从国际水文计划看水文研究变化趋势

水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。传统水文学仅以水为研究对象,以研究自然界的水循环、水变量化和分布为目的,并未涉及人类活动对水文情势的影响。随着人口增长和经济迅速发展,水资源、水环境问题日趋突出,改变了传统水文学的发展格局。1965年至1970年,联合国教科文组织(UNESCO)倡导“国际水文十年”(IHD)活动,积极推动全球水量平衡和人类对水循环影响的研究。随后,国际水文计划(IHP)又把“水污染的水文和生态问题”、“城市化对水文情势和水质的影响”等列为重要研究课题。水资源利用与环境的关系越来越受到人们的重视。人们不仅要充分利用水量和能,还要保护好水质。水文学的研究内容也由原来只限于研究水在自然界的循环、平衡和变化,扩展到同时研究水在自然界和人类社会中的综合关系,传统水文学进入了资源水文学、环境水文学的新阶段。水文学家也开始关注与水相关的生态问题,水文循环过程的变化与其相关的生态环境变化交叉研究与社会需求产生了新的学科,即生态水文学[1]。

1 国际水文计划

IHP始于IHD,于1964年由UNESCO第13次大会批准,1965年1月1日开始执行。后考虑到十年时间有限不足以解决水科学发展及其大量实际应用问题,需要一个长期国际水科学合作计划,UNESCO第17届大会决定在IHD结束时开展IHP,于1975年开始实施[2]。IHP已执行六个阶段,现处于第七阶段,每阶段都设置不同的研究主题,充分反映了国际水文研究的趋势。

IHD主要以研究自然界的水循环、水分布为目的,即传统水文学,并把全球水文基本资料收集和水量平衡研究放在突出的位置,也取得了重要的研究成果,如汇编世界主要流域资料等[2]。

IHP-I在沿袭IHD研究的基础上,更重视人类活动影响、水资源与自然环境之间关系的研究。特别是研究人类具体活动造成的影响,为此成立了人类活动对水文循环影响委员会。此外,水文学已开始向综合利用水资源等方向演化,资源水文学逐渐发展起来。水文学开始与社会、经济及环境保护等领域有了一定的交集,研究范围不断拓宽,环境水文学也在这一时期逐渐形成[2,3]。

IHP-II包括4大课题,仍重视人类活动的影响,但更加着重强调水资源方面(包括调查、评价等)的研究,并扩大水文学研究领域至各个特定的地理、气候区域,诸如干旱和半干旱地区等,为下一阶段的研究提供水文学数据及资料。

IHP-III在前面取得的成果和经验的基础上迈出的新一步,它继续把水文科学作为重点,同时考虑到水资源问题日趋重要,而把计划内容扩大到合理管理水资源。有人将此阶段定义为“水文学及为经济、社会发展而合理管理水资源的科学基础”[3],更加重视多学科共同研究水文学和水资源问题。另外,还首次提出了全球变化对水资源的影响,促进水文科学向更高领域发展[2]。

I HP-IV继续保持I H P传统目标,强调可承受开发的水资源管理以及使水文科学适应气候和环境变迁。首次提到了水资源的可持续发展,即开发利用自然资源而不致使资源和环境遭到破坏,既满足当代人的需求,又不损害后代人满足其需求。还研究环境变迁中的水文问题,将水环境放在全球环境这个大环境中进行研究,并首次提出了生态水文学[1],具重要意义。

IHP-V主题中提到脆弱环境,提及了风险中的地下水资源等内容,更加重视全球变化以及需要特别关注的湿热、干旱和半干旱地区。生态水文学是此阶段的核心内容,在四阶段生态问题首次被提出,但在此阶段将生态水文作为一研究课题,之后,生态水文学得到了迅速发展。1996年至2002年,UNESCO国际水文计划召开了一系列生态水文学研讨会[1]。

IHP-VI主题为水的交互作用——处于风险和社会挑战中的体系。重点研究地表水与地下水、大气与陆地、淡水与咸水、全球变化与流域系统、质与量、水体和生态系统、科学与政治、水与文化等八个方面新的挑战问题。着重突出水与社会方面的研究,包括水、文明与道德之间的联系,水有关的灾害和恶化环境下的人类安全等内容[2,3],使人们了解更多水方面相关内容。

IHP-VII议题将会就如何利用现有科学知识来发展新的研究方向和方法,以对环境变化、生态系统和人类活动做出响应。加强在适应全球变化和气候多变性、跨界水资源管理、城市水资源管理等方面的工作。提出了生态水文学促进可持续发展,提供真正的综合解决方案,解决各流域内的环境问题。并在此阶段,国际水文计划与多种组织进行交叉计划,如和联合国世界水资源评估计划之间的合作,与世界气象组织的合作等,促进水文学的发展[4]。

2 结语

水文学是合理管理水资源的科学基础,水文循环的全球性质和水圈的全球分布状况突出了水科学的国际性质和国际合作的必要性。为进行有效的国际合作UNESCO决定执行IHP。从IHP各阶段内容可以看出传统水文正在向资源水文、环境水文、生态水文转变。

虽然全球环境始终处于变化中,但I H P一直将水文过程研究作为其核心研究内容之一。随着研究计划的深入,研究内涵在逐渐扩展,并从不同的时间和空间尺度上开展相关研究。更加强调水文学与生态学、环境学、社会学的交叉研究学科的界限愈来愈模糊;日益重视研究人类活动对水文情势的影响以及与环境的相互作用,提出水资源的可持续发展,强调社会——经济——水资源——生态协调发展;重视与各种组织的合作;促进高新技术方法在水文学中的应用研究。

IHD可以看作是资源水文学的开端,随着资源环境问题的日趋突出,水文学已从传统地理水文学发展到资源水文学、环境水文学以及生态水文学的新阶段;尤其是生态水文学于1992年正式提出后,在国际上获得迅速响应,被列入IHP予以重点关注。

摘要：国际水文计划(IHP)是一个长期的国际水科学权威合作研究计划,从国际水文十年(IHD)计划实施后,IHP已经执行六个阶段,设置不同研究主题与项目,充分反映了国际水文研究的趋势:日益重视研究人类活动对水文情势的影响以及与环境的相互作用,并逐渐由传统水文向资源水文、环境水文、生态水文转变。

关键词：国际水文计划,水文学

参考文献

[1] 黄奕龙,傅伯杰.生态水文过程研究进展[J].生态学报,2003,3:580～587.

[2] 赵珂经.国际水文计划的科学成就[J].水科学进展,1990,12:60～64.

[3] 夏军,左其亭.国际水文科学研究的新进展[J].地球科学进展,2006,3:259～262.

[4] 安培俊.国际水文计划第七阶段规划草案介绍[J].科学新闻,2007,14:19～20.