水文与水资源工程论文十篇

时间:2023-04-06 17:54:41

水文与水资源工程论文

水文与水资源工程论文篇1

关键词:课程体系 教学改革 水文与水资源工程 创新能力

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)06(c)-0133-03

Curriculum System Construction of Hydrology and Water Resources Engineering

Zhang Yongbo Zhang Zhixiang Yang Junyao Zhao Zhihuai Zhao Xuehua

(College of Water Resources Science and Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi,030024,China)

Abstract:In order to meet the social requirements of engineering innovative talents,it is necessary to construct the hydrology and water resources engineering professional curriculum system of Taiyuan University of Technology,and it has great significance in cultivating students innovation capability.Based on the analysis of existing problems in hydrology and water resources engineering curriculum system in the College of Water Resources Science and Engineering of Taiyuan University of Technology,hydrology and water resources engineering professional curriculum system construction under the conditions of new situation is proposed,including new curriculum,setting up a reasonable curriculum order,curriculum content reform,selection of reasonable teaching materials,increasing the experimental teaching and scientific research transformation teaching,to lay the foundation for the further improvement of quality of undergraduate teaching and the cultivation of innovative talents of hydrology and water resources engineering.

Key Words:Curriculum system;Teaching reform;Hydrology and water resources engineering;Innovation capability

水文与水资源工程是太原理工大学水利科学与工程学院的主要专业之一,其前身是原“水文地质与工程地质”专业,1975年第一届招生,1997年国家专业调整时取消,2004年水文与水资源工程专业获山西省教育厅批准,2005年恢复招生。作为目前山西省高校中惟一一个水资源类本科专业,坚持立足山西、面向全国的发展方向,针对山西山丘区多、干旱缺水、污染严重、矿山开采诱发地质灾害及水循环系统严重破坏等自然地理和经济发展特点,制订培养计划,开设的课程涉及地表水和地下水两个方面,并且有机地将地表水和地下水结合起来培养专门人才。近年来,我校水文与水资源工程专业取得了较大成绩,毕业生的就业形势良好,但面对新形势条件下我国经济社会发展对创新人才的要求,还存在一定的差距和不足,特别是教学环节中的课程体系存在一些问题,已直接影响到课堂教学效果和学生创新能力的提高。为了适应水文与水资源工程专业目录调整的需要以及满足工程领域发展迅速、知识更新快、工程创新人才需求紧迫的要求,有必要对我校水文与水资源工程专业课程体系进行构建,对提高教学效果及培养学生创新能力等具有重要的理论和现实意义。尽管已有学者针对水文与水资源工程专业进行了诸如课程体系、实践等教学改革[1-8],但是从总体上看,目前全国关于水文与水资源工程专业教学改革的理论研究成果仍然较少,而山西省在这方面的研究还属于空白。从水利工程高等教育发展角度来说,必须进一步加强我校水文与水资源工程专业课程体系构建,才能为我省水利工程高等教育提供参考和理论支持。

1 课程体系存在的问题

我校水文与水资源工程专业本科生的培养,主要是通过课堂理论教学以及实验、实习等环节来完成的,培养具有水文与水资 源、水与地质环境等方面的专业及专业基础理论,能从事水文与水资源、水与地质环境保护和防治方面的勘察、设计、规划、管理、技术开发、科学研究等的高级工程技术和管理人才。通过近年来对我校水文与水资源工程专业毕业生、本科生及授课教师的调查和访问,水文与水资源工程专业课程体系存在如下问题。

1.1 课程设置不合理

我校水文与水资源工程专业的课程有综合基础课、公共选修课、学科基础课和专业课,在学科基础课和专业课中开设有必修课和选修课,一般先开综合基础课、公共选修课,后开学科基础课和专业课。从总体上讲,这种课程设置仍存在一些不合理现象:(1)同期开课或课程顺序颠倒,造成一些学科基础课与专业课次序不清,不能很好地体现课程之间的相互递进关系;(2)有的课程无法体现本专业的特点,使学生感到学的有些杂乱。如《土力学》和《地基基础与基础工程》,前者属于学科基础课,后者属于专业课,两课程之间本应该有很好的递进关系,却都安排在第五学期。再如《水利工程经济学》和《水利工程概论》,前者属于学科基础课,而后者属于专业课,却把课程顺序颠倒了,将前者安排在第六学期,后者安排在第五学期。另外,对于所开设的《环境影响评价理论与方法》,属于环境工程的专业课,对于水文与水资源工程专业的学生来说,由于没有前期《环境学》等基础课做铺垫,学生总体上感到该课程偏离本专业,对课程内容不能很好地理解。

1.2 课程之间的衔接性差

课程之间的衔接性好坏直接影响着学生对专业知识的掌握和巩固。我校水文与水资源工程专业课程之间的衔接性总体上比较符合教学规定,但也有个别课程之间的衔接性差,以至于学生们感到课程安排有点零乱。如同样为专业课的《水资源工程勘察》《水资源开发利用》《矿床水文地质学》,分别由三位主讲教师进行授课,但由于课程之间的衔接性考虑不够,将《矿床水文地质学》被安排在第六学期开课,而《水资源开发利用》《水资源工程勘察》被安排在第七学期开课,这就造成学生在学习《矿床水文地质学》之前还没有掌握《水资源工程勘察》的专业知识,在学习《水资源开发利用》之前还没有掌握《水资源工程勘察》的专业知识。由于前期《水资源工程勘察》专业知识的缺乏,学生普遍反映在学习过程中对《矿床水文地质学》《水资源开发利用》的部分内容不好理解。这种课程之间的衔接性差的状况,已阻碍了学生对地下水专业知识的巩固,导致课堂学习效果相对较差。

1.3 课程内容交叉重复

课程内容安排是否合理对课堂教学效果的影响也很大。我校水文与水资源工程专业课程内容存在的问题是部分课程内容交叉重复,加上授课教师之间没有做好沟通,对课程内容交叉重复的部分没有进行适当的协调和删减,造成部分课程内容已由某一位老师前期在课堂上进行了讲解,另一位老师后期又在课堂上进行重复讲解。如《水文分析与水利计算》《水资源工程勘察》这两门课,课程内容交叉重复的是地表水勘察这一部分,包括水文测验、水文调查和水文实验等。再如《水文与工程物探》《水资源工程勘察》这两门课,课程内容交叉重复的是水文地质物探这一部分。课程内容交叉重复不仅浪费学生的宝贵时间,而且降低了学生对课程学习的主动性和积极性。

1.4 教学内容重理论轻实践

理论与实践密不可分,二者紧密结合才能促进教学效果的巩固和提高。多年来,由于我校水文与水资源工程专业实验教学条件的限制,部分学科基础课和专业课无法开展正常的实验,不能满足实践教学活动的要求,致使一些课程的教学内容重理论轻实践,无法取得良好的教学效果。如《水文地质学基础》,学生对基本概念与原理容易理解,但深入掌握并灵活运用就困难,这是因为学生无法在实验室进行达西渗流实验、潜水模拟演示实验、承压水模拟演示实验、地下水流动系统模拟演示等实验,对地下水缺乏感性认识。再如《地下水动力学》,由于学生没有在实验室进行过裘布依潜水稳定流井流实验、坝基渗流水电比拟实验、非饱和带水运动实验等实验,影响学生对课程知识的巩固及实践技能水平的提高。还有《水文分析与水利计算》,学生虽然学了许多水文方面的理论知识,但却没有机会进行水文测验和水文实验。教学内容重理论轻实践造成学生的科学实验基本能力无法得到有效训练,降低了学生毕业后在社会上的竞争力或进一步深造的实验实践能力。

2 课程体系的构建

根据我校水文与水资源工程专业课程体系存在的问题,我们认为,必须严格从人才培养目标出发,按照专业发展需求,以促进校企合作、产学研共同培养学生工程创新能力及就业等为前提,科学优化和重组课程体系,筛选符合当前教育现状及经济社会发展所需的课程,为学生专业水平的提高及创新能力的培养打下坚实的基础。因此,结合水文与水资源工程专业即包含地表水又兼顾地下水的特点,提出新形势条件下我校水文与水资源工程专业课程体系构建。

2.1 新增课程

在确保我校水文与水资源工程专业本科培养计划中所设课程总门数不变的情况下,根据本学科发展的需要,考虑到《水文分析与水利计算》《水资源工程勘察》两门课程在地表水勘察内容上的交叉重复,可删除《水资源工程勘察》,新增《水文地质勘察》,既避免课程内容的重复,又使学生能较好地掌握水资源工程勘察的方法及最新的技术。考虑到目前地下水环境影响评价在我国建设项目环境影响评价占有越来越重要的地位及环境保护部《环境影响评价导则――地下水环境》(HJ610-2011年)的出版,结合我校水文与水资源工程专业特点、地下水环评人才短缺以及环评单位对地下水环评人员的迫切需求,可删除《环境影响评价理论与方法》,新增《地下水环境监测与评价》,并把《环境影响评价理论与方法》作为教学参考书,使学生掌握地下水环境影响评价的理论方法,为其就业创造良好条件。考虑到《水文地质勘察》与《水文与工程物探》内容的重复以及同位素技术在地下水研究中的广阔应用前景,可删除《水文与工程物探》,新增《环境同位素水文地质》,使学生多掌握一项水文地质新技术,增强其未来应用同位素技术从事水文地质勘察的能力。

2.2 设置合理课程次序

为了体现课程内容之间的相互递进关系,必须对不合理的课程次序进行相应调整,理顺课程开设的前后顺序,使学生在学习过程中达到循序渐进,真正所学课程专业知识的积累。为此,把《土力学》安排在第五学期,《地基基础与基础工程》安排在第六学期,确保学生在充分掌握《土力学》的基础理论知识后,对《地基基础与基础工程》相关专业知识的学习有更深入的理解和巩固。把《水利工程经济学》安排在第五学期,《水利工程概论》安排在第六学期,确保学生在充分了解水利工程经济的基础上,对各项水利工程专业知识的学习有更深层次的掌握。把《水文地质勘察》安排在第六学期,《水资源开发利用》《矿床水文地质学》安排在第七学期,确保学生在前期掌握了《水文地质勘察》的技术方法和手段后,能更好地运用所学知识理解和掌握《水资源开发利用》的理论与方法以及《矿床水文地质学》的调查评价方法。

2.3 课程内容改革

在科学技术日益发展的今天,水文与水资源工程专业知识更新较快,但课程教材更新却相对较慢,其中的一些知识已经无法满足经济社会发展的需求。因此,在课程专业知识的教学过程中,教师必须与时俱进,对课程内容进行合理改革,删除一些课程中内容陈旧、理论与实际脱节的内容,对课程内容要突出其科学性和先进性,深入浅出,能够反映新理论、新技术、新方法及前沿性的新视点,把原来分散的课程内容联成一个有机的整体。如在《水文地质学基础》课程内容改革中,可增加区域尺度非均质性、断裂带渗透性、海洋―陆地界面处的地下水等内容,与学生分析和探讨这些因素对地下水资源的分布、循环、水质和可持续性利用的影响。在《水环境化学》课程内容改革中,可增加水文、化学、生物过程的耦合及水文和地球化学过程的计算机模拟等内容,使学生了解目前水文地球化学研究的热点和方向。在《水污染控制与修复理论》课程内容改革中,可增加有机污染物的野外最有效的降解路径及强放射性废料的地质处置等内容,增强学生在水污染控制与修复中的自我创新能力。

2.4 选用合理教材

合理的教材对促进学生专业知识的学习起着非常重要的作用。为此,严格要求本专业教师对所授课程选用合理教材,必须是国家规划教材和专业规范核心课程教材,且教材名称与所开设课程的名称一致或接近,对于未纳入国家教材计划的非正规教材或正规出版的书籍,严禁用做教材给学生使用,可作为课程参考书使用。通过选用合理教材,不仅避免课程知识交叉重复,而且能反映新理论、新技术、新方法,可使学生比较系统的接受学科基础知识及专业知识的学习。同时结合山西省矿山开采对水循环系统造成严重破坏的实际,加强我校水文与水资源工程专业教材建设,通过申请水文与水资源工程专业委员会下达的教材指标,组织主要骨干教师编写出理论联系实际、基础知识与技术知识兼容的《矿床水文地质学》《水文水利计算》等专业教材,为学生课堂的学习提供更符合实际的教材,达到进一步提高学生创新能力的目的。

2.5 增加实验教学

实验课在教学环节中非常重要,实践性很强。通过实验教学,可进一步巩固学生所学的学科基础知识和专业知识,培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。为此,我校水文与水资源工程专业在中央财政支持地方高校发展专项资金及山西省财政专项资金的支持下,对整体水平落后的实验室进行了改造,共建设有6个实验室,包括气候气象实验室、饱和与非饱和带水实验室、水文工程勘察实验室、水文实验室、水环境污染与修复实验室、矿山水文地质实验室,并制定详细的实验计划,使实验室能开设出符合教学大纲规定的实验,如人工模拟降雨实验、土壤入渗性能测量实验、浅层水流流速测量实验、达西渗流实验、潜水模拟实验、承压水模拟实验、裘布依潜水稳定流井流实验、坝基渗流水电比拟实验、地表水溶质迁移转化实验、水质分析实验等。同时为了确保实验的顺利开展,加强实验教学队伍建设,提高实验教师的业务素质,为提高实验教学质量打下坚实的基础。

2.6 科研转化教学

太原理工大学作为教学研究型大学,对教学和科研非常重视。从辩证的角度来看,教学和科研是相辅相成的,缺一不可。我校水文与水资源工程专业授课教师都从事有关科研项目的研究,如国家自然科学基金、山西省自然科学基金、校基金、行业基金及其他横向科研项目等,在国内外核心期刊上或国际会议论文集上发表了诸如水文地质、工程地质、环境地质、径流趋势预测、水资源、水环境、水污染、土壤、水土保持等不同方向的专业学术论文,并有多篇论文被EI、SCI收录及他人参考引用。针对水文与水资源教师在科研上的优势,提倡各位授课教师以科研促进教学,鼓励教师积极将科研成果转化到教学中。通过科研转化教学,不仅使学生了解各位教师的主要研究方向,从教师的科研成果中学到最新的理论知识,而且能激发学生的科研兴趣,促进学生学习效果的提高及创新能力的培养。

3 结语

课程体系对学生专业知识的学习和创新能力的培养至关重要,必须给予高度重视。太原理工大学水利科学与工程学院水文与水资源工程专业课程体系存在的问题主要是课程设置不合理、课程之间的衔接性差、课程内容交叉重复、教学内容重理论轻实践。水文与水资源工程专业课程体系构建主要包括新增课程、设置合理课程次序、课程内容改革、选用合理教材、增加实验教学及科研转化教学。通过课程体系构建,为进一步提高本科教学质量及水文与水资源工程专业创新人才的培养奠定基础。

参考文献

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水文与水资源工程论文篇2

水资源论证工作,可分为准备、工作大纲编制、报告书编制、技术审查及行政审批阶段。(1)准备阶段:了解项目基本情况,编制报价(项目复杂时,必要时去现场了解情况再编制),接受委托后编制资料清单,开展现场查勘、调研和资料收集等前期工作,一般要在现场工作3~5天,对于扩建项目尤其要详细了解已有项目的实际取水、排退水及相应处理方案等。(2)编制工作大纲阶段:在充分收集已有资料、了解项目前期工作的基础上,编制工作大纲,确定论证等级,分析论证范围,明确论证的技术路线、内容和重点。(3)报告书编制阶段:在工作大纲的基础上,严格按《导则》要求完成各章节的编制内容,内部审查并修改完善后,送审稿上报审查主管部门,期间协助业主起草论证报告书送审稿。(4)技术审查阶段:召开专家评审会,专家组针对报告书提出个人及专家组意见,会后由项目组修改完善。(5)行政审批阶段:按专家组及专家个人意见修改完善并经专家组长认可后,形成报告书报批稿,上报行政机关审批。

2水资源论证不同阶段工作标杆创建

2.1水资源论证项目报价书编制

2.1.1编制要点及注意事项(1)项目概况项目具置、项目性质(新建、扩建、改建、搬迁)、前期工作开展情况(发改委立项文件,环保、国土、水利部门前期意向性文件等)。(2)项目取用水情况取水水源、取水方式、取水量、保证率;项目用水方式(电厂等项目需要水量平衡图用于分析其用水指标,水厂项目需了解其供水规模、水质要求、净水工艺等);项目生产过程废水处理方式,有无废水外排。如有,需了解退水地点、水量、退水规律(经常性还是间歇性)、污染物种类及浓度,以及排水口是否有环保部门批复。(3)区域基本情况查阅资料了解项目所在区域水资源状况、开发利用情况;项目取、退水涉及哪些水功能区,还有哪些水源供本项目用;当地用水总量指标分配情况;水资源及水功能区管理要求等。

2.1.2报价书编制格式(1)单位基本情况介绍简介单位人员配备、资质、业绩概况、主要联系人信息等。(2)资质情况将资质扫描件放在报价书中。(3)项目报价以《建设项目水资源论证报告书编制费用核算方法》为依据,编制项目报价。同时,分集中办公费、会议费、资料收集及现场查勘费、技术工作劳务费、报告印刷、计划利润、税金等项目,对报价作详细测算报价。两项报价相差不能太大,同时应给出一个优惠报价作为最终报价。(4)近5年类似及相关项目业绩业绩按由近到远的顺序排列,最近的业绩放在前面。与项目类似的业绩可优先置顶。(5)其他说明主要向业主方说明我方承担本项目的优势、价格优惠政策等,酌情增减。

2.2资料清单编制要点及注意事项

(1)项目基本情况资料项目规模、地点;明确详细的取水方案,退水方案;水量平衡图;初可研报告文本及审查意见;项目所在地的有关地图、地形图;应急污水排放措施。(2)项目所在区域的基本情况资料河流水系图及概况,水文站网情况,水文气象特征,取水河段的地形图;分析范围内社会经济和主要用水指标密切相关的资料;取水水源的所在河道水利控制工程、调度运行办法及实际运行资料;水资源状况资料(对于保证率高的取水项目,尤其要注重收集枯水期资料);分析范围内的水资源供、用、耗、排资料,水功能区分布,主要污染源、入河排污物的现状与近年来变化情况,近年各水功能区水质达标状况;5年以上的水资源公报资料及有关水利统计年鉴。(3)论证范围内水文、水资源(水质)及取水河段资料对于地表水水源,需收集论证范围内各水文站降水、流量、水位、蒸发长系列资料,供地表水取水水源论证与调节计算用;对于中水水源,要历年的污水厂实际运行资料;对于地下水源,需收集论证范围内地质钻孔,水文地质实验,地下水水位、水质动态资料,含水层的岩性、厚度和层位资料,地下水补给、排泄量、开采现状和开采规划等资料。论证范围内的取水、用水资料,主要为取水河段上下游工业用水户名称、规模、取水口分布、取水量、取水设计保证率、生产产品等,农业灌区面积、分布、种植作物类别、复种系数等,生活取水户规模、取水量、取水口位置等,供分析计算取水水源可供水量及供水保证程度。项目所在区域水功能区管理目标,取水口上下游污染源分布及第三者用水户取水口高程,项目取水口附近近3年的水质监测资料。取水口附近河段历史演变情况,近年来冲淤状况、来沙量等资料,供分析取水口位置合理性。(4)有关水资源管理与规划资料区域水资源管理文件(条例),水资源综合规划,取水河段所在的水功能区划及管理要求,用水定额资料,用水总量控制指标分配,三条红线管理实施方案等。(5)有关支撑文件资料发改委、环保、国土、水利局等部门与项目有关的批复文件或者审查意见,项目初可研审查意见,相关取用水协议等。(6)其他企业与水有关的风险预案,内部管理办法。

2.3工作大纲编制

2.3.1编制要点及注意事项

2.3.1.1需编制工作大纲的情形有(1)水资源论证工作等级为一、二级的。(2)调整取水用途作为水源的。(3)利用调水水源的。(4)混合取水水源论证的。

2.3.1.2编制原则(1)准确的项目定位,把握论证的重点与难点,突出重点,有较强的针对性、可操作性。(2)体现清晰的论证分析思路和合理技术方法。(3)论证内容全面,重点突出。(4)资料清单及补测方案明确。(5)人员组织及经费预算合理。

2.3.1.3工作大纲编写准备工作掌握项目的基本情况、区域水资源条件、用水指标、业主要求、工作人员组成情况。

2.3.1.4编制要点(1)工作等级应根据项目情况,分类逐条说明,由于项目的复杂及取水水源的多样性,以及北方地区水资源开发利用程度较高,工作等级易出现较高或较低的偏差,应仔细考量。(2)分析范围和论证范围取水量较小的项目,分析范围建议以县级行政区为宜。从水库取水的项目,分析范围可扩大到水库所在流域。分析范围图应包含项目位置、主要水系、水文站网、水功能区、供水工程、主要取用水户和取水口位置。论证范围应分为取水水源、取水影响和退水影响论证范围,根据导则要求综合判定。(3)现状及规划水平年现状水平年选取时,应先分析比较近几年降雨、来水情况,选取一般偏枯年份较为适宜。工业项目选取竣工或投产年份作为规划水平年,供水项目选取城市总体规划确定的年份。(4)明确论证的主要工作内容及技术方法1)资料收集基础资料应收集全面,搜集方法及途经可靠;依据的规程规范,标准定额和文献资料充分,项目概况、工艺流程介绍清楚;计算方法正确、参数选取合理。a.对计划收集的资料提前分类,列出清单。b.制定收集资料和现场查勘的日程计划与工作方案。c.编制补充监测的工作方案与技术大纲。2)现场勘查a.听取项目业主对单位的介绍,正在开展的前期工作情况及主管部门对项目的有关批复意见,了解项目拟采用的取用水方案、退水方案。b.查看取水河段上下游、左右岸的取用水户及取水口分布情况。c.查看取退水地点、取水退河段的水质、水量等涉水事项。d.改扩建项目还需查看前期项目用水主要过程。e.了解当地的产业结构、相关用水指标及政策。3)水资源状况与特征分析项目所在区域水资源总体状况分析,取水河段水资源特征分析,尤其注意枯水期分析。4)水源条件及取水方案分析分析论证范围内可供本项目使用的水源及可供水量、保证率,比选后明确项目取水水源和取水方案。5)区域水资源开发利用分析在现场调查和资料收集的基础上,进行分析范围内供需平衡和现状开发利用程度分析;结合现状供水能力和水资源状况,分析开发利用潜力;分析范围内各行业用水指标,评价区域用水水平;有针对性提出现状水资源开发利用中存在的问题。6)取用水合理性分析从国家和地方产业政策、水资源管理要求、水资源规划、水资源配置方案等方面提出取水合理性分析内容及方法;分析项目用水流程,计算用水指标分析用水合理性;分析节水潜力,提出针对性的节水措施方案。7)取水水源论证针对论证范围内可供使用的各水源,分析其现状与规划水平年来水量、用水量、可供水量及水量供需平衡情况,提出合理可行的水源组合方案建议,评价水源方案的水质、水量可靠性和可行性,以及取水口的合理性。8)取、退水影响在初步分析项目取退水方案的前提下,分析取、退水可能对流域和区域水资源配置、水域纳污能力、水生态保护及第三者产生的影响。9)补救与补偿措施建议在取退水影响分析的前提下,说明影响的可能程度和范围,提出合理可行的补救和补偿措施。(5)编制进度计划应考虑的要素:论证项目前期工作推进和立项的时间要求;论证项目的技术难度和工作量;委托方的意见。其他编制要点还包括人员构成及职责分工、经费预算、有关附图等。附图主要包括分析范围图、水功能区划图和地下水超采地区的地下水超采范围图。分析范围图一般基于流域水系或行政区划图,应标明主要水系、水文站网、水功能区、主要供水工程、项目位置、取退水口位置。地下水超采区范围图应注明地下水埋深等值线和主要开采井的位置。

3结语

水文与水资源工程论文篇3

关键词 水文与水资源工程专业 人才培养目标 课程设置 师资建设

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.12.014

Development Direction of Guangxi Hydrology and Water Resources

Engineering Undergraduate Professionals

JIN Xin

(College of Environmental Science and Engineering, Guilin University of Technology, Guilin, Guangxi 541004)

Abstract Guangxi Hydrology and Water Resources Engineering Undergraduate established more than ten years to form its own characteristics, in order to make its due contribution to the local economy. In the future course of development, in order to make the profession more to do even better, higher education should be based on national development strategies, economic conditions and the needs of the professional talent overall layout of the development owned universities, where the area determined is more scientific and accurate professional orientation, to develop in line with the future needs of the community and school capacity training objectives. Professional orientation and training objectives as a guide to set the scientific and practical teaching system, and strengthen the construction of teachers on this basis.

Key words Hydrology and Water Resources Engineering; training objectives; curriculum; teacher construction

0引言

水文学是研究地球上的水循环规律,即研究各种水体的储存、分布、运移转化、与环境因素相互作用和影响的规律,并将研究成果服务于人类的生存和发展的科学。①水文学对应于我国高校的本科专业名称在1993年前为陆地水文专业,在教育部1993年颁布的《普通高等学校本科专业目录》②中,将陆地水文专业更名为水文与水资源利用,后又在1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》③中变更为水文与水资源工程,此后一直沿用至今。

作为我国高等教育人才培养的重要专业组成,多年来水文与水资源工程专业培养了大量的人才,为社会经济的发展做出了巨大贡献。伴随着高等教育的发展,水文与水资源工程专业在我国高校的分布和发展,也经历了从少到多、从弱到强、从点到面的发展历程。在1993年前仅有河海大学和成都科技大学(后并入四川大学)等少数几所高校开展陆地水文本科专业的教育,随着高等教育的高速发展,截至2014年,开展水文与水资源工程本科教育的高校达到51所(不含已经获批设立水文与水资源工程专业,但未实际招生的高校),遍布我国27个省区(直辖市)。在众多的高校中,省区所属的地方高校水文与水资源工程专业为地方培养了大批留得住的水文人才,为地方经济建设做出了相应贡献。广西壮族自治区是一个水资源较为丰富,水旱灾害频繁而经济相对落后的省区,在广西开展水文与水资源工程本科专业教育,是培养能够留得住、用得着的水文专业人才的有效途径。

1广西对水文专业人才需求分析

广西地处我国西南边疆,陆地面积23.67万km2,为亚热带季风气候区,降水丰沛,水资源丰富。由于降水时空分布不均,主要河流径流年际、年内变化较大,水旱灾害频发,水资源供需矛盾突出。④特殊的地理及气候条件形成了广西区的水资源大省区地位,同时也是水文与水资源专业人才需求的大省区。

根据调查,广西区内涉及水文水资源专业人才需求的行政及企事业单位主要包括各级水文水资源勘测局、水利规划勘测设计院、水利工程建设企业、各级水利行政机关的水政水资源处室、水利科技公司,此外,还包括电力、交通、林业及市政勘测设计企业。其中,广西区的水文水资源勘测局及其下属单位和各级水利行政机关的水政水资源处室为水文水资源人才需求量最大单位。广西区水文水资源勘测局现有从业人员1500余人,分布在区局机关及其12个水文水资源勘测分局,不仅担负着区内总共3994处测站(含基本水文站126处、专用水文站152处、基本水位站25处、专用水位站248处、雨量站3129处、水质站299处、地下水监测站5处、墒情监测站12处)的水文信息观测及资料整编、报讯、水文设施建设维护工作,⑤同时还承担着水文水资源评价和规划等有关科技工作。从目前广西区内水文勘测工作的现状来看,各级水文机构均不同程度存在工作任务重、从业人员数量不足的问题。仅以目前的规模,不考虑人员增加的情况下,按照技术人员35年的平均服务期计算,每年需要的新进人员数量约为40~50人,按照专业人员比例占75%计,则每年需水文及相关专业人才为35人左右。

近年来广西水文系统通过公开招考形式招收的水文专业人才数量每年保持在30~40人的情况也证明了这一点。区内各级水利行政机关,包括区水利厅、14个市级水利局、107个县级水利局,均设有水政水资源有关处室(站),加上各级水利规划勘测设计单位、水利工程施工单位和水利科技咨询公司,总体的水文专业人才需求较为旺盛。

相对于较为旺盛的水文专业人才需求,因广西区所处地理位置和经济发展状况等原因,长期以来对区外人才的招引很不理想。从目前水文水资源及相关行业从业人员的专业构成来看,普遍存在专业人员短缺、人员专业素质有待提高的问题,其主要原因就是广西区开展水文专业人才培养的时间较短,培养的专业人才数量少,区外人才难以引进。因此,广西区水文专业人才需求必须立足区内,加强区内高校的水文与水资源工程本科专业的建设,培养留得住、用得上水文专业人才。

2广西水文与水资源工程本科专业教育现状⑥

目前,广西区开展水文与水资源工程本科专业人才培养的仅有桂林理工大学(原桂林工学院)一所高校,广西大学于2010年获得批准设立水文与水资源工程本科专业,但目前尚未开始招生。桂林理工大学的水文与水资源工程专业成立于2000年,已有11届水文本科毕业生,招生规模在2000~2008年为1个班(30~40人),2009年后扩大为2个班(70人左右),平均就业率超过90%。

桂林理工大学的水文与水资源工程专业是在原水文地质与工程地质专业(2013年更名为地下水科学与工程专业)基础上建立的,经过十余年的发展,已经在专业定位和培养目标以及课程设置等方面形成了一套较为完整的体系。

其专业定位为:立足广西、面向西南,研究中国南方岩溶地区水资源评价、开发、利用与管理,研究岩溶区地下水与地质工程问题和地质环境问题为主。旨在培养具有较扎实的岩溶区水文水资源理论、水资源开发利用及综合管理的应用型高级工程人才。

具体的培养目标为:培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具有扎实的自然科学、人文科学基础,具备计算机、外语的应用技能,获得工程师的基本训练,掌握水文水资源及水环境等方面的专业基本知识与技能,知识面宽、能力强、素质高,有创新精神的应用型高级专门人才。学生毕业后能在水利、水务、能源、交通、城建、农林、环保、地矿等部门从事水文、水资源及水环境方面勘测、评价、规划、设计、预测预报和管理等方面的工作以及教学和科学研究等工作。

主要的教理论与实践课程包括:测量学、基础地质学、水力学、自然地理学、气象学、水文学原理、水文统计、水环境化学、河流动力学、地下水水文学、地下水动力学、水利水电工程勘察、水文测验、水资源利用、专业英语、水环境保护、水文预报、水文水利计算、水文地质勘察、环境地质学、测量实习、综合地质实习、水文测验实习、河流地貌认识实习、水文地质勘察课程设计、水文预报课程设计、地下水水文学课程设计、水文水利计算课程设计、金工实习、生产实习、毕业设计(论文)。

3关于专业定位、培养目标及课程设置的探讨

3.1专业定位

桂林理工大学水文与水资源工程专业经过多年的探索,形成了具有一定特色的专业定位,总体来说与所属地区、学校的总体定位、社会需求及专业的发展是基本适应的,但也存在一些需要探讨的余地。

“立足广西、面向西南”的基本定位对于广西的水文专业来说是准确的,既充分考虑了所处的地理位置、隶属关系和主要服务对象,也兼顾了周边区域的人才培养、科研和技术服务的需求。

“研究中国南方岩溶地区水资源评价、开发、利用与管理,研究岩溶区地下水与地质工程问题和地质环境问题”是专业特色的表达,既是研究方向或领域的定位,也是为人才培养、课程设置、师资引进所定的基调。广西的地理位置位于我国西南,岩溶出露面积最大,达到12万km2,约占全区总面积的51%,但非岩溶区面积也接近一半,将研究方向仅限定在岩溶区水文水资源方面显得较为局限。另外,岩溶区水文是水文循环规律的特殊体现,其研究尚未形成独立完整的理论体系及方法,其科学及工程问题的解决基本还主要是以非岩溶区研究成果为基础的,仅就岩溶区水文规律进行研究也难以形成完整的学科体系。“研究岩溶区地下水与地质工程问题和地质环境问题”的表述给人直接的感觉应是属于地下水科学与工程专业的核心领域,而广西区的地下水科学与工程专业具有更长的办学历史,现在的水文与水资源工程专业也是在该专业基础上成立的。

“培养具有较扎实的岩溶区水文水资源理论、水资源开发利用及综合管理的应用型高级工程人才”的表达与研究领域的表达类似,初衷是要体现人才培养的特色,但同样具有局限性,容易造成所培养的人才不适用于非岩溶区的错觉,也与实际的人才培养状况不符,对广西水文专业得人才培养现状和发展目标的描述也不够准确。

3.2培养目标

培养目标是在专业定位的基础上,考虑办学主体的培养能力及社会需求,对所培养的人才能够具备的基本素质、专业素养以及所具备的综合能力的描述。

从广西水文专业的人才培养目标总体来看,在基本素质与能力培养方面与大部分工科专业类似,基本体现出了国家和社会对本科人才的要求。在学生毕业后的可能就业领域方面的描述也较为准确,但在所能从事的工作方面仅提到“从事水文、水资源及水环境方面勘测、评价、规划、设计、预测预报和管理等方面的工作以及教学和科学研究等工作”,而未与专业定位中的“研究岩溶区地下水与地质工程问题和地质环境问题”相对应。此外,“教学和科学研究等工作”的提法与目前国内教学和科研单位对人才的需求几乎都要求具有硕士博士学位有一定差距。

3.3课程设置

从广西水文专业目前的课程设置情况来看,为了体现专业定位中的水文地质特色,增设了常规水文与水资源工程专业核心课程以外的基础地质学、地下水动力学、水文地质勘察、综合地质实习、水文地质勘察课程设计等课程,而常规水文专业的核心课程又未删减,由于总课时的限制,不得不压缩一些课程的课时数,容易造成学生学不透,教师讲不完情况出现。

3.4师资配备

在师资配备方面,从学历层次来看,广西水文专业目前的师资配备应属于高学历教学团队,在11人的师资配备中,具有博士学位的有6人(其士后出站1人,在站1人),具有硕士学位的4人(其中在读博士3人)。从教师的从业经历来看,有3人具有相关专业的工程实践从业经历,有利于高级工程人才培养目标的实现。

但从教师所学专业的情况来看,仅有少数教师具有水文水资源或水文地质与工程地质专业的学历。造成这种情况的原因主要有两个,一是广西水文专业成立之时正是国内高校大规模扩张之际,以广西的区位和经历条件,对人才的引进困难较大;二是目前高校进人基本都要求博士学位,而水文专业博士的就业情况一直较好,引进合适的水文专业博士难度较大。

4广西水文与水资源工程本科专业发展方向

广西高校的水文与水资源工程专业建设应综合考虑国内高等教育发展状况、专业布局、所在地区经济状况、行政隶属关系、经费来源、生源状况、所在高校综合水平及未来发展、师资现状及未来建设,立足现实,进行科学准确的专业定位,制定切实可行的培养目标,在此基础上进行课程设置和师资建设。

4.1专业定位

广西高校的水文与水资源工程专业定位应坚持立足广西、面向西南,研究的主体应为中国西南地区的水文循环规律,同时将岩溶区特殊的产汇流机理及水资源评价、开发、利用与管理方法的研究作为重点,着力于解决西南地区特别是岩溶区的水资源问题。人才培养宗旨应为培养具有较为扎实的水文水资源理论基础知识,在西南地区特别是岩溶区的水资源勘测、开发利用及保护等方面具有较强工作能力的应用型工程技术人才。

4.2培养目标

具体的培养目标为:培养适应当今及未来社会需求,德、智、体、美均衡发展,具备较为扎实的自然和人文科学基础,获得工程师的基本训练,掌握水文水资源的专业基本知识与技能,拥有较好的自我发展能力,具有实干精神的应用型工程技术人才。学生毕业后能够从事水文、水资源及水环境方面的勘测、评价、规划、设计、预测预报等方面的工作。

4.3课程设置

课程设置应以专业定位为基础,以培养目标为宗旨,在原有课程体系中适当删减与地下水科学与工程专业重复较多及与基本工程实践关系相对较弱的课程或压缩这类课程的课时,将删减掉的课时用于新增有关岩溶区产汇流规律及水文分析计算等课程。如在具体的课程设置中,可考虑新增岩溶水文学、天气与气候学(取消气象学),增加水文学原理、地下水文学、水文测验学等课程的课时,将综合地质实习与河流地貌实习合并为自然地理实习等。

4.4师资建设

师资的建设应以专业定位和培养目标为导向。从目前的师资情况来看,应重点引进水文与水资源专业的师资,同时适当引进与岩溶区水文循环关系密切的水文地质类师资。在具体操作上,应重点考虑本科毕业于“985”或“211”院校的水文与水资源工程和水文地质与工程地质专业,且其专业为国家重点专业的具备硕士及以上学位人员的引进。

5结语

广西的水文与水资源工程专业在不断的努力和进取中已经走过了15年的历程,为广西地方高等教育的发展做出了应有贡献,为地方经济建设培养了一批留得住、用得上的人才。广西的水文与水资源工程专业办得更好、更强,需要在国家、地方及所属学校的支持下,在总结以往办学经验,科学预见未来发展的基础上,更进一步明确专业定位、准确设定人才培养目标、科学设置课程体系、合理配置教学资源、积极强化师资建设。

注释

① 左其亭,王中根.现代水文学[M].郑州:黄河水利出版社,2002.

② 广西壮族自治区水利厅.广西水资源利用[R].1985.12.

③ 广西水文水资源信息网http:///gxmh/pages/fb/ w11pagedetail.aspx?articleid=13637.

④ 国家教育委员会.普通高等学校本科专业目录(教高[1993]13号)[Z].1993.7.1.

水文与水资源工程论文篇4

【关键词】水资源论证;水环境;水资源承载能力

1 建设项目水资源论证对水资源可持续利用的作用

自2002年3月24日,水利部、国家计委联合《建设项目水资源论证管理办法》(水利部、国家计委15号令)开始,建设项目水资源论证工作在全国普遍开展。11年来。水利部通过“论证资质管理”、“审查工作管理”、“论证导则”等文件的推出,使论证工作逐步完善。论证提高了水资源的利用效率和使用效益,在一定程度上避免了水事纠纷出现。论证促使建设项目在规划设计阶段就考虑处理好与公共资源——水的关系,既保障了建设项目水量和水质可靠性、安全性,又使建设项目用水需求控制在流域或区域水资源统一规划的范围内,保证了水、生态和环境不受大的影响,发挥了水行政主管部门的公共管理和社会服务职能。

2 论证工作存在的问题

2.1 论证工作开展阻力大

一些地方政府偏重GDP增长,把招商引资作为经济快速发展的主要途径。往往把水、电、路三通作为招商条件,一些用水多、污染重的项目被冠以“市长工程”“县长工程”,阻止进行水资源论证工作。水利部门作为政府属下的职能部门,有法不能依,执法不能严。目前各地的用水建设项目很多,但真正进行水资源论证的大多是发改委审批过程中要求必须有水资源论证的重点项目以及石油、铁路等与地方政府部门不存在直接隶属关系的项目、个体老板的项目等没有一个项目进行水资源论证。在经济发展与水资源论证工作发生矛盾时,只考虑经济发展因素。部分领导干部水资源保护意识低,论证工作开展阻力大。

2.2 项目业主对论证工作的认识不够深入

目前相当多的业主对水资源论证的认识还比较肤浅,认为论证仅仅是立项过程中的一个环节或水行政主管部门刁难建设单位的一个借口,给论证单位论证和编写报告书的时间一般比较短、经费较少,使论证工作难以达到应有的深度。

论证单位和论证专业技术人员得到论证合同后,不仅应为业主负责,更应该站在国家公共利益的立场上,为水的高效利用、科学管理和有效保护负责,为公共的水资源和生态环境服务。

2.3 流域水资源综合规划缺乏,论证宏观依据不充分

建设项目水资源论证应以流域和区域水资源的现实条件为基础,但是目前许多流域和区域水资源综合规划还没有做出,要加快流域水资源综合规划及各专项规划的编制工作,做好河流水量分配方案;明确全流域和各区域的水资源承载能力,并根据流域的水资源条件和经济社会发展需求的实际,制订出合理的规划方案,使建设项目水资源论证充分体现区域经济布局和流域水资源基础条件相适应、项目规模与水资源承载能力相协调以及水资源发展规划与生态环境建设同步发展。

2.4论证依据变化导致失真

水资源论证必须对建设项目用水工艺、排水处理深入了解。业主提供的基本资料至少要包括以下内容:确定的项目用水量和用水工艺流程;确定的厂址及取排水口位置;客观全面的河势和水文地质条件;废污水退水影响要有一定深度的分析;水生生物现状及影响分析;附近用水户或利益相关者的。意见等。现实工作中业主往往不能提供论证工作必需的基本资料,或提供的资料达不到要求的情况 论证人员必须想办法收集,否则,论证深度很难达到。

2.5项目论证专家现场查勘工作较少

水资源论证是审查项目取水、供水、用水、耗水、排水、节水和保水等多个方面的合理性,审查项目是否符合国家产业政策,其重点是审查报告的文字、数字,但也要增加论证专家的现场调研工作,尽量让专家到现场进行查勘,详细了解报告所叙述内容的可靠性。

2.6 重视取水轻视退水

工业企业和生活用水(水厂、水源地)等取用水量较大且容易对周边环境产生影响的取用水工程,必须有充分的水平衡数据作支撑。但是许多论证报告中的水平衡测试数据经不起推敲和实践检验。

取水和退水对周边的影响都是水资源论证的重要内容,特别是在水资源普遍缺乏的地区,这些地区供需矛盾突出,新建、改建、扩建水源地对原来的取用水格局将产生影响。许多项目取水影响分析相对退水影响论证的难度低,所以许多报告的退水影响论证不充分,影响水资源论证的科学性和权威性。

2.7 论证区域范围规定模糊

由于没有统一的论证范围,评价河段或项目影响河段的范围由几公里到几十公里,甚至到几百公里。这样对当地水资源开发利用现状论证的深度往往不够。如果没有一定区域水资源开发利用综合分析,仅限于项目是否有可靠的水源,这只解决了建设项目的问题,没有解决公共水资源是否安全的问题,而后者对于项目及周边用水户对区域水资源累计影响和水环境累计影响的分析是十分重要的论证工作。

3 解决问题的办法及建议

随着取水许可制度的完善,建设项目水资源论证工作一定会逐步规范,一定会成为优化流域及区域间水资源配置,加强取水许可管理,保障水资源的平衡和安全,支撑和服务区域经济发展的有利武器。

3.1 加强水资源论工作的宣传力度,完善相应措施,落实领导责任制

地方各级人民政府要把思想统一到科学发展观上来,依照量水而行、以水定发展的理念,适度确定建设项目发展速度。同时,合理调整产业结构,大力发展耗水少、污染小的工业,严格控制高耗水行业的发展,积极采用高新技术对现有耗水大的行业进行节水技术改造,不以当前经济发展影响以后发展的持续性。同时,要进一步提升水行政主管部门审批取水许可的科学化和规范化管理水平,避免取水许可审批和水资源管理工作的失误,依法保护公共利益、取水户和他人的合法利益 。

3.2 建设项目水资源论证应服从国家重大规划

建设项目水资源论证要紧紧围绕着国民经济和社会发展规划、城市总体规划、重大建设项目工业布局及流域水资源综合规划和各专项规划来开展。在国家重大规划的指导下,以水资源综合规划为水资源管理工作的重要基础和依据,做好建设项目水资源论证工作。水资源论证制度的推进要充分考虑流域与区域之问的实际情况,做好水资源承载能力的科学论证。使建设项目水资源论证制度的实施有利于水资源的合理配置、有利于提高水资源的使用效率、有利于节水型社会建设、有利于减少水事纠纷和有利于区域经济的协调发展。

3.3 严格管理论证单位及评审专家,保证论证的准确性

论证单位内部要建立健全内部审查审批制度,组织开展分口把关、研究问题、落实责任。水行政主管部门要对水资源论证报告书的编写单位进行资质监管,对论证专家库进行严格审查、动态管理,对审批的文件充分发挥各有关职能部门的作用层层会签(由技术负责人审签,分管行政领导审定)。依法行政,科学管理,做到每个环节专人负责把关。同时,要建立健全有关的行业技术规范和规章制度,依法加大对建设项目水资源论证工作的管理、考核和监督力度。

3.4 严格水资源论证报告编写、审查工作和市场监管

在审查过程中,坚持水资源总量控制和定额管理相结合,统筹已建、在建和拟建项目的相互影响,注重开发、利用和节约保护相结合,考虑取水、用水和退水之间的影响,平衡流域与区域、用水与节水、生态水与生产、生活用水的关系。要重点加强对建设项目的现场勘察、取水分析、用水平衡、退水影响以及对其他用水户的影响等关键环节的严格审查,确保建设项目水资源论证成果的科学合理。

加强建设项目水资源论证报告书编制工作的市场监管,建立公平的竞争市场,规范项目管理,提高报告书编制的质量。

3.5 选择合理论证区域

应该根据论证内容的要求制定统一的评价范围,建议设定三个层次评价区间或范围,即水文评价区间、水资源开发利用状态评价区间和建设项目与其他用户相互影响区间,分别作为水文评价、取水评价和排水评价范围。

水资源开发利用状态评价区间。分析项目所在区域水资源开发利用状况及区域用水累积影响。如果项目所在流域或区域已经有水量统一分配或调度方案,则应该按统一分水方案进行取水评价。如果尚没有建立流域或区域水量统一分配方案,建议以建设项目为中心,上下游各取一个水资源三级分区或上下游各100 km左右范围作为用水参考评价区间。

3.6 建立论证回访与论证后评估制度

水资源论证为建设项目可研和科学审批取水许可、入河排污口设置提供了依据,具有前置性、科学性和合理性。项目建成投产后取水、用水、退水情形如何,与论证是否一致,建立论证回访制度和论证后评估制度,用实践来检验论证理论的正确性,以反证水资源论证的科学性和合理性;论证后评估内容建议包括建设项目背景,取水、用水、节水、退水实施评价,论证效果评价,涉水运行管理评价和结论等。通过论证回访和论证后评估,学习更加科学合理的论证策略,杜绝论证与实际脱节,总结经验和教训,对进一步提高水资源论证与评审水平都具有十分重要的指导与借鉴作用。

水文与水资源工程论文篇5

关键词:地下水资源管理 教学 改革 调整

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)02(a)-0125-02

《地下水资源管理》是地下水科学与工程及水文水资源工程的一门重要的专业教育课。它的授课任务是通过该门课程的学习,使学生系统的掌握地下水资源管理相关基础知识、初步掌握线性规划、动态规划等在地下水优化管理等方面的应用,能够解决实际复杂工程问题。

从课程的特点出发,结合笔者在教学工作中的一些经验体会,该文针对《地下水资源管理》教学中存在的问题展开研究,提出具体的改革措施,力图提高该课程的教学效果。

1 《地下水资源管理》教学存在的问题

1.1 内容滞后

该门课程的主要参考书为陈爱光等主编的《地下水资源管理》[1],该书是1991年出版的原有五大地质类院校统编教材。该书内容难易适中,但是内容较老。在2000年之后,再无地下水资源管理方面的教材出版。近年来,随着国民经济的增长,地下水资源开发利用逐渐增长,带来了一些新的问题;同时,随着国家乃至国际上对地下水资源管理问题的日益重视,也涌现出很多新理论、新方法、新技术和新规范。但教学上还是以传统的地下水资源管理理论与问题去讲授,而对于地下水资源开发利用中出现的新问题(防止海水入侵管理,人工回灌管理,污染地下水的修复方案优选,地下水污染源的识别等)以及涌现出的新理论和新方法(替代模型法等)介绍很少,造成学生掌握的知识滞后于学科发展[2]。

1.2 学生主动学习的愿望低

在实际教学中发现学生主动学习的愿望低,多数学生是为了应付期末考试而去学习[3]。学生只是去机械性的死记硬背一些基本的原理和方法,大多是灌输性的学习,而不是针对具体的地下水资源管理问题,去主动寻求解决方法。这就使得学生在考试之后就忘记了所学的内容,并且自主发现问题和解决问题的能力不高。

1.3 授课内容与实际结合不够高

《地下水资源管理》的授课过程中,大多是结合例题去讲授如何建立地下水资源管理模型,如何进行求解,与实际有一定的结合。但是结合度仍然有待进一步提高。由于课堂时间有限,大多例题都是经过简化之后的小规模问题,运用解析法来进行求解。而实际的地下水资源管理问题经常是大规模的问题,不可能只是剖分成两三个网格。该课程的授课对象是大四的本科生,面临着马上就业和进行实际工作的问题。如何针对一个实际的地下水资源管理问题,让同学们建模求解,是一个有待改善的问题。

2 《地下水资源管理》教学调整与改革

2.1 教学内容的调整与改革

2.1.1 编写新教材、讲授新方法、新技术、关注国家相关政策法规

针对现有教材内容陈旧、并且已不再版的问题,应结合近年来地下水资源开发利用中存在的问题、以及涌现出的新方法、新技术出版新教材。在授课的过程中,要使学生积极关注地下水资源管理领域相关的国家政策和法律法规、讲授地下水资源管理领域的新方法、新技术。

2.1.2 引入科研实例进行教学

将科研中实际的地下水资源管理问题引入教学中,使学生能够融会贯通的应用预测模型、优化模型以及预测模型与优化模型的耦合集成技术完成实际地下水资源管理模型的构建,并求解,得到具体的管理决策方案,并能够结合实际情况对决策方案进行评价。通过实际问题的引入,提高学生解决工程实际问题的能力,并且使学生了解地下水资源管理在实际工作中的重要意义。

2.1.3 注重与其他课程的衔接,使大四学生在毕业后能够融会贯通各门课程

应该注重与本专业其它相关课程的衔接。《地下水资源管理》是在学习了《水文地质学基础》《地下水动力学》《专门水文地质学》《地下水数值模拟》《环境地质学基础》等专业课程的基础上来学习的。因此课程设置上,要充分考虑学生对上述专业课程的理解,同时要考虑为后续将要进行的毕业设计等实践环节奠定基础。

2.2 教学方法上的调整与改革

2.2.1 演绎式的教学方法

在教学内容的安排上,先从基础开始,再深入到应用,逐步演绎推理,使学生充分掌握知识点的来龙去脉。

教学过程中,积极揣摩学生的思路,随时与学生沟通,解答他们的疑问,课堂上层层推进、环环相扣,调动学生的兴趣和思维。例如:从地下水资源开发利用中存在的地下水超采严重、地下水污染严重以及导致的一系列环境地质问题入手,引导学生了解地下水资源管理的重要意义,再通过地下水资源管理模型的建立步骤,使同学们能够运用运筹学等理论方法解决地下水资源管理问题。通过类似演绎式的教学方法,使同学们了解地下水资源管理的意义、建模步骤及求解方法,了解整个来龙去脉。

2.2.2 增加实验教学的多样性

在实验教学环节,不仅讲授EXCEL规划求解方法来解决地下水资源管理问题。增加应用MATLAB求解来解决地下水资源管理问题。MATLAB(矩阵实验室)是一款由美国The MathWorks公司出品的一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的商业数学软件,对于矩阵运算等数学计算求解过程非常便捷。使同学能够运用多种现代化工具来求解地下水资源管理问题。

2.2.3 增加讨论互动,调动学习积极性

在教学过程中,根据教学内容提前设计一些话题,让学生利用课余时间先进行预习、并查阅相关文献。然后在课堂上分组进行讨论,每组派出代表进行讲解汇报,其他同学可以有针对性的进行提问和讨论,最后教师进行总结、归纳、点评。通过这种方法充分调动学生学习的积极性。

2.2.4 教学手段多样化

计算机的迅猛发展给课堂教学带来了巨大的便利和活力[3-4]。在教学过程中,应充分利用多媒体教学设施,对于一些抽象难懂的理论知识,应用形象具体的动画、图片与文本组合来帮助同学们理解;对于一些地下水资源开发利用中引起的环境地质问题,应用动画和图片的形式来加深同学们的直观印象。在地下水资源管理模型的求解过程中,充分发挥计算机的计算能力,使同学们体会到计算机对于地下水资源管理求解问题的巨大帮助。

3 结语

笔者根据《地下水资源管理》实际教学过程中的经验和体会,提出了《地下水资源管理》课程教学过程中存在的一些问题,并针对这些问题提出了具体的调整与改革方法。通过教学内容以及教学方法的调整改革,提高《地下水资源管理》课程的教学效果,提高学生应用地下水资源管理知识解决实际问题的能力。

参考文献

[1] 陈爱光,李慈君,曹剑锋.地下水资源管理[M].北京:地质出版社,1991.

[2] 窦明,左其亭,李桂秋.水资源规划与管理课程建设与教学研究[J].高等建筑教育,2009,18(6):91-94.

水文与水资源工程论文篇6

关键词:水工环工程;岩土工程;理论体系;应用;发展

中图分类号:F407.1 文献标识码:A文章编号:

1水工环地质及岩土工程理论体系的形成

1.1水文地质核心理论的形成

水文地质工作在20世纪70年代水文地质核心理论是科学技术找水理论,找水工作遍布于祖国大地的每个地域,积累了丰厚的地下水资源成果资料。渐渐地水文地质的核心理论进入了生态环境水文地质新阶段,如今,当代水文地质理论的应用全面进入了水资源科学调配、科学管理、科学利用、水文地质理论已形成了水文系统与生态环境系统以及技术量化与社会以人为本的良性循环协调系统。

1.2工程地质核心理论的形成

我国工程地质工作是在新中国成立以后开始起步的。从工程地质缺少到基本适应各种复杂地质条件的大型工程建设的需要,又从基本适应到完全满足国民经济建设所有部门的需求,尤其是工程地质勘察工作为水利工程、电力工程、铁路工程、港口桥梁、隧道工程等大量重大项目的工程地质勘察工作发挥了超前性、全面性和广域性的服务功能,其理论成果为规划、设计、施工提供了科学依据。

1.3环境地质核心理论的形成

中国的环境地质工作是20世纪80年代开始的。我国实行改革开放以后,工程建设进程加快,人口与资源环境的矛盾日益突出。从农村到城市,表现在地表水与地下水水质恶化、地面沉降、矿山及山地区域的透水事故、崩塌、滑坡、泥石流等问题频发,西北草原沙漠盐渍化等生态环境地质问题凸显。环境地质工作的主要工作目标与任务:开展环境地质调查,制订治理地质灾害规划及其对策。

2岩土工程地质核心理论的形成

我国岩土工程自改革开放以来,就把岩土工程与工程地质环境相结合,形成生态岩土工程,并在水文地质学、工程地质学、土力学、岩体力学等学科基础上,与土木工程学互相渗透,已形成了一门新的具有边缘学科性质的独立学科。学科通过高新技术与高新理论的发展,基础理论与应用技术相辅相成,相互促迸,形成了一个综合化、分层与深层化完善的新理论与新技术创新体系,并且与世界接轨。从岩土工程建设项目立项、勘察、设计、计算、施工、监检测量、材料设备维护等均建立绿色环保、生态环境岩土工程总成。

2当代水工环地质及岩土工程理论体系应用及发展

2.1水文地质理论体系应用与发展

我国水文地质理论体系在20世纪70年代初期就基本形成。核心理论以找水打井应用技术为中心,为工农业、国防现代化建设、国家重点建设项目服务做出了巨大贡献。20世纪70年代至80年代我国水文地质核心理论与应用技术得到飞跃性发展,基础理论与应用技术指导全国性地下水资源调查、勘查、监测与保护,取得的成就巨大。

水文地质学理论体系应用与发展为多学科交叉渗透成为主流,20世纪90年代中期开始至今水文地质学的理论发展与相关类学科交叉渗透与融合已得到了全面广泛地应用和发展。现代水文地质学与现代科学紧密结合,如系统论、信息论、控制论及相应产生的系统科学、环境科学等,对水文地质学的发展产生了一系列重大影响。现代应用数学与水文地质学的结合,特别是数值模拟方法得到普遍应用,模型研究成为水资源研究的主要内容,使水文地质学从定性研究发展到定量研究的新阶段。许多新的分支学科的产生与发展,如岩溶水文地质学、遥感水文地质学、环境水文地质学、医学环境地球化学、污染水文地质学以及数学水文地质学、水资源水文地质学。新技术、新方法都得到普遍应用,推动了水文地质学的发展。水文地质学应用于城市,为城市水资源规划与管理的决策起到了先导作用。

水文地质学应用于农业,有效利用地下水解决农作物及植物生长需水短缺的问题。水文地质学科为生态农学、土壤学、乃至农作物及植物基因改良技术起到了推动进步发展的作用,生态农业试验基地硕果累累。

水文地质学与岩土工程建设息息相关,特殊岩溶及岩溶地下水问题是当代水文地质研究的主题,特别是岩溶复杂的桩基础工程更不可忽视。水文地质学科在工程建设别是地下工程中的各个领域都是不可或缺,众多的地下建筑工程与相关水文地质问题的出现,或者水文地质问题的修复,都有应用专门水文地质学科技术与其他学科技术交叉的水文地质工作共同解决实际问题的可能。

2.2工程地质及环境地质理论体系的应用与发展

我国工程地质理论体系应用早于环境地质。1949年至1979年为工程地质理论体系应用与发展期的启蒙至初期阶段,称为奠基阶段,主要以工程地质学科为主的理论应用体系。基本工程地质勘察经验成果应用到工程地质这门学科从理论上和技术上不断发展革新,这个时期我国国民经济建设规模不大,环境地质问题不突出。自1979年至今改革开放的30年中,工程地质学科的发展进入了高层次的活跃阶段。在这个阶段中,我国进行了大规模建设,是国民经济与工程建设快速发展的时期,然而也是人口与资塬环境矛盾日益突出的时期。工程活动的空间和规模迅速增大,从而产生了环境地质问题日益突出。

当今强大的工程地质学活力,来源于广大工程地质科学技术工作者在复杂的环境地质条件下,解决了众多地质问题,从而产生了土体结构力学、土体水文环境地质学、地质灾害环境学、城市工程地质学、城市环境土工学、矿山环境地质学等学科,发展了工程地质,解决了工程地质与工程建设脱节问题。应用工程地质学的新目的与任务使工程建设和运营最大限度地并保护环境长足发展。当今,工程地质与环境地质学吸收现今科学思想丰富自身理论,深入土木工程的各个领域,为国家国土规划与资源开发、城乡一体化的各类工程建设和地质灾害防治及地质环境保护,还为地质灾害所造成的人身安全、财产安全问题的急救抢险以及灾后的经济评估或者灾害后的恢复重建等系列的环境地质技术工作,提供了强有力的技术支撑。

我国当代环境地质学科技术与理论水平已达到世界行列标准。当人们认识到资源耗竭和生态环境的不断恶化将危及人类的生存与发展时,可持续发展的理念应运而生。城市环境地质理论的发展依靠得天独厚的现代城市标准发展空间与现代科学新理论新学科紧密结合,如系统论、信息论、控制论及相应产生的系统科学、环境科学、信息科学等,对环境地质学的发展起到了极为重要的影响。

2.3岩土工程理论体系的应用与发展

我国的岩土工程工作是改革开放以后全面深入到土木工程的各个领域中的。岩土工程学是一门新的具有边缘学科性质的独立学科。它是工程地质学和水文地质学的分支,是把工程地质和水文地质的基本原理、方法和手段应用到工程建设诸多领域。在工程建设中,他与其它相关学科交叉渗透,高度集成与应用后形成岩土工程。我国岩土工程应用理论步入到法规技术标准后相应的建筑工程技术质量审查机构已成立,建立了执行建筑施工图审查标准办法,配套的岩土工程各类技术规范与规程及其法规三十余部相应出台。实施岩土工程及注册师制度后,打破了过去专业过细过窄的界限,拓宽了岩土行业技术人员全面掌握多学科知识,同时拓宽了技术知识服务领域,全面提高了岩土工程专业技术人员解决实际问题的能力。我国岩土工程与世界同步发展,已进入到第四次浪潮。

纵观岩土工程学科及其技术理论上有的发展与创新。横观岩土工程在诸多领域仍然研究不足、探索不清。基础施工中涉及岩土结构、地下水问题解决不准。例如,湖北劲牌有限公司保健酒基地二期联合车间工程地下建筑抗浮问题。因地下水问题评价不清。基坑周边地下水补给、排水条件未查明而未提供抗浮水位,也未作抗浮设计,更没有施工抗拔桩,地下室的地下基础为梁板式钢筋砼筏基基础类型。一栋四层的车间工程主体完工后,因地下水作用使地下室整体上浮,梁板开裂,后经处理基础的修复费用达数百万元。

3结语

水工环地质与岩土工程两个专业学科都是地球地质大学科的支学科,两个支学科的共同持点与目标相互一致,都是怀抱地球,面向大自然,为地球的永生及人类与大自然生命的存在,用自身的科学理论与工程实际相结合去了解自然与改造自然。这就是本行学科共同持点与目标。水工环与岩土学科的理论体系一脉相承,互为一体,谁也离不开谁,同属自然科学。用学科过硬知识与技术解决工程建设中的实际问题,学科的理论体系还得依靠多支学科合作,进一步发展,技术创新,理论创新,水工环与岩土工程技术工作的理论与实践水平都将有新的重要突破。

参考文献

水文与水资源工程论文篇7

自汪恕诚部长在中国水利学会第七次全国会员代表大会上明确提出“资源水利”的概念以后,有关“资源水利”的讨论和研究,如雨后春笋,成为水利界及相关学科关注的热门话题。汪部长指出,“资源水利”就是将水资源与国民经济和社会发展紧密地联系起来,进行综合开发,科学管理。具体体现在水资源开发、利用、治理、配置、节约和保护等六个方面。本文对“资源水利”进行初步探讨,意在抛砖引玉,不是之处,望有关专家学者指正。

论文正文:

自汪恕诚部长在中国水利学会第七次全国会员代表大会上明确提出“资源水利”的概念以后,有关“资源水利”的讨论和研究,如雨后春笋,成为水利界及相关学科关注的热门话题。汪部长指出,“资源水利”就是将水资源与国民经济和社会发展紧密地联系起来,进行综合开发,科学管理。具体体现在水资源开发、利用、治理、配置、节约和保护等六个方面。本文对“资源水利”进行初步探讨,意在抛砖引玉,不是之处,望有关专家学者指正。

1、“资源水利”是水利发展由低级向高级发展的必然阶段

人类的起源与水休戚相关,正因为如此,“水”字在殷墟甲骨文中就已经出现,成为中国的最早文字之一。在我国文献记载中,最早将“水”与“利”两字联合起来成为“水利”的是《吕氏春秋·孝行览·慎人》,不过此时的“水利”只具有捕鱼、编织、捕鸟等涵义。司马迁最早明确了具有专业性质的“水利”的内涵,他在约公元前104年椆?1年完成的《史记·河渠书》著作中,加以明确,该涵义运用了几千年。随着人类认识的不断深入,特别是近年来可持续发展思想的导入,人类不断为“水利”赋予新的内涵。概念逐步演变,蕴含了人类对客观认识的不断深化。

纵观水利发展的历史,经历了许多重要阶段或者模式,由于受知识背景、社会地位以及研究的角度的影响,不同的学者对其划分略有差异。水资源的开发利用由单一目标走向多目标的协同发展,这是由水资源本身的特性、水资源开发利用产生的系列社会生态环境问题、社会经济环境对水的需求及人类对水资源认识程度共同决定的。人类水资源开发利用,先后经历或正在经历三个阶段,(1)原始水利阶段,以解决人类生活生存为主要目的,这在我国一些地区如老少偏地区依然存在;(2)工程水利阶段,有的学者称为工程经济水利阶段,以兴建水利工程为主要手段,解决人类经济建设和社会发展,目前,我国我国大部分地区的水利处于这个阶段;(3)资源水利阶段,以水资源综合开发利用、科学管理为标志,强化水资源与国民经济和结合,强调综合优化配置水资源.

2、“资源水利”理论基础

“资源水利”理论基础是什么,这是一个至关重要的问题,它关系到“资源水利”能否在实践中被认可和实施,作者认为,“资源水利”具有具有三个方面的理论基础作为支撑点,即系统理论、可持续发展理论、资源核算理论。

2.1“资源水利”理论基础之一:系统理论

系统是由相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的事物和过程组成的具有整体功能和综合行为的统一体。从总的情况来看,水资源不仅具有自然属性,还具有经济属性和社会属性,所以,从系统理论来考察水资源开发利用效果,不能仅仅局限于水资源本身或者解决某一具体问题,而且应该着眼于更大的社会经济背景。更具体地说,水资源开发利用管理应该采取一体化方略。

所谓的水资源开发利用管理一体化,是指将水资源放在社会—经济—环境所组成的复合系统中,以系统理论作为指南,用综合的系统的方法对水资源进行深度开发和高效管理。其主要思想是,水资源不仅是自然资源,而且是对环境有相当制约的环境资源,他对国民经济发展、人们生活福利的提高以及人类社会的可持续发展都有重要的影响,在此背景条件下,水资源开发利用管理不能采用“头痛医头,脚痛医脚”的方式,而必须采取“动一发而牵全身”的系统方略。

水资源开发利用管理一体化在客观实施上具有多层次性。如区域水量与水质管理的协调统一,水资源管、供、用和治理协调、水资源利用和湿地保护统一,水资源地表与地下水—降雨联调,水资源开发利用与森林保护相统一,区域产业结构的调整和布局充分考虑水资源承受能力等等。从效益上来看,水资源开发利用管理一体化最终目标是水资源开发利用必须达到经济效益、社会效益和生态效益的协调统一,其效益衡量时空尺度必须较大。如充分利用当地当地的降雨资源,从局部上来考察,可能提高了水的利用效率,具有较好的社会效益和经济效益,但从整个流域的角度来认识,假设流域的各个区域皆以留住当地水资源为己任,流域水资源地表径流会发生大的改变,甚至导致大江大河的断流,引起更大的生态环境问题。所以,充分利用当地水资源是以流域可承受能力为极限,是有条件和限制的。

从“资源水利”内涵来看,它基本包含了水利工作的各个方面,并且将水资源放在国民经济和社会发展大视野下进行综合开发管理,这是系统理论在水利工作中的具体实践与应用,“资源水利”是系统理论在水利实践中升华,其所具有的导向作用是不言而喻的。

2.2“资源水利”理论基础之二:可持续发展理论

人类面对着人口、资源和环境等世界性难题,谋求人与自然和谐相处、协调发展的新的发展模式,成为可持续发展理论形成的现实推动力,自1980年国际自然资源保护联合会(IUCN)明确提出了持续发展的概念后,传播速度之快,影响之大,大大超过起创者意料之外。持续发展被定义为“是既满足于当代人的需要,又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展”。“只有一个地球”、“人与自然平衡”、代际之间具有“平等发展权利”成为持续发展理论主要理念,该理论要求我们:

(1)树立持续发展的资源利用观,对于地表水资源等可更新的资源开发利用,要限制在其再生产的承载力限度内,同时采取有效措施促进可更新资源的再生产;对于深层地下水等不可更新资源要减少其消耗,提高它的利用效率,积极开辟新的资源途径,并尽可能用可更新资源和其它相对丰富的资源来代替;

(2)在开发利用水资源等自然资源时,不仅仅考虑当代人的利益,还必须兼顾后代人的需求,这不仅仅是一个伦理问题,而且关系到人类社会是否永续发展下去的大问题。当代人不应该牺牲后代人的利益换取自己的舒适,应该主动采取“财富转移”的政策,为后代人留下宽松的生存空间,让他们同我们一样拥有均等的发展机会。

可持续发展理论具有层次性,包括资源层次、环境层次、社会层次、技术支撑层次等等多方面,它站在全球或者全社会的高度衡量社会的发展程度,经济指标、社会指标和环境指标是可持续发展评价中的重要组成部分,他们之间的高效耦合才可能达到社会可持续发展层次。尽管“资源水利”包括多方面内容,但其核心是水资源的优化配置,其目标是水资源在整体上发挥最大的经济效益、社会效益和环境效益,如果结合大空间和大时间跨度,其目标是与可持续发展的目标是一致的,可以说,“资源水利”是可持续发展理论在水利工作中的深化与拓展,可持续发展理论作为“资源水利”支撑点是无可非议的。

2.3“资源水利”理论基础之三:资源核算理论

资源核算理论是对传统的国民经济核算体系的完善,其主要思想是:资源是国民财富的不可分割的组成部分,它对国民经济的发展具有重要影响,一个国家经济社会的发展,与资源的丰富程度和保护利用水平密切相关,可持续发展条件下的国民经济核算体系,必须将资源环境纳入到核算体系,以消除因不计资源消耗或环境污染而形成的国民经济虚假成分,使管理者更加全面、客观的评价经济发展的过程、效果和潜力,推动资源资产产权的界定、资源有偿使用制度的实施,加强资源高效管理。

水资源是自然资源的重要组成部分,目前,水资源问题严重的制约了国民经济的发展,成为21世纪中国乃至世界经济社会发展首要的资源环境问题,由于水资源本身所具有的特性,牵涉面非常广泛,对其进行核算进而将其纳入到国民经济核算体系之中成为管理开发利用水资源的重要途径。

水资源污染,不仅造成水资源财富本身价值的折损,使水资源贬值,而且造成一系列生态环境及社会问题,在对其进行治理过程中,也涉及到各个方面,由于国家或地方政府(包括企业)每年的投资额度有限,环境治理投资增加可能减少其他方面的投入,进而影响相应的建设,如果不进行投资治理,所带来的问题包括潜在的威胁也可能严重地影响社会发展甚至人类的生存,投资者常常处于一种两难选择之中。水资源开发利用,给开发者带来一定的经济效益,同时所带来的系列环境、社会问题,如地震、生物多样性的消失、河岸的变化、污染物迁移转化规律的改变、水资源时空分布的演变、淹没土地所带来的大量移民等,其损失可能超过经济效益,如果将论证的目光仅局限在水利工程的本身,水资源开发利用所带来的外部经济性或外部不经济性就会被掩蔽,很难全面准确地估算水利工程效益;水资源的配置更是一个复杂的问题,由于水资源用途的多样性和水资源可多次利用的性质存在,为水资源合理配置增添了许多障碍,从更宏观的角度来说,在特定的水资源量情况下,工业用水、农业用水、生活用水、生态环境用水如何分配牵涉到诸多方面,即便是工业用水内部的分配也复杂多样,如何将有限的水资源合理配置使其发挥最佳效益,是水资源合理配置最终目标,配置是否合理的衡量手段极其重要。水资源节约也是全社会的工作,如何选择投资少、见效快、效益大的方法,是节水面临的重大问题,以农业节水为例,节水技术设很多,既有传统的技术,也有喷灌、滴灌等新技术,甚至有分子生物学等高新技术,如何结合我国的国情进行选择,是我们必须慎慎处理的大问题。

上述“资源水利”所包含的问题,必须站在大空间、长时间的高度,可以通过资源核算的方法解决,资源核算理论成为“资源水利”理论支柱之一,是一种必然。

水文与水资源工程论文篇8

关键词:地下水资源评价、水均衡法、原理

中图分类号: P641 文献标识码: A 文章编号:

引言

目前,许多国家重视水资源评价,将水资源开发与管理相提并论, 并作为城市规划和项目建设的先决条件。我国在水资源评价工作中,基于项目取水量合理性分析基础上就近取水论证十分常见,但是由于行业论证单位技术水平参差不齐,评价思路、方法不尽一致,造成工作范围、精度不规范、不统一,存在就事论事的做法, 而且后续工作未能按照国家勘察规范继续开展相应阶段的工作, 对工程实施和运行留下了隐患。

地下水资源评价主要包括水质评价和水量评价。本文主要探讨水资源评价中的水量计算。地下水量计算方法有很多,主要有区域均衡法、非稳定流计算法和相关分析法。在区域性大面积开发利用浅层地下水的评价中,关于水量方面的评价,应用比较广泛的是水均衡法。[1]

1水资源评价

1.1地下水资源特点

众所周知, 地下水赋存于含水系统之中。含水系统具有统一的水力联系, 在含水系统的任一部分加入( 补给) 或排出( 排泄) 水量, 其影响均将波及整个含水系统。主要特点有:1)可恢复性: 当人工开采地下水时, 在多数情况下, 井附近的地下水位下降,形成降落漏斗,地下水的储存量暂时减少,如果开采量不超过一定的限度, 只要停止开采, 水位又可逐渐恢复原位, 即地下水的储存量重新得到补充。2)转化性:地下水与地表水在一定条件下可相互转化,转化的条件包括两者具有水力联系和压力差。例如,当河水位高于有水力联系的地下水位时,河道水补给地下水; 相反,当沿岸地下水位高于河道位时,则地下水补给河水。应当将相互联系的地下水和地表水看成一个完整的水文系统。 认识地下水资源的转化性,可以避免水资源开发利用上的绝对性。3)调蓄性:地下水可利用含水层进行调蓄,在雨季( 或丰水年) 多余的水就会储存在含水层中,在旱季(或枯水年)时,利用储存量来满足生产与生活的需要。利用地下水资源的调蓄性,在枯水季节(或年份)可适当加大开采量,以满足用水需要,到丰水季节(或年份)会有多余的水量予以回补。[2]

1.2地下水资源评价的主要任务

地下水资源评价的主要任务包括水质评价和水量评价。水质评价是根据不同的要求采用不同的方法。根据用水部门对水质的要求,进行水质分析,评价其可用性并提出开采区水质监测与防护措施。水量评价是通过计算水量,确定允许开采量,并对能否满足用水部门的要求做出科学评价。目前,常用的区域大面积浅层地下水资源分析计算方法有: 区域均衡法、非稳定流计算法和相关分析法。本文主要介绍水均衡法在地下水资源量评价中的应用。

2水均衡法

2.1水均衡原理[3]

水均衡法是将某个均衡区或均衡段作为一个整体进行分析计算的方法,实质上是依据用水量守恒原理,分析计算地下水允许开采量,也是计算地下水允许开采量的其他许多方法的指导思想。水均衡法是目前生产实践中应用最广的一种方法,它具有概念清楚、方法简便等优点。

平原区水源地开采井布置一般相对集中,水源地较其开采影响范围小得多, 可以近似地将集中开采看作点开采, 此外, 由于平原区地形相对平缓, 水源地开采后形成的地下水位降落漏斗可以近似为以水源地为中心的圆形范围。这里, 先假定水源地取水稳定后形成的地下水位降落漏斗影响范围为F漏斗, 通过水量均衡分析, 建立水均衡方程式, 进而求解F漏斗。最终论证范围的确定应是包含该影响范围F漏斗并综合考虑行政区划、资料相对容易收集等其它因素的相对大的区域。

2.2建立水均衡方程

一般情况下, 考虑水源地开采情况下的潜水均衡方程的表达式为:

不同条件下, 此方程式可以变化。

2.3计算步骤

首先,划分均衡区和均衡期,建立均衡方程式。区域的水文地质条件变化,各个均衡要素也会随之变化。不同地方的均衡要素差别较大,通常将均衡要素大体一致的地区划为一个小区,将全部计算面积划分为若干小区。实际工作中,通常将一个独立的水文地质单元划为一个均衡区。均衡期一般取年,分析各均衡小区在均衡期内的均衡要素,建立相应的均衡方程式。接下来测定各个均衡小区和各个均衡要素。接着,计算和评价允许开采量。将各均衡要素代入均衡方程式,计算各均衡小区的允许开采量, 将各均衡小区的允许开采量相加即得全区的允许开采量。对已求出的允许开采量应指明其灌溉保证率,这样就可对所求允许开采量予以评价。

3水均衡法若干问题的探讨

3.1地下水埋深对均衡要素的影响[4]

在浅层地下水地区,有大面积的农田供水开发利用,降雨补给是地下水的主要补给来源。灌溉用水是地下水的主要消耗项目,这两个主要均衡要素又都与地下水埋深密切相关。如果各年的埋深值变化不大,则可根据多年平均的埋深直接算出,如埋深值年际变幅较大,则应分别考虑不同埋深对降雨补给和灌溉用水的影响。

3.2地下水最大埋深的计算

计算多年过程中的地下水最大埋深,除要考虑多年均衡计算要求的埋深值外,还应包括紧接一年的年内用水要求的埋深变幅,常见计算后者的方法有直接计算法和近似计算法。

1)直接计算法 :按实际资料逐年进行年均衡计算,取其年内最大降深值作为该年用水要求的埋深变幅。该法能如实反映出年内用水要求的埋深变幅,但计算工作量很大,只用在年内埋深变动规律较复杂的地区。

2)近似折算法:1)按年用水量折作年内埋深变幅值;2)50 %年用水量折算;3) 按50 % 年补给量折算;4)取年用水量与年补给量两者的低值,折作年内埋深变幅值。

4结语

目前, 许多国家已将水资源开发与管理相提并论, 并作为城市规划和项目建设的先决条件。在管理上,一方面通过立法形式和行政手段, 审批和控制开采量, 保护地下水资源; 另一方面研究区域性资源量, 实行总量控制, 为城市发展和项目建设合理利用地下水提供科学依据。我国在水资源论证评价方面往往采用就近取水论证, 工作范围、精度不规范、不统一,为项目工程的正常运行造成隐患和风险。

然而,在水量评价中应用水均衡法,可以提高对地下水资源特性分析研究深度。根据水量均衡原理,以待定的水源地稳定水位降落漏斗面积为均衡区, 构建水量均衡方程,进而反求漏斗区的面积, 以此作为确定水资源论证范围的依据, 具有一定的实用性。

参考文献:

[1]朱学愚, 钱孝星, 刘新仁. 地下水资源评价[M]. 南京: 南京大学出版社, 1987.

[2]李伯权. 地下水资源评价中有关概念的讨论[J]. 工程勘察, 2001, (3): 20- 24.

水文与水资源工程论文篇9

关键词:水文与水资源;专业外语;教学方法

一、引言

水文水资源工程专业外语是大学水文水资源工程专业的一门主要专业英语课程。该门课程通过介绍水文过程、水资源时空分布特征、主要水力学过程、统计分析方法和水生态及水环境等部分,从而解释专业词汇、特殊语法和翻译表达。本课程的目的是让学生掌握本学科常见的专业词汇,锻炼其阅读和翻译外文文献及专业资料的能力,简单地可以用英语交流本专业的基本原理和现象。本文将根据《水文与水资源专业外语》课程的教学实践,分析目前该专业外语教学所存在的问题,并针对这些问题探讨课程教学的改进方法。

二、水文与水资源工程专业外语教学存在的问题

1.专业词汇量大、学生不易掌握。水文与水资源工程专业涉及多门交叉学科,要求掌握的专业基础词汇量较大。这些课程要求专业词汇覆盖水文过程、水资源学、统计学、运筹学、水力学、地下水科学、农林生态、资源环境、地理气象等学科,从而导致需要掌握的专业词汇量大(超过2000个),不利于学生短期掌握。事实上,即便是准备过托福和雅思考试的同学,所涉及的相关专业词汇量也较少。因为出国留学考试更多的倾向于地理、气象气候、资源环境、生态等公共学科,而对于本专业非常核心的水文学、水资源学、规划管理及水力学方面的词汇涉及较少。因此,怎样优化核心词汇,为学生减负是水文与水资源工程本科阶段专业英语教学的关键问题之一。2.专业英语和大学公共英语差异显著。专业英语的最重要内容之一是掌握和专业相关的核心词汇,并兼顾翻译和写作。对于本科阶段教育而言,掌握词汇是最重要的工作。但是,受传统英语教学的影响,学生习惯了以语法、听力、阅读为重点,导致在专业英语的学习过程中重点不明确,方法不正确。从语法结构上看,专业英语教材的语法结构相对简单,从而达到容易读懂、传授知识的目的。这也导致在专业英语的课堂上,缺乏了传统的语法考点、听力的基本句型和人物关系、阅读关键句型和结构分析等所谓的考试重点,导致学生容易在课堂教学过程中忽视了掌握专业词汇的关键作用。3.教学模式与课堂互动。由于专业外语教师多为所在学科的教师承担。虽然专业教师具备完整的知识体系,但缺乏教授外语的经验,教学模式传统。传统授课模式以教师为核心,上课内容通常是将教材翻译为中文,以训练学生的翻译和阅读能力为主。这种传统的“填鸭式”教学方式只能授以“鱼”而不能授之以“渔”。学生缺乏主观能动性,继而慢慢失去学习兴趣。此外,学生学习专业外语目的也不明确,不能切实体会该门课程在日后文献阅读过程中的重要性。这样势必导致学生对专业外语学习缺乏主动性,在课堂上表现异常低调,不愿出声,埋头苦读,气氛非常沉闷,缺乏积极性。因而,怎样丰富课堂教学模式,跳出传统的填鸭式、死记硬背式,并从课堂中积极和学生互动、收到反馈信息,是水文与水资源工程专业英语课程教学中的又一个关键问题。4.课程考核方式与成绩评定。依据培养大纲,大多数院校(包括我校)水文与水资源工程专业外语课程属于专业选修课,通常以考查形式完成课程考核,因此许多同学对该课程的重视程度不够。通常考核方式采用开卷答题、外文论著章节翻译等方式,这种较随意和简单的考查方式,进一步造成学生对专业外语课程的忽视。专业英语课程成绩的评定,受学生即将毕业等因素的影响,可能产生轻松易过的问题。该课程多开设在大三下学期或大四上学期,为不影响同学的顺利毕业,往往尽量让其通过。尽管课程成绩的评定包含有平时成绩和期末成绩,但在平时成绩的评定方面只要其缺课不是太多,分数就较高;而期末的开卷材料中随便交一个材料,基本便可顺利通过。

三、水文与水资源工程专业外语教学几点建议

1.优化课程素材,强化课程重点。优化课程素材是教学内容改革的关键之一。针对水文与水资源专业英语词汇量大、学科分散的问题,从以下几个方面进行优化。首先应根据水文与水资源工程专业英语词汇的使用频率进行优选。专业英语主要应用于专业文献的阅读、翻译和写作等方面,而科研论文的写作(如SCI期刊)多以水文过程为主,水资源次之,水生态与水环境再次之的顺序。因而在教学的课程中应侧重水文过程的专业词汇教授,对主要水文过程的英文表达需要熟练掌握;对于水资源及其时空分布特征的专业词汇表达,也是教授的重要内容;对于水生态、水环境、统计分析、水力学模型的英文表达则了解即可。2.改进教授方法、丰富教学手段。改革教学方法的指导思想是在教学过程中充分发挥教师的主导作用,并全面体现学生的主体地位,同时提高学生的积极性。因而教学方法的重点应是学生实际能力的提高,以下几种方式可供参考。小组分组讨论方式。本校水文与水资源工程专业学生一般40人左右,可分为5-8组。由授课老师按照教学内容提出问题,小组成员进行资料查询和讨论,最后由小组成员推荐人选代表回答问题。各个小组的回答可相互对比、互补、总结。这样既能发挥学生的学习积极性,也同时提高了教学质量。充分利用多媒体资源,增加学习趣味性。在课题上可适当播放一些水文与水资源工程相关的学术报告演讲、新闻报道,尤其近年来国内外各地的洪旱灾害视频。除增加学生对专业外语听力和表达能力外,同时也了解了国内外相关领域的关注问题,扩大学生的知识面。3.考核形式多元化、考核标准系统化。课程考核是检验教学成果的重要方式,通常以平时成绩和期末成绩两部分来考核。平时成绩的考核应充分注重课堂学习的质量。传统考核方式通常以课堂考勤和习题作业为主,而往往忽略了课堂学习的质,即上课的认真程度。因而在考核平时成绩时,有必要将课堂学习的质纳入考核范围,并降低课堂出勤在成绩中所占的权重。课堂学习的质可通过检查每一堂课的课堂笔记、课堂问题的回答、讨论课的报告和参与的发言等方面综合进行考核。期末考试的成绩应体现在专业词汇、短语的掌握、专业文献的翻译(英译汉、汉译英)等方面。其中翻译部分可分配每个学生不同外文文献的章节以避免抄袭。此外,由于专业外语的特殊性,期末考试的成绩也可增加面试的考核方式。考核指标体系是客观评价学习结果的关键。鉴于专业英语和其他专业课程的差异性,建议其考核指标体系包括平时成绩、现场阅读翻译和卷面成绩三部分构成。三者的权重系数建议分别为30%、40%和30%。其中平时成绩分为课堂出勤率、课后作业、课堂小组讨论的积极性等方面。并且降低出勤率所占平时成绩的权重,建议为20%-30%,即总分数的6%-9%。现场的阅读翻译可采用两种方法进行考核:一种在课堂上对学生进行随机抽查,通过其阅读和翻译的水平进行评判;另一种则为在期末统一安排,由老师或教研组确定题库,同学依次抽签对问题进行分析和阐述,依据结果由考核老师或考核组现场给出成绩。期末考试建议采用统一闭卷或开卷形式,其目的是防止部分同学利用翻译软件进行。4.提高教师水平、提高考核要求。在专业外语师资力量方面,对于多数非部属高校而言,直接引进的留学归国人员十分欠缺,尤其是经济发展水平相对落后的西部地区。对于这一问题,可通过引进国外相关水文水资源专业技术人才、鼓励在岗教师出国进修、组织教师去其他相关院校、相关专业调研的方式解决。这些方式既加强了本专业的师资力量,同时也学习了国内外的相关教学经验,扩展了教师的视野。对于考核的要求方面,任课教师应严把质量关,改变学生轻松过关的情况。既强化过程评价、教学质量评价,同时更应该避免因大四即将毕业而送的“人情分”。

水文与水资源工程论文篇10

关键词:科研实践;双语教学;教学目的;教学方法

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)28-0154-02

对于水文与水资源工程专业的四年制本科生,继前两年完成了大学基础英语的学习,大三上学期完成了“专业外语”课程学习后,大三下学期开始学习“双语”专业课。同学们的学习经过了两年半的专业知识与英语学习,任课教师若在课堂上介入科研实际问题,组织他们利用所学新知识使用双语加以讨论解决,就能够使学生在获取应有的相关专业知识的同时,又提高了对专业英文资料的理解与应用能力。可以说在大三下学期开设专业双语课是非常有必要的。

它可以促进学生强化使用英语学习和实际运用专业知识,帮助学生掌握许多学科研究前沿的专业知识以及以往英语学习中不常接触到的专业术语,进而拓宽学生专业学习和交流的界面,使他们能用英语进行学术方面的交流,满足社会对专业双语人才的急需。

一、双语课程“城市水管理”的特点

针对水文与水资源工程专业(卓越工程师)人才培养目标中培养德、智、体、美全面发展,具备人文素质与科学素养,基础扎实、实践能力强、具有创新精神的高素质应用型专门人才,以及培养计划中了解水利工程的理论前沿和发展动态,掌握一门外国语,能够熟练阅读和翻译本专业外文文献资料的要求,开设“城市水管理”双语课。“城市水管理”是一门与当前实践结合非常密切的课程,引进德国城市水管理的新思维以城市住宅区雨水管理为重点,让学生熟悉和掌握城市水管理的工程和非工程技术,包括生活节水(节水器具)、多水源利用(雨水收集处理回用和灰水处理回用)、排水(污水和雨水)、水生态小区、可管理的含水层补给工程措施,制定有关用水节水的法律、法规,培养公众节水意识以及调整供排水水价等非工程措施。培养学生将各种学科知识融会贯通并运用到水管理中,最终理解水资源可持续发展的理念。

由于大学生视野局限在学校,ι缁峁芾砣狈Ω行匀鲜叮尤其是对水资源的认识太不清晰。因此,我们选择国际上在城市水管理方面最为先进的德国研究成果为学习教材。

课堂上老师熟练运用课堂用语组织教学,讲解专业知识和重点部分时,尽量选择用学生们已学过的英语进行解析,同时使用浅显易懂的语言加以分析,并不时地穿插相关提问,使学生领悟其意并用英语进行思维和回答问题,使学生了解并掌握国外在城市水管理方面的最新思想、技术和方法。学习完成后,学生可正确理解并初步掌握水管理的基本理论,初步具有一定的城市水管理的知识;具备最基本的分析水管理问题、解决难题的能力,为从事专业工作和进行科学研究打下基础。

二、改进教学方法提升教学内容

1.利用形象生动的多媒体课件,增强教学效果。课堂采用多媒体教学,课件做成中英文对照,大量使用形象化的图片帮助学生理解水管理的基本理论知识、基本原理和掌握知识要点。制作的每张幻灯片都凸现英文,以中文辅助,这样既考虑到英语好的同学又照顾到英语差的同学。授课内容通过各种图形、表格形象地表达出来,吸引同学们的注意力,提高同学们学习专业知识的兴趣,更重要的是将复杂的原理用简单的图形表达,易于学生理解和掌握,考试成绩显示大部分同学集中在良好水平以上。

2.广泛搜索当前国际学科研究的动态与趋势,选取恰当的知识材料作教材。采用德国成熟的城市水管理研究成果作教材,内容涉及到城市水资源管理体制、全社会各层次公民节水意识、生活节水器具技术、城市污水处理及回用、供水和排水水价体系、城市雨水利用等。课堂授课既有理论又有实际案例,课下结合我们教师开展的课题研究,提出几个专题让学生们讨论,要求学生用先进的城市水管理理念解决城市建设中出现的实际问题。通过国际先进理论与实际案例的结合,学生们从这些专业实践活动中掌握了德国城市雨水可持续管理的先进理念与技术内容。

3.丰富教学手段。双语教学应用的是国外最新水文学及水资源方面的研究资料,在使用多媒体教学的同时,适时插入相关专业视频,用以提高学生的学习兴趣,帮助学生透彻理解,有效地促进了教学内容的更新,增加了授课的信息量,随之教学质量也得到大幅度提高。

三、提高教师队伍的素质

1.积极参加国际学术会议,加强与国外科研合作。为更好地完成教学任务,课程组成员多次参加国内外举办的国际研讨会,时常关注国际研究动态。每位成员均有出国访学经历,与德国、澳大利亚、美国、南非等国家有科研合作,交流频繁,期间不断收集并掌握部分国外水文学及水资源领域的最新研究成果。

2.申请国外访学或研究,不断提高双语教学质量。课程组成员均有半年到一年时间的国外访学或研究经历,英语听、说、表达水平都较高,同时又有扎实的专业知识,能够在课堂中自如地运用两种语言把学科的基本概念、相关理论和学习重点讲解透彻,使学生能够较容易地接受、理解并运用所学内容。

3.采取“走出去”同时,更注重“引进来”。在学校和学院的支持下,连续三年聘请德国艾森大学的教授来校讲授住宅小区雨水收集利用课程内容,交流城市水管理的资料和经验,学习德国教授的课程设计和授课方法,通过同德国教授在课程教学与教材选编的交流与探讨,极大地提高了课程组教师的教学水平与教学效果。

四、科研课题与课程密切结合、相互促进

教学中,结合完成的“济南市地下水行动计划”课题以及国家自然基金项目“城市屋面雨水处理后回灌裂隙岩溶含水层试验研究”,以济南市为例,对城市水管理进行了多方面的深入拓展,为城市水管理课程的讲授增添了生动翔实的案例,使学生对课程的学习和理解更加容易,学习层次也进一步提高。结合我们科研实践活动,组织学生重点进行了以下两个方面的探讨。

1.水资源管理体制。水资源管理体制的合理与否直接影响到水资源管理的成效,我们国家的水资源管理体制在不断适应形势,及时做出调整。学生缺乏对社会的了解,对国内相关部门之间在管理上的利益争抢、问题扯皮和推委不理解。授课中,结合德国的城市水管理经验,以济南市为例,说明济南市也由过去“多龙治水”逐渐向水资源统一管理发展。城市水资源管理涉及水源、供水、输水、用水、排水过程。仅水源而言,济南市就有地下水、当地地表水和客水黄河水。地下水由自来水公司负责,企业自备井和人防坑道水、地表水由水利局管理;用水分为工业、农业、生活。过去城建、水利之间各管一块,无法实施统一管理,保泉供水目标很难达到。经过长期的整合,济南市已形成了合理的水资源管理运行体制。水源由水利局统管,成立了相应的公司:水源公司、水厂公司、用户公司,从体制上保证了多水源优化调度。学生的不解与困惑在讨论的不断深入中迎刃而解,培养了学生解决实际问题、开展创新与实践的能力。

2.供水排水水价体系。授课时结合科研中对济南市水价的调整研究,说明水价作为经济杠杆对节水的促进作用。济南市为了维持泉水喷涌,相继建设了两座引黄供水平原水库,投资巨大,由于当时所定的水价过低,导致工程长期欠债,影响了工程的运行。调整水价后,对企业用水和居民用水起到了较好的引导作用,同时供水工程正逐步走向良性循环。城市水管理课程紧密跟随新时期水价的巨大变化,理论与生产案例相结合,采用问题式教学方法,培养解决新时期工作中急需的水文及水资源工程专业工程师。

除此之外,授课中将研究成果的很多创新点,结合课程讲授给学生,学生愿意听,能感觉到自己所居住城市实际发生的水资源管理现状和问题,充分调动了同学们的兴趣和积极性,达到了非常好的教学效果。

参考文献:

[1]蔡明山.正确认识和处理大学双语教学中的几个问题[J].当代教育论坛,2005,(5):34-37.

[2]申沛.推进双语教学的探索与实践[J].中大学教学,2005,(2):24-25.

[3]王维平.“城市水管理”双语教学的探讨[J].教育教学论坛,2011,(11):174-175.