湿地生态水文学研究综述

基于湿地生态水文研究文献计量分析,透视国内外有关湿地水文、生态水文和水资源等领域的重大研究计划和重要学术会议,系统总结了湿地生态水文学发展历程,可分为萌芽起步阶段（20世纪50年代至80年代）、研究探索阶段（20世纪90年代）和快速发展阶段（21世纪以后）3个阶段,列举了重要代表性研究成果,并重点阐述了湿地生态水文学研究进展;基于对国际湿地生态水文学发展历程、研究进展及热点的综合分析,未来湿地生态水文学研究主要向基于"多要素、多过程、多尺度"的湿地生态水文相互作用机理及耦合机制、气候变化对湿地生态水文的影响机理及适应性调控、湿地"水文-生态-社会"耦合系统互作机理及互馈机制和基于湿地生态需水与水文服务的流域水资源综合管理等方向发展。最后,以国家重大需求为导向,提出了未来中国湿地生态水文学优先发展方向及建议。     

水文学及水资源的学科前沿和研究需求

水资源学发展与水文学发展有很大的不同。水文学已形成一门系统、完整的科学体系,而水资源学尚没有完全形成以知识为纽带的科学体系。水资源的自然属性的研究(如水资源再生机理等)是水文学在水文循环领域的延伸,而水资源学的知识是水文学、工程科学、环境科学、管理科学、经济学等学科在伸向水资源领域的横截面。认识到这一点,对于开展水文学及水资源学科的科学研究和推动水资源学的学科建设是十分必要的。     

地理信息系统在水文学和水资源管理中的应用

介绍了地理信息系统的概念及近年来在水文学及水资源管理领域中的应用研究动态。将地理信息系统技术在这一领域的应用概括为数据信息的管理与分析、水文模拟、水资源与环境管理以及与高新技术及理论的结合运用四个方面。结合实例闸述了地理信息系统在上述四个方面的应用情况。针对应用中存在的问题以及计算机技术和信息技术的发展前景提出了今后水文学及水资源管理领域地理信息系统技术应用发展的建议。     

变化环境下城市水文学的发展与挑战——I.城市水文效应

全球气候变化和快速城市化导致的城市水循环过程变化是当前城市水文学研究的热点问题。为综合理解城市水循环演变过程,结合城市水文学的发展历程,剖析水循环过程对快速城市化进程的响应机制。总结了国内外城市化水文效应的主要成果,包括城市化对水循环过程、洪涝灾害、水生态系统以及水资源的影响。系统归纳了城市化水文效应的评估方法和技术手段。针对现有研究中的不足,指出变化环境下城市化水文效应研究面临的主要挑战及关键技术难题,提出未来研究的重点方向,如城市化降水效应的机理、不透水面的分布及有效性评估、城市化与水生态系统的响应关系与综合城市水资源管理及需水预测等。     

多主体建模在水资源管理中的应用:进展与展望

多主体建模作为研究"人类与自然耦合系统"等复杂适应性系统的重要工具,已经被广泛地应用于水资源管理领域.在调研国内外重要研究的基础上,回顾了多主体建模的基础理论、建模工具和框架,并对多主体建模在城市水资源管理、农业水资源管理和流域水资源综合管理3个方面的研究和应用进行了阶段性总结.针对当前研究的不足和难点,结合我国水资源管理的研究现状,提出以下4个研究重点:①加强主体行为决策规则刻画;②加强模型验证和评估研究;③开展代表性流域多主体建模研究;④推动学科交叉和综合集成研究.多主体建模能够揭示人类活动—水文循环的互馈机制,为水资源及水环境的可持续利用和管理提供政策建议,加强多主体建模在水资源管理领域的研究可为水资源管理提供新的思路,推动我国水资源的可持续发展.     

国际水文科学研究的新进展

在介绍第七届国际水文科学大会关注热点问题的基础上,总结了近4年来国际水文科学研究的新进展,主要包括：无资料流域水文预测,不确定性、非线性和尺度问题,生态水文学,水文模型及资料获取与参数识别,气候变化的水文响应,水资源可持续利用,城市水文水资源,同位素技术和遥感技术在水文学中应用;提出未来水文学研究的展望。     

黑河流域近两千年人—水—生态演变研究进展

理解流域历史时期的人—水—生态演变过程和规律,对其当前和未来的管理规划极为重要。通过梳理近几十年来有关学者对西北干旱区典型内陆河流域——黑河流域过去2 000年的水环境、人类活动、生态环境演变及其耦合研究等方面的成果,发现单个方面的研究均已较为普遍和成熟,并且积累了大量的素材和数据,但是缺乏以流域为单元,从长时间尺度综合考虑人—水—生态相互作用,定量分析人—水—生态协同演化过程的研究成果。今后的研究,一是应当着重于数据挖掘方法的探索,对已有成果进一步挖掘并进行对比和校正,构建一套长时间序列的可靠的人类活动、水文和生态数据集;二是应当着重于动力学模型的构建,增加生态—水文系统与人类活动的互馈机制描述,刻画人—水—生态的协同演化过程,从而达到通过揭示流域过去2 000年的人—水—生态协同演化过程,为流域当前和未来的管理提供历史镜鉴,为国内外的其他类似流域提供参考。社会水文学的提出无疑将极大地促进流域人—水—生态演变研究的发展。     

基于文献计量的社会水文学发展态势分析

社会水文学是一门研究人水耦合系统动态变化规律、服务水资源管理的交叉学科,通过对Web of Science数据库检索到的论文进行文献计量分析,系统综述社会水文学的国际研究发展态势和趋势。分析结果显示,广义的社会水文学研究涉及水资源、环境科学、土木工程、地球科学、环境工程、农学、环境研究、生态学、气象与大气科学、地理学等。国际上长期关注水资源管理、水质、农业灌溉和水政策等问题,不同时期研究的问题热点根据时代发展的水资源管理需求有所变化,不同国家根据国内水资源情势,其关注点也有所不同。狭义的社会水文学研究主要涉及城市化和农村发展的水需求和水安全等问题,强调通过有效的水文模型预测来支持科学管理决策。该学科的发展将会促进人类对水资源的可持续管理和利用,更好地解决人类社会面临的水问题。     

浅谈水文预报与水资源优化管理技术

水文预报技术、水资源管理技术越来越先进,能够更好预测洪水、旱情等自然灾害,将灾害带来的损失降到最低。本文主要选择张家口市清水河流域作为实例研究对象,并分析流域水文预报与水资源管理存在的问题,提出水文预报与水资源优化管理技术应用策略。以此探讨水文预报与水资源优化管理技术的科学应用。     

中国寒区水文学研究的新阶段 ——记我国杰出寒区水文学家叶柏生研究员的创新与贡献

我国杰出的寒区水文学家叶柏生研究员不幸因公殉职. 选取了叶柏生研究员若干代表性研究成果, 包括与他人的合作研究成果, 重点从冰川水文、 冻土水文和区域水文变化三方面总结了其对寒区水文学发展所做的创新与贡献. 文章列出了每项研究成果的核心内容, 并给予了简要评述. 所选成果中, 冰川水文方面研究涉及冰川对河川径流的调节作用、 冰川径流对气候变化的响应机理等; 冻土水文研究着重介绍了多年冻土变化对流域径流过程及其变化影响方面的系统性成果; 区域水文变化研究方面, 选取了降水观测误差修正、 气候变化对区域径流的影响等方面的创新成果. 这些研究成果极大地提高了我国在世界寒区水文学研究的地位, 对认识寒区水文过程及气候变化对水资源的影响具有重要科学意义.     

Tendency Analysis of Socio-hydrology Research Based on Bibliometrics

Socio-hydrology is a new inter-disciplinary science of people and water. The biblio-metrical analysis was made on the socio-hydrology papers included in the Web of Science (WoS) to obtain the study progress of socio-hydrology. The results indicated that the research areas of socio-hydrology mainly covered water resources, environmental sciences, civil engineering, geosciences, environmental engineering, agronomy, environmental studies, ecology, meteorology and atmospheric sciences, and geography. The key topics in general socio-hydrology were water resources, agricultural irrigation, and water policy. Furthermore, the research spots varied with the needs of the societal development in the different decades. They also varied among countries. The special socio-hydrology research mainly focused on water need and security in both urban and rural development, and emphasized the decision support of scientific management through effective hydrological model prediction. Its development will promote the sustainable management and utilization of water resources and help better solve water problems facing the humans.     

现代水文水资源学科体系及研究前沿和热点问题

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。     

中国水文水资源常态与应急统合管理探析

中国水资源整体宏观短缺,干旱与洪涝灾害并存,且近年来极端水文事件发生频率加大,北方水资源衰减趋势明显,形势严峻。基于中国基本水情,结合在雨洪水利用、水资源战略储备以及储水空间利用等方面进行的需水侧水文水资源常态管理和应急管理探索与实践,提出了建立水资源常态与应急统合管理概念,即:立足于自然水文的年内与年际整体过程,将正常状态下的水资源管理和非正常状态下的应急管理有机结合起来,实施基于自然水循环系统全过程调控的水资源管理,从而实现将水资源开发利用、防洪除涝和抗旱减灾等有机融合,提升水循环调控效率,增强水安全保障程度。     

人工神经网络在水文水资源中的应用

人工神经网络理论被广泛地应用于水文水资源领域中各种问题的研究,依问题性质不同将其划分为4大类:(1)分类和识别问题;(2)预测预报问题;(3)优化计算问题;(4)基于神经网络的专家系统研制与开发问题,对人工神经网络在水文水资源中的应用现状作了较全面的介绍。还指出了目前应用中存在的主要问题以及今后的研究方向。     

长江水文发展及展望

长江水文监测的水文、水质、河道信息,水文气象预报、水文水资源分析评价成果是维护河流健康的基础支撑信息。加强水文水资源监测站网的规划,加快水文测报现代化建设,提升水文水资源预报能力,大力开展长江水文水资源变化规律研究,促进水文事业发展,是长江水文的发展方向。     

水利大数据研究综述

为了推动水利大数据的发展及其在水利管理中的应用,对水利大数据相关的研究进行总结和分析,并对未来的研究方向进行展望。在回顾水利大数据的产生背景和发展历程的基础上,界定了水利大数据的概念及内涵;构建了水利大数据的研究框架,并对水利大数据的存储与共享方法、分析平台、挖掘算法、数据可视化和应用等进行了探讨。结合水利大数据研究发展和应用需求,从数据集成方法、分析挖掘算法、数据安全和综合决策分析平台等方面对水利大数据研究领域的发展趋势进行阐述。     

小波分析在水文学中的应用研究及展望

扼要介绍了20世纪80年代初发展起来的,被誉为数学“显微镜”的信号分析新方法——小波分析。在此基础上,综述了小波分析在水文水资源系统中的应用研究现状。展望了小波分析在该领域的未来研究趋势和发展方向。将小波分析引入水科学,不但拓宽了应用范围,而且推动了小波理论本身的发展。