水文水資源論文1

　　0引言

　　眾所周知，自然生態(tài)界中地下水和地表水的質(zhì)量會(huì)隨著時(shí)間與空間時(shí)時(shí)變化。這種動(dòng)態(tài)變化取決于自然因素也受影響于人為因素。所以，水文水資源的檢測(cè)就可以了解和掌握這種水質(zhì)和水量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，從而制訂相應(yīng)的水資源利用和保護(hù)規(guī)則，最終達(dá)到保護(hù)自然水資源的目的。但是，科學(xué)測(cè)量是存在不確定性的，在測(cè)量領(lǐng)域，這種結(jié)果上的不確定就稱(chēng)為不確定度。

　　1水文水資源的測(cè)量

　　地表水和地下水的水位、流量、泥沙、雨量、蒸發(fā)、地下水觀測(cè)、水情、水質(zhì)分析和自動(dòng)測(cè)報(bào)等等都屬于水文水資源測(cè)量的范疇，也是計(jì)量學(xué)活動(dòng)。所謂計(jì)量就是要保證量值準(zhǔn)確和單位統(tǒng)一，水文水資源計(jì)量活動(dòng)要求高，對(duì)水資源的管理和利用都有好處。因?yàn)樗�有水工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃和抗災(zāi)防汛都依賴(lài)于水文水資源測(cè)量的結(jié)果，如果水質(zhì)和水量的計(jì)量有偏差，就將會(huì)造成水文水資源測(cè)量單位的被動(dòng)和損失，所以就必須為測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可用性找到合理的參考依據(jù)，那就是不確定度。

　　2不確定度

　　2.1定義

　　在計(jì)量領(lǐng)域，不確定度決定了水文水資源測(cè)量結(jié)果的可靠性，可以說(shuō)測(cè)量不確定度就是對(duì)測(cè)量結(jié)果質(zhì)量的定量定向表征。所以，不確定度是測(cè)量結(jié)果的重要參考。國(guó)際計(jì)量領(lǐng)域在《測(cè)量不確定度表示指南》和《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》中就為不確定度給出了明確的定義“：表征合理的賦予被測(cè)量值的分散性與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。參數(shù)可以是測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差或倍數(shù)，能夠說(shuō)明置信水準(zhǔn)區(qū)間的半寬度。對(duì)于測(cè)量結(jié)果的表述中，就應(yīng)該包括不確定度�！�

　　2.2組成

　　測(cè)量不確定度是由若干分量所構(gòu)成的。在這些分量中有一些可以測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分布估算，用實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)差表現(xiàn)出來(lái)，它所測(cè)量出來(lái)的結(jié)果可以認(rèn)定為被測(cè)量值的最佳估算，具有指導(dǎo)意義。然而，所有的不確定度分量都?xì)w屬于分散性，使得不確定度始終為正值。不確定度換言之就是可疑程度，測(cè)量不確定度就是對(duì)測(cè)量結(jié)果正確性的懷疑程度。如果需要定義某一種測(cè)量結(jié)果的不確定度，完整來(lái)說(shuō)就要加上一個(gè)形容名詞，以表示那是對(duì)審明指標(biāo)結(jié)果的懷疑，例如擴(kuò)展不確定度、合成不確定度。通常提到的是以標(biāo)準(zhǔn)差為測(cè)量目標(biāo)不確定度的“標(biāo)準(zhǔn)不確定度”。

　　3不確定度的誤差理論

　　3.1誤差的定義

　　在《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》中，誤差是被這樣定義的：測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的差值。如果需要與相對(duì)誤差區(qū)分開(kāi)來(lái)時(shí)，誤差就應(yīng)該叫做測(cè)量的絕對(duì)誤差。它不是誤差的絕對(duì)值，而是誤差的模。誤差的值非正即負(fù)，在計(jì)算時(shí)由于我們無(wú)法了解真值，客觀上講誤差的值是無(wú)法準(zhǔn)確得出的，所以誤差值是一個(gè)約等值。在計(jì)算同一個(gè)測(cè)量時(shí)，無(wú)論是怎樣的條件、測(cè)量程序和測(cè)量結(jié)果，它的誤差都是相同的。但是如果在重復(fù)性條件下計(jì)算，會(huì)出現(xiàn)不同結(jié)果但相同不確定度的情況，詳見(jiàn)表1。所以說(shuō)誤差和不確定度是完全不同的兩種概念，需要加以區(qū)分并防止混淆誤用。

　　3.2誤差與不確定度的關(guān)系

　　不確定度的評(píng)定方法與誤差中的隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差并不是對(duì)應(yīng)關(guān)系。因?yàn)殡S機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差所表示的是兩種不同的性質(zhì)。而不確定度的兩種評(píng)定方法則表示的是不同的評(píng)定方式。例如在水文水資源測(cè)量的設(shè)備中，一臺(tái)水文儀器在出廠(chǎng)指標(biāo)上包含了系統(tǒng)影響和隨機(jī)影響，但是卻不能稱(chēng)為系統(tǒng)不確定度和隨機(jī)不確定度。而且在不同的測(cè)量情景下，隨機(jī)不確定度是有可能理解為系統(tǒng)不確定度的。雨量杯和水尺牌在出廠(chǎng)時(shí)，官方只會(huì)給出水尺牌和雨量杯的允許誤差值，卻沒(méi)有給出它們的實(shí)際值。這是因?yàn)樵诔霎a(chǎn)的一批雨量杯與水尺牌中，它們的實(shí)際值有正有負(fù)，隨機(jī)性很強(qiáng)。而對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，它們的實(shí)際值是唯一且確定的，不存在偏正或偏負(fù)，這就是隨機(jī)不確定度變?yōu)橄到y(tǒng)不確定度的內(nèi)涵。

　　4測(cè)量結(jié)果

　　在國(guó)際計(jì)量領(lǐng)域，為了避免誤差與不確定度的混淆使用，基本廢除了“系統(tǒng)不確定度”與“隨機(jī)不確定度”這兩個(gè)指標(biāo)的使用。而使用“由隨機(jī)效應(yīng)和系統(tǒng)效應(yīng)所導(dǎo)致的不確定度分量”來(lái)區(qū)分不確定度的性質(zhì)。這兩種說(shuō)法不能表明究竟用了什么方式來(lái)評(píng)定不確定度，所以說(shuō)在確定系統(tǒng)效應(yīng)的不確定度就變得更加靈活，可以用不確定度的兩種方式來(lái)評(píng)價(jià)。關(guān)于不確定度的兩種評(píng)定方法，第一類(lèi)是利用對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行實(shí)際統(tǒng)計(jì)分析的方法，它是依托于試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)作為表征的。而第二類(lèi)評(píng)定方法主要以估值的標(biāo)準(zhǔn)差作為表征進(jìn)行評(píng)定。兩種評(píng)定方法并不存在本質(zhì)上的區(qū)別，它們都是基于概率分布和評(píng)定的，都使用標(biāo)準(zhǔn)差和方差表征。如果把兩種評(píng)價(jià)方法分別表示為a和b。那么a類(lèi)的表征評(píng)定的不確定度分量方估值就記為u2。通過(guò)重復(fù)觀測(cè)列計(jì)算得到，u2的方差估計(jì)值為s2，u2的正平方根估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差就為s，可以得到u=s，這就是評(píng)價(jià)方法a的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。而b所評(píng)定的不確定度分量，它的估計(jì)方差為u2，估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差是u，就是評(píng)定方法b的不確定度。在實(shí)際測(cè)量中，a的標(biāo)準(zhǔn)不確定度是根據(jù)觀測(cè)列頻率分布導(dǎo)出的概率密度函數(shù)而來(lái)的。而b的標(biāo)準(zhǔn)不確定度則從一個(gè)認(rèn)定或假定的概率必讀函數(shù)中得來(lái)。它的函數(shù)以事件發(fā)生的信任程度作為基礎(chǔ)。例如水文水資源測(cè)量的數(shù)據(jù)反映到水尺牌、雨量杯、流速儀等水文儀器時(shí)，它們的校準(zhǔn)證書(shū)中所提供的數(shù)據(jù)和不確定度都是由生產(chǎn)部門(mén)提供的說(shuō)明文件中所記述的，所以此時(shí)a和b這兩種評(píng)定方式的不確定度在說(shuō)明中都是以已知概率來(lái)解釋的。由于不確定度有相對(duì)和絕對(duì)兩種表示方式，所以在水文水資源測(cè)量工作中，建議在河流流量的測(cè)量時(shí)，其不確定度估算的隨機(jī)不確定度和系統(tǒng)不確定度應(yīng)該以上文提到的a、b兩種評(píng)定方法來(lái)代替評(píng)估。例如在雨量的流量測(cè)量中，雨量的單次測(cè)量結(jié)果不確定度就應(yīng)該采用評(píng)定方法b，而a卻不適合。

　　5水文水資源測(cè)量不確定度評(píng)定方法的實(shí)例分析

　　5.1評(píng)定方法

　　a文章的范例來(lái)自于遼寧本溪一處大型灌區(qū)的總干渠，在20xx年的水文水資源測(cè)量工作中，用流速儀來(lái)測(cè)量水文水資源流速恒定的水渠一點(diǎn)流速值，要重復(fù)測(cè)量達(dá)10次或以上。分別為0.67，0.67，0.67，0.67，0.68，0.68，0.670，0.670，0.67，0.67。所以此水渠點(diǎn)的最佳流速估計(jì)值V就應(yīng)該為：V=∑Vi/n=∑Vi/10=0.67m/s。再通過(guò)貝塞爾公式得到了單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差s（Vi）是s（Vi）=∑(Vi-V)/n-1=3.76×10-5/10-1=0.002m/s。所以根據(jù)測(cè)量重復(fù)性所導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定u（V）就是：u(Vi)=s(V)=S(Vi)/n=0.002/10=6.50×10-4m/s。而它的擴(kuò)展不確定度Up如果置信水平在80%，那么Up=Kpu（Vi）=t0.80（V）u(Vi)，即t0.80(V)=t0.80(9)=2.03。所以Up=t0.80(V)u(Vi)=2.03×6.5x10-4=1.32×10-3m/s。進(jìn)行了10次的重復(fù)測(cè)量，所以u(píng)(Vi)就表示由測(cè)量重復(fù)性所引起的不確定分量。

　　5.2評(píng)定方法

　　b為了控制在分析實(shí)驗(yàn)中的水質(zhì)狀態(tài)，提取水質(zhì)樣品時(shí)應(yīng)該同時(shí)分析其他標(biāo)準(zhǔn)樣品，從而來(lái)對(duì)比衡量分析工作的質(zhì)量。例如在分析水中銨離子的實(shí)驗(yàn)工作中，應(yīng)該將標(biāo)準(zhǔn)的銨離子樣品作為范例來(lái)進(jìn)行分析測(cè)定，這樣才能得到檢查分析所測(cè)量得到的結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差。如果以Sp作為檢查標(biāo)準(zhǔn)，那么考察任意一次的水中銨離子分析測(cè)定，設(shè)置分析測(cè)定次數(shù)n是7次，則水質(zhì)樣品的不確定度u（x）是：u(x)=Sp/n=0.014/7=5.00×10-3mg/L。另外，采用樣本標(biāo)準(zhǔn)差合并的方法也能測(cè)量出水質(zhì)樣品是否處于控制狀態(tài)，這樣做的好處還可以得到高自由度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。在實(shí)驗(yàn)中，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差的值并不會(huì)明顯變化，但水質(zhì)樣品的可靠性卻能大幅提高，是一種效率很高的評(píng)定方法。

　　6流量測(cè)量不確定度的評(píng)定方法

　　不確定度在水流流量測(cè)量中很常見(jiàn)，通過(guò)流速儀法就可以測(cè)量河流流量，得到結(jié)果后即可以進(jìn)行不確定度的評(píng)定。本文簡(jiǎn)要的介紹了河流流量測(cè)量中不確定度的評(píng)定方法。同樣在本溪這一處大型灌區(qū)的總干渠水站進(jìn)行流量的測(cè)量試驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)行了該灌區(qū)的流量級(jí)流量不確定度評(píng)價(jià)。已知它的基本數(shù)據(jù)中，斷面的平均流速是0.32m/s，測(cè)點(diǎn)測(cè)速花費(fèi)時(shí)長(zhǎng)為60s，流量為165m3/s，測(cè)點(diǎn)測(cè)速u(mài)(e)為6%，垂線(xiàn)測(cè)點(diǎn)測(cè)速為u(p)為5%，流速儀鑒定率u(c)為2%，測(cè)流垂線(xiàn)數(shù)u(m)為4%，在置信水平為80%，垂線(xiàn)數(shù)目為20條的情況下，流量測(cè)量的總不確定度U(Q)為：U(Q)=u2(m)+1/m{u2(b)+u2(d)+u2(e)+u2(p)+u2(c)}=5.18%

　　7總結(jié)

　　不確定度的測(cè)量評(píng)定與表示方式內(nèi)容繁多，根據(jù)測(cè)量條件和方法的不同，它的不確定度計(jì)算方式也不同，所評(píng)定的內(nèi)容也會(huì)變化。但在水文水資源的測(cè)量方面，各種測(cè)量目和評(píng)定方法的初衷是一致的，就是避免測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)不應(yīng)有的誤差，從而保證之后的水文工程操作。所以提高不確定度也就是對(duì)測(cè)量結(jié)果的可疑程度，可以更好更精確的為水文水資源測(cè)量工作服務(wù)。

水文水資源論文2

　　[摘 要]隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，水資源呈現(xiàn)出水質(zhì)性缺水問(wèn)題，水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)的培育目的也發(fā)作了相應(yīng)的調(diào)整。文章討論了在水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)增強(qiáng)環(huán)境類(lèi)課程的教學(xué)，提出在水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)中應(yīng)展開(kāi)水質(zhì)剖析、水生態(tài)系統(tǒng)、水質(zhì)模型和水環(huán)境經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面的環(huán)境類(lèi)內(nèi)容的教學(xué)，在教學(xué)理論環(huán)節(jié)增加相應(yīng)的實(shí)習(xí)內(nèi)容，以順應(yīng)我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的需求。

　　[關(guān)鍵詞]水文與水資源工程專(zhuān)業(yè) 環(huán)境類(lèi)課程 教學(xué)

　　一、前言

　　水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)是以地球科學(xué)根本理論為根底，以水資源為主要研討對(duì)象，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)水資源的散布、構(gòu)成、遷移和轉(zhuǎn)化等方面的專(zhuān)業(yè)學(xué)問(wèn)和技藝，為人類(lèi)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)開(kāi)展效勞的一個(gè)新興專(zhuān)業(yè)。水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)在我國(guó)大致閱歷了三個(gè)開(kāi)展階段：陸地水文階段、水文及水資源應(yīng)用階段和水文與水資源工程階段[2]。水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)展的總趨向是，越來(lái)越注重水環(huán)境問(wèn)題的教學(xué)與研討。

　　我國(guó)當(dāng)前面臨的主要水資源問(wèn)題可歸結(jié)為：水多、水少和水臟。由于我國(guó)所處的天文位置，決議了我國(guó)的水資源存在南方多、北方少的空間散布不均問(wèn)題；由于受季習(xí)尚候的影響招致我國(guó)水資源存在年內(nèi)分配不均的問(wèn)題，即夏秋季多、冬春季少的特性，大局部地域70%～80%的降雨集在3～4個(gè)月內(nèi)，從而形成水資源的時(shí)間上分配不平均。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，水污染問(wèn)題也越來(lái)越突出，許多水資源豐厚的地域呈現(xiàn)了水質(zhì)性缺水的問(wèn)題。

　　依據(jù)當(dāng)前我國(guó)的水資源情況和水污染的形勢(shì)，在水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)中增強(qiáng)環(huán)境類(lèi)課程的教學(xué)和理論已獲得根本的共識(shí)，但關(guān)于增強(qiáng)哪些學(xué)問(wèn)的學(xué)習(xí)和才能的培育還需求進(jìn)一步討論。由于各學(xué)校的辦學(xué)條件和辦學(xué)根底不同，對(duì)水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)計(jì)目前還存在比擬大的差別，以至局部學(xué)校還存在依據(jù)師資條件設(shè)置課程的現(xiàn)象。在這樣的狀況下，討論并逐漸明白在水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)中增加哪方面的環(huán)境類(lèi)課程的教學(xué)和理論是非常必要的。

　　二、水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)具備的環(huán)境科學(xué)學(xué)問(wèn)

　　環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)所觸及的內(nèi)容非常普遍，關(guān)于水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言應(yīng)具備以下四方面的學(xué)問(wèn)。

　�。ㄒ唬┧�質(zhì)監(jiān)測(cè)剖析方面的學(xué)問(wèn)

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，水污染現(xiàn)象日益凸顯。水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生應(yīng)具備水質(zhì)剖析、水環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的相關(guān)學(xué)問(wèn)。理解每項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的意義及其剖析原理辦法。水質(zhì)指標(biāo)大致可分為：物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)、生物指標(biāo)和放射性指標(biāo)。關(guān)于每一類(lèi)指標(biāo)所包含的內(nèi)容及其剖析辦法應(yīng)有所理解，熟習(xí)我國(guó)對(duì)水環(huán)境的分類(lèi)和不同類(lèi)型水體的適用范圍。

　�。ǘ�）水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的學(xué)問(wèn)

　　水是生態(tài)系統(tǒng)的組成局部和物質(zhì)根底。生態(tài)系統(tǒng)有其根本的組成：消費(fèi)者、消費(fèi)者、合成者及無(wú)機(jī)物質(zhì)和能量。在水生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)消費(fèi)者主要是水中的植物、浮游的藻類(lèi)等自養(yǎng)型生物；消費(fèi)者主要為各種底棲動(dòng)物、浮游動(dòng)物等；合成者為各種細(xì)菌等微生物；無(wú)機(jī)物質(zhì)則包括氮、磷、硫、碳、氫和氧等組成生物體的各種宏量元素和微量元素；水生態(tài)系統(tǒng)中的能量主要來(lái)自于太陽(yáng)能。水是生態(tài)系統(tǒng)中非常重要的組成物質(zhì)，它是生物所需物質(zhì)的載體，同時(shí)也是生物體的重要組成局部。

　　關(guān)于水資源必需從生態(tài)系統(tǒng)的角度停止認(rèn)識(shí)，將水資源的演化過(guò)程與生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)展演化過(guò)程相分離起來(lái)。隨著生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)展、演替，其相應(yīng)的水環(huán)境條件會(huì)發(fā)作變化。如在水體中隨著各種植物的增加，水體中的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)發(fā)作變化，進(jìn)而影響水中動(dòng)物、微生物的變化；由于人類(lèi)城市生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)展，還會(huì)形成城市河段水體的水質(zhì)惡化等。

　�。ㄈ�）水質(zhì)模型方面的學(xué)問(wèn)

　　水質(zhì)模型是依據(jù)質(zhì)量守恒原理運(yùn)用數(shù)學(xué)言語(yǔ)和辦法描繪參與水循環(huán)的水質(zhì)組分所發(fā)作的物理、化學(xué)、生物化學(xué)和生態(tài)學(xué)等方面的變化規(guī)律、互相關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。水質(zhì)模型是研討水環(huán)境的重要辦法之一，經(jīng)過(guò)模型模仿水質(zhì)變化過(guò)程能夠進(jìn)一步認(rèn)識(shí)污染物在水體中的演化規(guī)律。水質(zhì)模型能夠?yàn)榉郑毫憔S模型、一維模型、二維模型和三維模型。依據(jù)不同的水體選擇相應(yīng)的模型停止模仿，一維和二維模型在實(shí)踐中采用得比擬多。隨著散布式水文模型的開(kāi)展，具有散布式特征的水質(zhì)模型也得到了快速開(kāi)展。

　　水質(zhì)模型的樹(shù)立可分為：模型概化、模型性質(zhì)研討、模型參數(shù)估量、模型的考證和模型應(yīng)用等步驟。水質(zhì)模型的計(jì)算通常需求求解高階的動(dòng)力方程。水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生可在學(xué)習(xí)水力學(xué)、數(shù)值法等課程根底上開(kāi)設(shè)相關(guān)課程。

　�。ㄋ模┧�環(huán)境經(jīng)濟(jì)方面的學(xué)問(wèn)

　　隨著水資源問(wèn)題的越來(lái)越突出，流域內(nèi)水資源爭(zhēng)端也愈加劇烈。如何均衡好流域內(nèi)水資源的利益問(wèn)題顯得非常重要。普通而言，經(jīng)濟(jì)比擬興旺的地域都位于一條流域的下游地域。同時(shí)，也需求更多的水資源來(lái)支撐經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展。上游地域?yàn)榱司S護(hù)水資源而不能鼎力開(kāi)展污染比擬大的工業(yè)，這樣便形成了流域內(nèi)地域經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的不均衡。如何補(bǔ)償上游地域?yàn)榫S護(hù)水資源而作出的犧牲，需求運(yùn)用環(huán)境經(jīng)濟(jì)方面的學(xué)問(wèn)。因而，水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生應(yīng)具備水環(huán)境經(jīng)濟(jì)方面的學(xué)問(wèn)，以便在處置水爭(zhēng)端時(shí)，能充沛思索各方面的利益。

　　三、增強(qiáng)理論，進(jìn)步水文與水資源專(zhuān)業(yè)學(xué)生運(yùn)用環(huán)境科學(xué)學(xué)問(wèn)的才能

　　針對(duì)當(dāng)前水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)問(wèn)理論內(nèi)容較少的理想，有必要在課程設(shè)計(jì)上增加相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)在理論環(huán)節(jié)中增強(qiáng)對(duì)環(huán)境科學(xué)學(xué)問(wèn)的運(yùn)用。

　　（一）恰當(dāng)開(kāi)設(shè)水環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

　　依據(jù)水環(huán)境監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容，在水環(huán)境化學(xué)課程或水環(huán)境維護(hù)概論課程中有針對(duì)性地增加水環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容主要為水質(zhì)剖析中的常規(guī)指標(biāo)的剖析，如水中溶解氧（DO）、pH、COD、氮、磷、葉綠素等指標(biāo)的剖析。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)培育學(xué)生的實(shí)踐操作才能。

　�。ǘ�）在消費(fèi)實(shí)習(xí)中增加水生態(tài)調(diào)查內(nèi)容

　　消費(fèi)實(shí)習(xí)是水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程中非常重要的一次實(shí)習(xí)，其目的在于經(jīng)過(guò)實(shí)習(xí)，到達(dá)根本能綜合運(yùn)用相關(guān)學(xué)問(wèn)的才能。為了進(jìn)步水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)運(yùn)用環(huán)境科學(xué)學(xué)問(wèn)的才能，能夠在消費(fèi)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)增加水生態(tài)調(diào)查方面的內(nèi)容。如調(diào)查不同污染水平水體中底棲生物的品種、數(shù)量的變化，調(diào)查不同污染河段中浮游動(dòng)、植物的變化，水體中葉綠素的變化等，進(jìn)而認(rèn)識(shí)水環(huán)境污染對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的影響。

　�。ㄈ�）裝備高性能計(jì)算機(jī)，進(jìn)步學(xué)生運(yùn)用水質(zhì)模型的才能

　　隨著科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展，關(guān)于水體中污染物的擴(kuò)散、遷移和轉(zhuǎn)化過(guò)程的模仿由零維和一維逐漸開(kāi)展到二維、三維；模型參數(shù)也由最初的DO、BOD參數(shù)開(kāi)展到更多參數(shù)，如N、P、葉綠素等參數(shù)；模仿的對(duì)象由以前單純模仿水中污染物質(zhì)的遷移、轉(zhuǎn)化開(kāi)展到大氣―水體、水體―堆積物等介質(zhì)中污染物的交流、擴(kuò)散等過(guò)程。隨著水質(zhì)模型維數(shù)、參數(shù)的增加和界面過(guò)程的參加，水環(huán)境模型的計(jì)算量也成倍地增加。采用高性能計(jì)算機(jī)來(lái)求解水質(zhì)模型是大勢(shì)所趨。水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置中應(yīng)有針對(duì)性地開(kāi)設(shè)水質(zhì)模型的樹(shù)立、求解的相關(guān)內(nèi)容。如能夠先讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何樹(shù)立并求解較簡(jiǎn)單的零維水箱模型或一維BOD-DO模型，然后再逐漸引入其他參數(shù)。水環(huán)境模型的樹(shù)立和運(yùn)用還能夠交融到天文信息系統(tǒng)（GIS），使模仿結(jié)果可視化。經(jīng)過(guò)樹(shù)立和求解水環(huán)境模型，使學(xué)生初步具備運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理水環(huán)境污染問(wèn)題的才能。

　　（四）小流域調(diào)查時(shí)增加水污染調(diào)查內(nèi)容，培育學(xué)生全流域管理理念

　　小流域調(diào)查是水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)的比擬重要的一次實(shí)習(xí)。目的在于綜合運(yùn)用所學(xué)的水文與水資源學(xué)問(wèn)對(duì)一個(gè)流域停止剖析研討，其觸及的內(nèi)容較多。隨著水環(huán)境問(wèn)題的凸顯，在小流域調(diào)查過(guò)程中能夠恰當(dāng)增加水污染的調(diào)查，如流域內(nèi)點(diǎn)源、非點(diǎn)源的調(diào)查，上、下游水污染的關(guān)系。運(yùn)用環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)的觀念來(lái)剖析水環(huán)境污染的經(jīng)濟(jì)學(xué)關(guān)系，如剖析水環(huán)境污染的外部性、流域內(nèi)水環(huán)境污染的受益者和受害者及如何堅(jiān)持流域的可持續(xù)開(kāi)展等。

　　四、結(jié)論

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)的人才培育目的也發(fā)作了一定的變化。由于環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越突出，水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)人才也必將面臨新的機(jī)遇和應(yīng)戰(zhàn)。作為培育水文與水資源工程高級(jí)特地人才的高校，應(yīng)順應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的需求，在水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容中恰當(dāng)增加環(huán)境科學(xué)的相關(guān)學(xué)問(wèn)，在理論環(huán)節(jié)中增強(qiáng)對(duì)環(huán)境科學(xué)相關(guān)學(xué)問(wèn)的運(yùn)用，使培育出的人才愈加能契合社會(huì)和經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的需求。

　　[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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　　[義務(wù)編輯：雷 艷]

水文水資源論文3

　　摘要：水文與水資源專(zhuān)業(yè)是一門(mén)實(shí)用性較強(qiáng)的學(xué)科，發(fā)展迅速，能為國(guó)家水利、交通、地礦等部門(mén)輸送人才。如何合理制定并完善水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)的本科教學(xué)體系，是培養(yǎng)與社會(huì)需要高度吻合的專(zhuān)業(yè)人才的關(guān)鍵所在。本文以中南民族大學(xué)水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)為例，針對(duì)目前本科人才培養(yǎng)模式，分析了教學(xué)方案及課程設(shè)置存在的問(wèn)題，提出相應(yīng)改革措施，為培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的專(zhuān)業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞：水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)；人才培養(yǎng)模式；改革措施

　　水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)以地球科學(xué)基本理論為基礎(chǔ)，以水資源為主要研究對(duì)象，系統(tǒng)學(xué)習(xí)水資源的分布、形成、演化等方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能，兼顧地下水科學(xué)、巖土工程和環(huán)境工程的基礎(chǔ)知識(shí)，并將其應(yīng)用于水信息的采集和處理，水資源的規(guī)劃與開(kāi)發(fā)、評(píng)價(jià)與管理，水利工程的勘查、設(shè)計(jì)、施工，地下水環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)和治理等。我國(guó)現(xiàn)有45所高等院校開(kāi)設(shè)水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)，但由于中南民族大學(xué)開(kāi)設(shè)該專(zhuān)業(yè)時(shí)間較短，因此在專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)和人才培養(yǎng)模式上存在許多問(wèn)題。本文以中南民族大學(xué)水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)為例，在認(rèn)真分析本科人才培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上，總結(jié)了教學(xué)過(guò)程中存在的若干問(wèn)題，并針對(duì)存在問(wèn)題提出適合于本校實(shí)際情況的改革措施，為培養(yǎng)合格且適應(yīng)社會(huì)需求的水文專(zhuān)業(yè)人才提供參考。

　　一、人才培養(yǎng)模式分析

　　國(guó)內(nèi)各高校水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課基本一致，主要為水信息采集與處理、水文學(xué)原理、水文統(tǒng)計(jì)、水文水利計(jì)算、水文預(yù)報(bào)。但由于各高校根據(jù)自身特點(diǎn)和特色，又適當(dāng)增加了一些其他相關(guān)課程，如水資源評(píng)價(jià)、地下水水文學(xué)、水文地質(zhì)勘查等。中南民族大學(xué)水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)始于20xx年開(kāi)設(shè)，起初隸屬于化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院環(huán)境工程系，隨后學(xué)校于20xx年5月新成立了資源與環(huán)境學(xué)院，于是該專(zhuān)業(yè)演化為隸屬于資源與環(huán)境學(xué)院的水文與水資源工程系，獨(dú)立招生。由于水文與水資源專(zhuān)業(yè)是在化學(xué)科學(xué)和環(huán)境科學(xué)背景下孕育而生的，因此該專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的課程覆蓋了一些環(huán)境和化學(xué)類(lèi)課程，比如水環(huán)境化學(xué)、水環(huán)境監(jiān)測(cè)與分析、水文地球化學(xué)、地下水污染與防治、土壤及地下水污染修復(fù)等。該專(zhuān)業(yè)兼顧地表水、地下水和水環(huán)境三方面，培養(yǎng)方案統(tǒng)籌兼顧，培養(yǎng)方式博學(xué)潛知，契合本科教學(xué)的人才培養(yǎng)模式。但在課程課時(shí)分配上仍存在一些瑕疵，尤其在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，問(wèn)題更加突出。

　　二、人才培養(yǎng)模式中所存在的問(wèn)題

　　根據(jù)20xx年教育部本科教學(xué)評(píng)估所反饋的信息以及已畢業(yè)和在校本科生所提出的意見(jiàn)，當(dāng)前我校水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)模式存在以下幾個(gè)問(wèn)題：1.課程和課時(shí)的分配需要調(diào)整。專(zhuān)業(yè)選修課偏多，而專(zhuān)業(yè)必修課偏少，且專(zhuān)業(yè)必修課里與水環(huán)境和污染相關(guān)的課程幾乎空白。課程設(shè)置在分配上的不均必將導(dǎo)致課程課時(shí)的分布不均，比如水文水利計(jì)算為64學(xué)時(shí)，而水文分析與計(jì)算部分的課時(shí)達(dá)48學(xué)時(shí)，后期水利計(jì)算的課時(shí)只剩16學(xué)時(shí)，給深入細(xì)致講解該課程帶來(lái)一定難度。2.部分課程之間內(nèi)容交叉太多。例如水環(huán)境保護(hù)和水資源評(píng)價(jià)中關(guān)于地表水質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的內(nèi)容以及水文統(tǒng)計(jì)和水文水利計(jì)算中關(guān)于頻率分析與計(jì)算的內(nèi)容重復(fù)。3.實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)不夠。目前中南民族大學(xué)水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)包括水力學(xué)實(shí)驗(yàn)、水信息采集與處理實(shí)驗(yàn)、水環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)、水環(huán)境監(jiān)測(cè)與分析實(shí)驗(yàn)、自然地理學(xué)實(shí)驗(yàn)、氣象與氣候?qū)W實(shí)驗(yàn)、地下水水文學(xué)實(shí)驗(yàn)。而類(lèi)似于必須設(shè)置實(shí)驗(yàn)課的地下水污染與防治，至今卻未開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課。4.實(shí)驗(yàn)設(shè)備不完善，尤其是地表水流測(cè)流、測(cè)速方面，實(shí)驗(yàn)設(shè)備尤其不充足。如水信息采集與處理實(shí)驗(yàn)中水位和流速測(cè)量實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只能在室內(nèi)簡(jiǎn)單操作小型模擬實(shí)驗(yàn)，無(wú)法到野外實(shí)際操作ADCP儀器，造成學(xué)生動(dòng)手能力低下，對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)缺乏深刻理解和熟練掌握。5.與生產(chǎn)實(shí)際相關(guān)的實(shí)踐內(nèi)容較少。許多學(xué)生對(duì)地下水的相關(guān)內(nèi)容，尤其是對(duì)地層和地質(zhì)的相關(guān)知識(shí)一知半解，對(duì)地下水方面的工作缺乏經(jīng)驗(yàn)。

　　三、人才培養(yǎng)模式改進(jìn)措施

　　1.優(yōu)化培養(yǎng)體系，完善課程設(shè)置。結(jié)合本校實(shí)際，考慮到該專(zhuān)業(yè)是在環(huán)境科學(xué)的大背景下建立起來(lái)，可從以下四點(diǎn)出發(fā)：（1）在設(shè)置專(zhuān)業(yè)課程時(shí)可稍向水環(huán)境類(lèi)課程傾斜，比如可將水文地球化學(xué)和地下水污染與防治課程調(diào)整為專(zhuān)業(yè)必修課，增加學(xué)生對(duì)地表水和地下水環(huán)境方面知識(shí)的學(xué)習(xí)；（2）優(yōu)化教材選用，比如水資源利用課程，可根據(jù)實(shí)際情況選用更適合本專(zhuān)業(yè)的教材；（3）調(diào)整課程開(kāi)設(shè)時(shí)間，如水信息采集與處理可調(diào)至第四學(xué)期，一方面讓學(xué)生提前了解本專(zhuān)業(yè)課程特點(diǎn)，一方面平衡學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間，不至于第四學(xué)期課偏少，而第五學(xué)期課偏多；（4）優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)，中南民族大學(xué)水文與水資源專(zhuān)業(yè)目前僅有教師6人，且全部為年輕教師，引進(jìn)教授及專(zhuān)業(yè)相關(guān)人才迫在眉睫。2.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提升動(dòng)手能力。水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)起著舉足輕重的作用。為構(gòu)建理論—實(shí)踐—理論的教育框架，本專(zhuān)業(yè)開(kāi)展了系列專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐課程，包括測(cè)量實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)綜合地質(zhì)地貌和水利等方面，內(nèi)容豐富，綜合性強(qiáng)，能顯著提升學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握；畢業(yè)設(shè)計(jì)則是學(xué)生走向社會(huì)，深入到生產(chǎn)單位體驗(yàn)所學(xué)理論知識(shí)的機(jī)會(huì)，有利于提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能。但中南民族大學(xué)水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)間分配太短，僅15天，無(wú)法全面深刻理解本專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容。另外，在實(shí)踐內(nèi)容安排上，可適當(dāng)增加與地層認(rèn)識(shí)、地形地貌觀察、水土流失及水污染等水文地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境相關(guān)的內(nèi)容，豐富學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)的理解，更加適應(yīng)社會(huì)和市場(chǎng)需求。3.完善實(shí)驗(yàn)儀器，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)設(shè)備。水文與水資源室內(nèi)實(shí)驗(yàn)較少，設(shè)備尚缺乏。水信息采集與處理是本專(zhuān)業(yè)非常重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，實(shí)驗(yàn)課時(shí)僅為16學(xué)時(shí)，且由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件的限制，目前只能在室內(nèi)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，但水位測(cè)定、流速測(cè)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)只有讓學(xué)生親身到戶(hù)外體驗(yàn)儀器操作流程，才能真正快速掌握測(cè)驗(yàn)方法和步驟。因此，引進(jìn)ADCP多普勒流速儀以及建立戶(hù)外簡(jiǎn)易水文站并安裝水位計(jì)顯得非常必要。另外，地下水污染與防治和水文地球化學(xué)這兩門(mén)課程可適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，開(kāi)展土柱實(shí)驗(yàn)、三維矩形槽實(shí)驗(yàn)、水化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生動(dòng)手學(xué)習(xí)水污染防治與修復(fù)的相關(guān)技術(shù)。

　　四、結(jié)語(yǔ)

　　水文學(xué)發(fā)展迅速，歷年來(lái)各大高校為國(guó)家輸送了大量水文專(zhuān)業(yè)人才，但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，尤其在知識(shí)經(jīng)濟(jì)作用下，如何培養(yǎng)出更適應(yīng)社會(huì)需求和市場(chǎng)變化的專(zhuān)業(yè)人才，值得每一位從事水文教育工作者的深思。本文以中南民族大學(xué)水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)為例，通過(guò)分析該專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式所存在的問(wèn)題，從教學(xué)體系、實(shí)踐環(huán)節(jié)以及實(shí)驗(yàn)開(kāi)放等方面提出了相應(yīng)改進(jìn)措施，以期為建立與社會(huì)發(fā)展更加緊密契合的水文專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)提供建議。

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