，胡东来，王凌河(1.中国水利水电科学研究院水资源研究所，北京100044;2.大连理工大学土木水利学院，辽宁大连116023)摘要:在对国内外水问题进行科学识别的基础上，分析了水循环的“自然-人工”二元演变模式，明晰了水循环及伴生水化学、水生态和水沙过程的相互关系，初步阐述了现代水文水资源学科体系的构成。在对

2、国际水文水资源研究发展趋势及热点和前沿问题进行阐释的基础上，结合中国水文水资源研究现状及水问题解决的实践需求，论述了中国水文水资源研究的学科体系的构成，并分析其重大研究方向。在变化环境和高强度人类活动影响下，水循环在驱动力、结构及参数等方面已呈现出显著“自然-人工”二元特征。现代水文水资源研究正由传统“还原细化”研究向综合交叉方向发展，并由传统基于单个水文环节的研究过渡到基于二元水循环过程的研究上来，原型观测与数学模拟的结合已成为其关键研究手段。中国水文水资源研究需要进一步强化水循环及伴生过程演变机理识别与定量模拟方面的基础研究，完善水资源评价、配置、调度、水权分配、水价定价理论和

3、技术等方面的应用基础研究，服务于节水型社会建设、水环境保护与水生态修复、水资源综合管理、防灾减灾与应急管理、民生水利及现代水利建设与管理等实践需求。关键词:水文水资源学;自然-人工二元模式;发展趋势;热点问题;研究体系中图分类号:TV213.4;TV213.9文献标志码:A文章编号:1001-6791(2010)04-0479-11随着人类水土资源开发活动的深入，水循环过程呈现出显著的“自然-人工”二元驱动特征。在理论和技术方法革新的基础上，科学识别水循环的演变规律及其驱动机制，充分发挥区域水资源的经济社会及生态与环境效率与效益，通过水循环与水资源的多维调控，维护水安全、生态安全与

4、环境安全，是实现可持续发展及人与自然和谐的重大实践需求，也是水文水资源研究的关键所在。自1851年Mulvaney首次提出汇流时间概念以来，水文学已经历了近160年的发展;自20世纪中期以［1-4］来，水资源学也经历近60年的发展。在上述发展过程中，围绕不同发展阶段上水利开发与管理的实践需求，水文水资源研究已形成相对完整的学科体系。自20世纪80年代以来，随着世界性水危机凸现，水文水资源研究面临着更为复杂和具有挑战性的问题;在解决水问题的实践中，特别是现代技术手段的推动下，水文水资源研究的理论和方法得到了快速发展。随着经济社会发展和新的水问题出现，尚需进一步创新水文水［5-7］资源

5、理论和方法，服务于水资源的安全、高效与可持续利用。本文在对国内外水问题进行科学识别的基础上，分析水循环的“自然-人工”二元演变模式和水循环及其伴生水化学、水生态和水沙过程的相互作用关系，初步构建现代水文水资源学科体系;在对国际水文水资源研究发展趋势及前沿和热点问题总结分析的基础上，结合中国水文水资源研究现状及国家需求，构建水文水资源研究体系;进而明晰在水文水资源研究领域中的重要研究方向。1水问题及基本科学识别1.1中国面临的主要水问题世界面临着深刻的水危机，中国的水问题尤为严重，水多、水少、水脏、水浑与水生态退化并存，水灾收稿日期:2008-08-10基金项目:国家自然科学基金创新

6、研究群体基金资助项目(50721006);科技基础性工作专项资助项目(2007FY140900)作者简介:王浩(1953－)，男，北京人，博士，中国工程院院士，主要从事水文水资源方面研究。E-mail:wanghao@iwhr.com480水科学进展第21卷害事件频繁发生，水问题现已经成为实现可持续发展的重大障碍性因素。221950～2006年，全国多年平均洪涝受灾面积为967.019万hm，成灾面积为542.439万hm;因灾死亡人口2为4792人，直接经济损失(1990～2006年)1136.68亿元。1950～2006年全国旱灾受灾面积为2159.810万hm，2成灾面积为9

7、49.613万hm;年均粮食损失154.05亿kg，相当于近年来粮食总产量的3%。2006年，全国地表水总体水质属中度污染;劣于III类水质标准的国家控制水质断面占60%，在27个国控重点湖泊中，优于III类水质标准的湖泊仅占29%。中国水生态退化问题也十分严重，2005年全国水土流失面积仍占国土总面积的37.1%;湿地面积持续减少，地下水漏斗呈扩张趋势。以海河流域为例，自20世纪50年代以来，湿地退化面［8-9］积超过83%;在太行山山前京九铁路沿线的单个地下水漏斗