水科学

水科学（aquatic science）是一门研究水的物理、化学、生物等特征，分布、运动、循环等规律，开发、利用、规划、管理与保护等方法的知识体系，可以表达为水文学、水资源、水环境、水安全、水工程、水经济、水法律、水文化、水信息、水教育等十个方面、相互交叉的集合。

是基础与应用相结合的科学，也是自然科学与社会科学相结合的科学，存在着大量最为重要迫切又最为复杂困难的科学问题。1

概述水科学，顾名思义就是关于水的科学知识体系，是关于水的科学知识的总称。

从科学的角度看，水知识已经从化学、物理学、地球科学和生物学的角度做过了大量的分析研究，并且独立地获得了丰富知识。到21世纪初，这些不同角度的关于水分的知识并没有很好地汇集成为系统的科学知识体系。

可是鉴于水的科学知识的重要性，我国学者已经初步形成把分散的水知识汇集到一个系统里的意愿。或者说，水科学知识体系正在形成中。1990年我国出现了以“水科学进展”为名的杂志到2011年它已经成为我国的核心期刊，发表了大量有关水科学的文章。21世纪，北京师范大学设有水科学学院，南京大学设有水科学系，郑州大学设有水科学网站，2009年南京信息工程大学成立应用水文气象研究院。以《水科学概论》为名的图书我国已经出版两本（2003、2010）。

从化学、物理学角度看水知识固然已经很多，但是单独成为一个学科的必要性并不大。生物学、生态学对水分问题也做了很多研究，但是没有提出独立设水科学的问题。而水文学是在早就存在的关于地球水的知识。陆地水文学、海洋学、研究地下水的水文地质学都是关于地球水科学的成熟分支。2010年又出现了关于空中水的科学的探索《空中水文学初探》一书。

在这些背景情况下，提出建立关于地球的水科学知识体系的目标是比较合理和现实的。地球水科学是研究地球上不同水体的存在、运动、变化（循环）和作用的知识体系。它应当是空中水知识、地面水知识（陆地水文学和海洋学）、地下水知识和生物水知识的有机汇集。

概念的出现国内根据中国学术文献网络出版总库，明确提出“水科学”一词的最早出现在1980年《工程勘察》期刊（第5期）上，是在一则新闻报道（“国际水资源协会名誉主席周文德教援应邀来华讲学”）中明确提到“水科学”；1994年在《西北水资源与水工程》（第1期）上，以“1994年度召开的水科学国际会议一览表”为题介绍《国际文水计划信息》中1994年将召开的水科学国际会议；1988年张盛在《地球科学信息》期刊（第2期）介绍了“1988年国际水科学会议”；1990年赵珂经在《水文》期刊（第3期）“介绍国际水文计划第四阶段（IHP-IV）”一文中提到水科学问题。这些文献都提到“水科学”一词，但没有详细的论述。2

一直到1990年，《水科学进展》期刊正式创刊，在其发刊词中，明确阐述了水科学的内容：“水科学是关于水的知识体系。它研究水圈中各种现象及其发生发展的规律，研究水圈同地球其它圈层之间的关系和水与社会发展的关系，为不断改善人类生存环境和社会发展条件服务”。《水科学进展》是第一个以“水科学”为主题的学术性期刊，“内容涉及与水有关的所有学科，包括大气科学、水文科学、海洋科学、地理科学、环境科学、水利科学、水力学、生态学，以及经济学、法学等社会科学中与水有关的学科”。2

第一篇全面阐述水科学产生过程和概念内涵的是陈家琦先生1992年发表的一篇文章，其后文献主要是介绍水科学及其应用的内容，很少专门界定“水科学”的概念和范畴。2

国内应用“水科学”一词非常多见，分类说明：（1）以“水科学”为名成立的研究机构或单位。其中，第一个是北京师范大学水科学研究所（现改为研究院），最早由刘昌明院士于2005年成立。到目前国内已成立多个有关机构，比如，南京大学水科学系、清华大学水科学与工程研究所、郑州大学水科学研究中心、兰州大学水科学研究中心等；（2）以“水科学”为名的研究生教育学位点。比如，大连理工大学“水科学与技术”硕士点；（3）开展的水科学研究学术会议、网站、QQ群等。比如，由郑州大学水科学研究中心发起并每年举办一届的“水科学发展论坛”，开办的“水科学网”网站，广泛开展水科学交叉研究和交流；（4）其他运用，比如，在新疆建立的首家水主题展览馆——克拉玛依水科学展览馆。2

国际在国际上，据陈家琦先生的研究，水科学（Water Science）一词曾见于早期文献，但其正式使用则是第二次世界大战后在联合国教科文组织中成立了水科学司（Division of Water Science），其业务内容包括水文学问题和水资源间题。此后也出现一些研究机构或高等院校科系以水科学命名，其中多数都是涉及水文学和水资源问题。2

概念及范畴从分析可以看出，对水科学的理解多种多样，涉及的研究范畴也很难界定清楚，涉及的学科也很多。有时候可以笼统地应用“水科学”这一词汇，但作为一门学科，还是要进一步界定其概念、内涵和研究范围。2

从研究内容来看，可以把水科学描述为，对“水”的开发、利用、规划、管理、保护、研究，涉及多个行业、多个区域、多个部门、多个学科、多个观念、多个理论、多个方法、多个政策、多个法规，是一个庞大的系统科学。我们不妨把研究与水有关的学科统称为水科学（water science）。具体来说，水科学（water science）是一门研究水的物理、化学、生物等特征，分布、运动、循环等规律，开发、利用、规划、管理与保护等方法的知识体系。左其亭教授曾在2007年年初把水科学表达为水文学、水资源、水环境、水安全、水工程、水经济、水法律、水文化、水信息、水教育等十个方面、相互交叉的集合。2

学科体系在我国教育部划分的学科体系中，最高级别是学科门类，共有12个：理学、工学、农学、医学、哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、军事学、管理学。比学科门类低一级的学科称为学科类（又称一级学科），学科类(不含军事学)共有71个。比学科类再低一级的学科称为专业（又称二级学科）。2

从以上学科体系结构对比分析来看，水科学应该是一个跨多个学科门类的学科。比如，（1）研究水的物理化学特征、数学物理方程、数值分析、水文地理特征等内容，应该是理学范畴；（2）研究水资源开发、利用、保护，水资源配置与调度、水资源工程规划等内容属于水利工程学科，是工学范畴；（3）研究水土资源开发、利用、节水灌溉等内容，属于农学范畴；（4）研究水环境与人体健康关系与调控等健康医学研究，属于医学范畴；（5）研究水价值、水价、水市场与水交易、水利经济等内容，属于经济学范畴；（6）研究水法规、水政策宣传、水知识普及等内容，属于教育学、法学范畴；（7）研究水利发展史、河流生态环境历史演变、水文化考究等内容，属于历史学范畴；（8）研究水系统的优化分配、可持续管理等内容，属于管理学范畴。2

由上分析可见，水科学是一个跨越多个学科门类的学科，所研究的内容不可能完全隶属于某一个学科，应该根据不同方向隶属多个学科，同时需要多个学科交叉研究，才能解决水科学问题。比如，研究水资源可持续利用问题，不仅仅需要水利工程学科的知识，还需要经济学、管理学、理学、法学等知识，需用全社会共同努力。2

水科学分类空中水科学其实是气象学中的水分知识的系统化。空气里的含水量（水汽、云、降落中的雨、雪）、蒸发过程、降水过程、卫星云图、测雨雷达等都归入空中水知识中。水分在空中的存在、运动、变化、作用的知识部属于空中水科学。但是空中水科学必须把气象学中的水的知识，按照水科学大体系结构，把空中水知识组织成为一个知识系统，而不能没有系统性，不能没有总体结构。我们过去就此提出过用大气水文学或者空中水文学这两个名称，并且初步提出了框架与核心问题。而过去的“水文气象学”由于基本研究对象不清楚，实际上不能承担一个独立科学分科的角色。

地表水科学地球下垫面分海洋和陆地。与此对应，地表水科学包括海洋学和陆地水文学，后者又包括土壤水科学、河流学、湖泊学（沼泽、湿地）、冰川学等。

生物水科学我理解生物水科学包括两个部分。一个是在生理学意义下研究各种生物个体内部水分的运动、变化、作用、意义。这应当是生物的生理学研究的一个重要侧面（与个体生态学有交叉）。另外，可能更重要的一个方面是群落生态学与水科学意义下的生物水研究。即它研究各种生物与水分的总关系、生物总体的体内的含水量，以及所有生物体每天吞吐的水量的总数量（植物蒸腾是一部分）。这些生物水确定着生物总体在地球水分循环中的地位、作用和稳定性。人类的种植业需要的水分显然也是其中一部分。3

研究领域左其亭教授把水科学描述成涉及8个学科门类（理学、工学、农学、医学、经济学、教育学、历史学、管理学），包括相互交叉的10个方面，即水文学、水资源、水环境、水安全、水工程、水经济、水法律、水文化、水信息、水教育。2

水文学水文学是地球科学的一个重要分支，它是一门研究地球上水的起源、存在、分布、循环和运动等变化规律，并运用这些规律为人类服务的知识体系。主要讨论的内容和学科分支有：地球上水的起源、存在、循环、分布，水的物理、化学性质；水循环机理与模型；全球气候变化和人类活动影响下的水文效应与水文现象；河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、海洋水文学、地下水文学、土壤水文学、大气水文学；水文测验学、水文调查、水文实验；水文学原理、水文预报、水文分析与计算、水文地理学、河流动力学；工程水文学、农业水文学、土壤水文学、森林水文学、城市水文学；随机水文学、模糊水文学、灰色系统水文学、遥感水文学、同位素水文学；现代水文学。2

水资源水资源学是在认识水资源特性、研究和解决日益突出的水资源问题的基础上，逐步形成的一门研究水资源形成、转化、运动规律及水资源合理开发利用基础理论并指导水资源业务（如水资源开发、利用、保护、规划、管理）的知识体系[8]。主要讨论的内容有：水资源形成、转化、循环运动规律；水资源承载能力理论、水资源优化配置理论、水资源可持续利用理论；水资源开发、利用、评价、分析、配置、规划、管理、保护以及对水资源的规划、水价政策制定和行政管理等。2

水环境这里讨论的水环境内容比较广泛，涵盖所有与水有关的环境学问题，但不包括环境治理工程的设计施工等内容，主要内容偏重于：水环境调查、监测与分析；水功能区划；水质模型与水环境预测；水环境评价；污染物总量控制及其分配；水资源保护规划；生态环境需水量，生态水文学；水污染防治和生态环境保护。2

水安全水安全包括洪水、干旱、污染对生命和财产带来的安全威胁，讨论危害机理及安全调控。水安全不仅包括常指的洪水、干旱带来的安全问题，还包括由于污染问题带来的水环境变化，对人们身体健康带来的影响（包括环境流行病学、环境毒理学），具体来说，研究环境有害因素对人体健康的影响，研究生物地球化学性疾病，研究环境污染所导致的流行病及人群干预措施。2

水工程这里所说的水工程，不等同于“水利工程”，不包括水利工程设计、施工内容，主要内容偏重于：水资源开发工程方案、河流治理工程方案选择；大型、跨流域或跨界（如省界、市界、县界等）河流的水利工程规划与论证；水利工程建设顺序；水利工程布置方案、可行性研究；水利工程调度、运行管理方案。2）“水经济”研究领域

运用经济学理论研究和解决水系统中的经济学问题，比如，研究水系统以最小的投入取得尽可能大的经济-社会-环境效益的分析和评价理论、模型、方法和应用；水利产业经济、科技和社会协调发展分析和判断模型、技术进步分析模型和水工程的财务型投入产出预测和规划模型；水电站（群）厂内经济运行方式和模式；水价及水市场理论，水利工程技术经济。2

水法律解决水问题需要有法律法规作保障，法制社会更应该坚持以法制水。这里主要偏重于研究：水政策和法律基本理论；自然资源法；环境的水权利（即生态环境作为法律主体的用水权利）；水权利体系及用水权制度；国际河流及其它跨界河流分水理论及法律基础。2

水文化人们在研究水科学时，需要把水系统变化纳入到历史的长河中，从历史发展的眼光来分析水利工程的作用和效果。主要研究内容包括：中国水利史，黄河文化及科技文明；历史水工程考究；水文化和水工程科学考察；生态环境变迁探索及治理途径，生态型河流水系建设；历史上水文化对后世的影响；人水关系的历史考究和启迪；从历史学的角度，看待水文化建设、水利工程规划、水土资源开发利用以及水管理政策和体制。2

水信息水系统是一个复杂的巨系统，人们时刻在监测和了解水系统的各种信息，让更多的信息为人类服务。这是非常重要的工作基础，主要研究内容包括：利用地理信息系统、遥感、全球卫星定位系统（即3S技术）、计算机技术、水资源数据采集与传输技术、预测预报技术、数值模拟技术、数据库技术、科学计算可视化以及相关的流域数学模型，建立水管理信息系统，进行洪水预报、洪灾监测与评估、水利规划与管理，大型水利水电工程及跨流域调水工程对生态环境影响的监测与综合评价。2

水教育水资源管理措施的实施，关系到每一个人。公众是水资源管理执行人群中的一个重要部分，尽管每个人的作用没有水资源管理决策者那么大，但是，公众人群的数量很大，其综合作用是水资源管理的主流，只有绝大部分人群理解并参与水资源管理，才能保证水资源管理政策的实施，才能保证水资源可持续利用[9]。“水教育”就是要加大与水有关的各种宣传教育，具体包括：水法规、水政策宣传；世界水日、中国水周宣传；水知识普及与公众科普宣传；中小学水教育、教师培训、国际交流等。2

需要说明的是，这里所说的“水科学”与“水利工程”有所不同，它们不是包含和被包含的关系。水利工程学科中研究水的特征、规律、开发利用等“软”的部分，是水科学的一部分。具体来讲，水利工程中关于工程设计、实验、施工部分内容不包括在“水科学”中，因为这些内容不仅仅适用于水利工程，在其他行业也可以适用，比如，岩土工程、工程结构、道路桥梁。当然，水科学中关于水的物理、化学、生物等基础研究内容以及关于水的管理（包括水法律、水文化、水信息、水教育）又不包括在水利工程学科中。在国家自然科学基金申请指南中（如2006年指南），把水利学科分为水科学与水管理、水利工程与海洋工程两大领域。可见，“水科学”与“水利工程”是有区别的。2

研究框架及展望研究框架以“基础理论——技术方法——应用实践”为框架，构建水科学研究框架。2

“基础理论”是水科学研究和应用的重要基础，也是成为一门学科的重要支撑条件。如果没有这些基础理论，也就称不上是一门学科。2

“技术方法”是水科学学科中所用到技术方法的总结，是水科学应用和发展的技术支撑。这些技术方法一般不是水科学所特有的，也可以用到其他学科中；有些是水科学中为了解决具体问题而产生的技术方法。2

“应用实践”是对水科学服务于社会主要内容的总结，是水科学发展的重要动力，也是水科学的重要内容。2

面临的挑战随着经济社会飞速发展，科学技术日新月异，人类需要解决的水问题越来越迫切、越来越复杂，水科学研究面临着很好的发展机遇，也面临着前所未有的挑战，总结以下几方面：

（1）随着人类活动日益加剧，对水系统的人为改变越来越剧烈，给原本复杂的水系统研究带来更大的困难。

（2）需要回答的问题也越来越尖锐，比如，如何使有限的水资源满足人们不断增加的需求？水资源的开发和利用能可持续吗？水资源承载能力有多大？人类活动对自然界的影响作用如何？气候变化到底对水系统、水生态有什么样的影响？如何调控？

（3）学科分类越来越细，但水科学遇到的问题越来越复杂，需要多学科通力合作、多学科交叉研究。比如，如何从法学的角度，限制人们的某些行为，确保良好的生态环境？人体健康与水环境的关系怎样？机理是什么？如何调控？

（4）不断提出的新理论（比如，人工神经网络理论、分形几何理论、非线性理论）迫切需要在水科学中得到检验和应用推广。一方面，它们为水科学发展提供新的理论基础；一方面，又需要水科学不断吸收和改进新理论，以完善水科学理论体系。

（5）新技术特别是高科技的不断涌现，为水科学理论研究、实验观测、应用实践提供了新的技术手段，大大促进了水科学的发展。比如，遥感（RS）技术、地理信息系统（GIS）技术和全球定位系统（GPS）技术、同位素实验技术等。2

研究展望（1）进一步加强多学科的交叉研究，提高水科学研究跨学科总体水平

水科学研究的内容非常广泛，仅靠水文学、水资源学的理论知识是不能满足实际需求的，必须加强水文学、水资源学、经济学、生态学、环境科学、数学、化学、医学、系统科学、法学、历史学等多学科的交叉研究，借鉴其他学科的理论和思想。比如，水环境学与医学交叉，解决水环境变化对人体健康影响的作用机理、危害评估和科学调控；2

（2）更加深入开展水科学实验研究、机理分析，揭示自然界水系统变化规律

自然界水系统变化规律十分复杂，人们对它的认识在不断提高和深入，但仍有很多未被人类认识的东西，需要水科学工作者继续深入做好基础研究，不断揭示自然规律。比如，水循环基本规律、生态水文基本规律、水分和污染物迁移转化规律等。这是进一步开展实践应用的重要基础。2

（3）不断吸收新理论，促进水科学理论基础的发展

不断涌现的新理论、新方法（如，人工智能、神经网络、小波分析、和谐论、混沌等）迫切需要渗透到水科学中，在水科学中得到检验和应用推广，促进水科学的不断发展。2

（4）对水科学中众多难点问题（如不确定性、非线性、尺度问题等）开展力所能及的研究，推动水科学的发展

水系统不确定性、非线性和尺度问题，是解决水系统复杂性问题的三个难点，也是水科学需要解决的关键问题。这些问题的研究将对水科学的发展起到重要的推动作用。但由于这些问题本身存在难以解决的属性，仍需要进一步加强理论探索。2

（5）进一步深入开展深层次的水科学基础研究，促进水科学理论体系的完善

水科学中仍存在很多基础科学问题需要深入研究，包括：水文极值（洪水和干旱）问题的认识、预测与减灾，全球冰圈、气候和温室效应的相互作用，冰盖河流水文学，水文与大气交换作用等。2

（6）及时采纳高新技术方法，提高水科学研究水平和服务社会的能力

随着科学技术的发展及其在水科学中的广泛应用，水科学理论及应用得到了长足发展。比如，现代信息技术的应用，使复杂、困难的水信息获取成为现实，原来不能得到或需要很大代价才能得到的水信息，成为可能或容易，为深入研究水科学问题提供了支持。把高新技术应用到水科学中，开展应用研究，是现代水科学研究的需要，也是解决复杂水问题的需要。2

（7）及时吸纳新观点、新思想，指导水问题解决，提高水科学实践应用水平

在水资源规划、管理、开发、利用等实践方面，要不断吸纳新观点、新思想，提高应用水平，比如，20世纪90年代提出的可持续发展思想，随后提出的资源水利思想、人水和谐思想，水利部又提出水资源管理“三条”红线的思路。2

（8）应对气候变化和高强度人类活动的水科学研究

气候变化会改变全球和局部水资源条件，可能会进一步加剧水资源供给的不确定性，导致极端水文事件和洪、旱灾害增加。高强度人类活动会改变陆地表面条件，引起水循环过程的变化，有可能会带来新的水问题，比如城市洪水问题。为了应对这些新问题，需要加强相关问题的研究，比如，变化环境下的水资源脆弱性评价和适应性调控研究、水资源系统的恢复性研究、气候变化下的水资源承载力和水安全研究、应对气候变化的水资源管理措施研究等。2

发展趋势水文学发展趋势与展望(1)水循环机理与模型研究。包括：水循环微观机理、观测实验及循环过程研究，分布式水文模型的关键难点问题的突破，分布式水文模型与区域经济社会演变模型的耦合研究，水文一生态耦合模型，大幅度环境变化情况下的水文模型研制、人水关系的作用机理及系统模拟等。

(2)水文气象站网优化布局与测报信息系统建设。包括：水文气象站网优化布局方法及布局论证，水文气象测报方法与设备研制，洪水预报、洪灾监测与评估，水管理信息系统建设与应用等。

(3)雨情汛情旱情预报方法与模型研究。包括：雨情汛情旱情预报方法，预报模型研制与系统开发等。

(4)全球气候变化和人类活动影响下的水文效应研究。气候变化会改变全球和局部水资源条件，可能会进一步加剧水资源供给的不确定性，导致极端水文事件和洪、旱灾害增加。高强度人类活动会改变陆地表面条件，引起水循环过程的变化，有可能会带来新的水问题，如城市洪水问题。研究内容包括：人类活动对水系统的影响作用分析，气候变化对水系统、水生态的影响作用分析，全球气候变化和人类活动对水系统影响作用大小和比例的度量，变化环境下水资源脆弱性评价和适应性调控，水资源系统的恢复性，气候变化下的水资源承载力和水安全，应对气候变化的水资源管理措施等。

水资源发展趋势与展望(1)水资源形成、转化、循环运动规律研究。包括：社会水循环、自然水循环的过程机理、定量描述方法，覆被发生剧烈变化下的水资源转化规律的认识、模拟及评价方法，水系统结构、模拟及应用等。

(2)水资源合理配置和高效利用体系建设关键技术研究。包括：水资源合理配置方法及方案选择，高效利用指标确定方法及评估体系，工程措施和非工程措施的实施方案，风险因素分析与调控，用水总量控制方法，饮水安全保障关键技术方法，农业用水效率保障关键技术方法等。

(3)水资源优化配置理论及战略配置格局研究。包括：水资源优化配置理论方法及模型，水资源配置方案制定（包括社会发展规模控制、经济结构调整、用水分配方案、水资源保护措施），社会一经济一水资源一环境的协调发展目标的量化方法，全国、区域、流域尺度最优化水资源战略配置格局研究等。

(4)水资源和水能资源规划方法研究。包括：多目标水资源规划和水能资源规划制定方法（统筹兼顾防洪、灌溉、供水、发电、航运等功能），水资源量与质的计算与评估，水资源功能的划分与协调，水资源的供需平衡分析与水量科学分配，水能资源的评估与供需分析，水能资源开发方案与论证，水能资源开发对河流健康的影响研究与对策，水资源保护与灾害防治规划，以及相应的水利工程规划方案设计及论证等。

(5)水资源可持续利用理论方法研究。包括：水与可持续发展关系研究，可持续发展量化研究方法，水资源与经济社会协调发展理论及量化研究方法，管理模型，方案制定等。

(6)人水和谐理论及应用研究。人水和谐是人与自然和谐相处的关键因素之一，也是新时期治水思路的本质要求。研究内容为人水和谐的概念、内涵、量化研究方法体系，包括研究框架、量化准则、指标体系、量化方法、调控模型等。此外，还涉及和谐论理论方法及应用，民生水利思想及应用等。

(7)最严格水资源管理制度理论方法及应用研究。包括：水资源开发利用控制红线确定方法，取用水总量控制指标体系，用水效率控制红线确定方法，用水效率控制指标体系，水功能区限制纳污红线确定方法，人河湖排污总量控制指标体系，水功能区水质达标评价体系，最严格水资源管理制度理论依据，“三条红线”控制指标合理分配方法及考核制度等。

(8)河湖水系连通理论方法及应用研究。包括：河湖水系连通的概念、内涵、驱动因素、构成要素、机理分析，河湖水系连通分类体系及判别指标，河湖水系连通理论体系框架，河湖水系连通的问题识别、功能分析、适应性分析、方案设计、运行管理、效果评价，河湖水系连通应用实践等。

(9)继续探索水资源研究的新理论、新方法。研究水资源必然要涉及社会科学、自然科学以及工程技术科学。水资源与气候资源、生物资源、土地资源、地下资源（指矿产资源）有着千丝万缕的联系。所以，研究水资源问题，必然会联系到其他资源、其他学科，不断引进新的理论、方法，总结探索水资源研究的新理论、新方法，是促进水资源研究的重要基础。

水环境发展趋势与展望(1)水质模型与水环境评价、预测。包括：考虑水环境多介质模型，复杂水域的三维水质迁移转化模型，考虑人类活动的水环境变化预测模型，水质模型与分布式水文模型的耦合，面源污染预测模型，基于不确定性理论的水环境评价方法，水环境影响评价方法，突发水污染的预警预报和应急管理等。

(2)水资源保护和河湖健康保障体系建设关键技术研究。包括：水资源保护理论方法，河湖健康理论方法，河湖健康概念、内涵、评估指标，保障体系建立，污染源识别，水环境风险管理理论体系，工程措施和非工程措施的实施效果评估，水资源保护规划等。

(3)水生态保护与修复理论方法及应用研究。包括：水生态调查、监测与分析，水生态功能评价，水生态健康评价，生态水文模型，水生态承载能力，生态环境需水理论，水生态调度模型，生态对水文变化的响应机制，水污染防治和生态环境保护，水土保持规划，水土保持工程建设，水土保持和水生态保护监测预警和监督管理，水生态补偿机制等。

(4)污染物总量控制理论方法及应用研究。包括：水功能区划定，水体动态纳污能力计算方法，水利工程防污联合调度理论，污染物排放总量分配方法，流域初始排污权分配理论，排污权市场交易理论。

(5)水污染治理技术及应用研究。包括：点源污染治理技术，面源污染治理技术，内源污染治理技术，饮用水水源地保护技术，重金属污染防治技术，有毒有机污染防治技术，富营养化污染防治技术，生物污水处理技术，化学水处理技术。

水安全发展趋势与展望(1)防洪抗旱减灾体系建设关键技术研究。包括：防洪抗旱减灾自动监测及会商模型和系统，防洪体系安全评估，洪水资源化利用途径，抗旱应急水源选择方法，防洪抗旱协同调度方法，流域尺度防洪、抗旱、兴利相结合水资源统一调度系统，复杂水库群多目标优化调度，干旱预警预报理论方法，旱灾风险分析与减灾决策，旱灾适应性管理和调控技术等。

(2)环境污染带来的水安全研究。包括：重大水污染事故的预警预报与控制，环境对人体健康的影响作用机理及评估方法。

(3)水安全评估指标、风险分析及调控对策研究。包括：水安全发展目标及评估指标，水安全测算方法和评估方法，水安全风险分析与风险管理，水安全与新农村建设、小康社会建设、和谐社会建设的关系，农村饮水安全及用水保障问题，水安全保障体系建设与调控对策，保障水安全的关键问题和技术方法（如供水、水处理、水环境）等。

水经济发展趋势与展望(1)水价值核算与水价制定研究。包括：水价值核算理论，水价值损失模型及核算体系，水价体系构成及水价制定方法，两部制水价，超额累进加价制度，阶梯式水价制度等。

(2)初始水权分配与水市场研究。包括：初始水权分配模型、影响因素、效果评价，水市场的构建与运行，水市场管理等。

(3)水利投入稳定增长及长效机制研究。包括：公共财政对水利投入方式、比例和管理办法专项水利资金管理办法和评估体系，水利投资项目遴选和资金监督管理，金融机构对水利信贷资金投放方式、融资形式和风险分析，洪水保险，水利投融资渠道等。

(4)社会水循环与虚拟水研究。包括：虚拟水转化运移基本理论方法，基于虚拟水的水资源管理，社会水循环结构、模式、通量核算，社会水循环与自然水循环耦合研究，虚拟水与社会水循环的耦合研究等。4

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学