水资源学是研究水资源的形成、演变及其满足人类活动、维持生态环境水平衡和提高水环境质量对水资源需求关系的科学。它属于资源科学的范畴,是资源科学的支柱学科之一,研究的对象是水资源。水资源学主要研究三个层面上的问题:①水资源本身,即认识对象,掌握水资源的演变规律,为充分合理与高效利用水资源奠定基础;②研究人类活动用水;③研究水资源开发利用对生态环境系统的影响。从基础研究到综合研究是水资源学研究的不同发展阶段,是客观要求发展的必然结果,也是水资源学研究的最高阶段。水资源学的研究工作离不开高新技术,特别是计算机和网络技术,只有这样才能及时评价水资源的动态情势,及时调整其结构和功能,保障人类社会可持续发展。20世纪末在全球兴起的以知识创新为特征的知识经济,已成为水资源学发展的内在动力,交叉学科的蓬勃发展为水资源学的发展提供了机遇。
水资源学是对水资源进行评价并制定综合开发和合理利用水资源规划,解决水资源供需矛盾,以及对水资源实行科学管理和保护经验的系统总结所形成的知识体系,是指导水资源业务工作的理论基础;其目标是探求水资源在地球自然资源体系中的位置、作用以及和其他自然资源间的相互关系;揭示水资源形成和演化机理及其在地球空间和时程上的变化规律,探索在经济和社会发展中水资源供求关系及其解决的科学途径;研究在人类各项经济活动特别是人类开发利用水资源过程中引起的环境变化,以及这种变化对水资源自然规律的影响;探求在变化的环境中如何保持对水资源的可持续开发利用的科学途径等。因此,水资源学也是一门人类认识水资源、开发利用水资源、保护水资源及水环境的知识体系,主要属于技术科学的范畴。
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;水资源开发是工程科学在水资源方向的延伸;水资源利用是社会科学与经济科学在水资源方面的延伸;水资源管理是管理科学在水资源方面的延伸;水资源保护是水环境科学的延伸。因此,水资源科学技术知识是水文学、工程科学、环境科学、管理科学、经济学以及社会科学等学科在伸向水资源领域的横截面。认识到这一点,对于开展水资源研究和推动水资源学的学科建设是十分必要的。
水资源学的分支学科包括基础学科、应用学科和交叉学科。其中基础学科包括水文学、水力学、地下水等;应用学科包括农田水利学、水能利用学等;交叉学科的分支,到目前为止看得比较清楚的有水资源生态学、水资源环境学、水资源法学、水资源管理学、水资源信息学、水资源工程学等。因此,水资源学与水利科学存在着既有区别又有联系的密切关系,而且后者是前者变为经济优势的手段。人类对水的认识也是经历了由低级向高级逐步推进的过程,水资源学是水利科学发展的更高阶段。水资源学的交叉学科正在迅速成长。伴随地球科学、生物科学、技术科学、社会科学、环境科学等学科领域的发展,为水资源学中的交叉学科的发展奠定了基础。水资源的理论研究与实践探索为水资源学学科体系的形成和完善创造了条件。在国际论坛上,水资源学自20世纪70年代才崭露头角,并且与其他学科交叉渗透,从而逐渐展现出自己的学科体系轮廓。
1.水资源工程学
从研究水资源系统出发,使它为人类社会和自然界协调发展服务,并促使社会经济和生态环境全面发展与改善。因此水资源工程学必须是一个系统工程,是由多学科交叉和渗透的跨学科的边缘学科。它除了具有一般意义上的“硬件”工程外,还必须提供科学比选的规划方案、评价决策系统以及观念形态方面的“软件”工程,与过去的水利工程既有联系又有本质上的区别。
2.水资源管理学
水资源管理学是研究运用行政、法律、经济、科学技术手段对水资源的分配、开发、利用、保护进行必要的管理,以满足社会经济可持续发展和改善生态环境对水资源需要的一门综合性学科。水资源管理应遵循的原则是:水资源属国家所有,在开发利用水资源时,应满足社会经济发展和生态环境用水,要把开发与保护、兴利与除害、开源与节流有机地结合起来,要维护生态平衡,提倡计划用水、科学用水、节约用水,加强取水、排水管理制度,合理推行水资源市场化。
3.水资源经济学
水资源经济学是研究水资源在系统优化过程中所形成的各种经济关系及其变化规律的科学,是由水资源学与经济学交融而产生的边缘学科。它研究水资源开发利用与保护和社会经济发展的关系,以及开发利用过程中的经济效益、环境效益、生态效益和社会效益及其相关的权利义务匹配;探索水资源“效用最大化”、“社会财富和社会福利可持续增长”以及“社会生活水平和社会文明水平可持续提高”的水资源经济途径。(www.xing528.com)
4.水资源法学
水资源法学是研究水法这一特定对象及其发展规律的科学,是由水资源学与法学交融而产生的边缘学科。水资源法学研究的主要内容包括水资源立法、水资源法律制度设置和操作规程、水法与水规的实施、《水法》的有关理论问题研究。为适应水资源实践发展的需要,还必须进一步加强水资源法学的实践探索,探讨水资源法制建设的规律,以强化运用法律手段,保护与合理利用水资源。
5.水资源环境学
水资源环境学是研究由水资源开发利用而引起环境变化的规律,以及由环境变化而引起水资源演变的规律的科学。环境在这里泛指自然环境和社会环境,其中水环境属于自然环境的组成部分。水资源环境学是由水资源学与环境科学交叉与融合而产生的边缘学科,它利用环境科学的理论、方法和技术,研究水资源开发利用对环境的积极作用和副作用,研究人类活动和自然变迁对水环境的影响,并力图以最小的环境代价取得最大的环境效益。
6.水资源生态学
水资源生态学是研究水资源的开发利用保护与生态环境系统之间的相互关系的科学,是由水资源学与生态学交叉与融合而产生的边缘学科。弗肯马克(M.Falkenmark)在1994年就指出:“水作为生物圈命脉和生物量生产的介质的基础作用,必须予以重视……”。显然,水资源与生态系统具有密切的关系。流域是水资源学研究的基本单位,又是一个相对独立的生态系统,流域内和流域间的水资源配置是水资源学和生态学交叉研究的核心内容之一。
7.水资源信息学
水资源信息学是研究水资源及其有关的各类信息的形成机理与其信息的获取、传输、管理、分析、应用相关联的理论与方法论的科学。既是水资源学的支柱学科,又是现代信息学的重要组成部分,处于学科的初创阶段。它的研究对象主要包括水资源信息和有关水资源开发利用保护方面的信息两大部分。在资源信息的获取方面,水资源遥感随着航天技术和遥感探测技术的发展而得到长足的进步,人们可以从飞机和卫星上,通过观察地球表面水资源分布、开发利用现状,并用全球定位系统实现对观测的准确定位,再经过图像处理后,便可以得到十分宝贵的信息。
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