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。
如图1所示,作者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。
当然,对十个方面的内容也有不同的侧重,也是相互交叉的。本文作者曾在2007年对这些内容作过简单介绍[6],在此基础上,本文详细说明如下:
(1)“水文学”研究领域:
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[7]。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”研究领域
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。
(3)“水环境”研究领域
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。
(4)“水安全”研究领域
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。
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