水科学的核心与纽带人水关系学研究

　　摘要：水科学是研究与水有关的学科统称，是一门由自然科学与社会科学交叉融合而形成的庞大学科体系，研究内容非常广泛，其中人水关系是其重要的研究对象和研究内容。在对水科学、人水关系学分析的基础上，从水科学的10个分支中的人水关系研究出发，论述人水关系学研究是水科学的核心与纽带这一论断。同时，针对特大跨流域调水工程论证问题、大江大河干流水利枢纽建设问题、洪涝与干旱灾害防治问题、跨界河流分水问题等4个焦点问题，基于人水关系学视角，探讨这四个问题存在的误区及解决途径，为类似这些复杂问题的解决提供一种新学科思路。

　　关键词：水科学;人水关系学;人水关系;人水系统;学科体系

　　水是人类生存和发展不可或缺的一种宝贵资源，伴随着社会发展，人与水的关系也越来越复杂。研究水的科学知识历史悠久且非常广泛，既有从自然科学角度的研究，也有从社会科学角度的研究，是一个典型的多学科交叉研究领域，统称其为水科学。

　　有关水科学、人水关系的研究内容非常广泛，可以粗略地把与水有关的所有内容都归结为水科学研究内容，把处理人与水的一切事务归结为人水关系研究。迄今为止，关于水科学学科体系的专门论述比较少，笔者在文献[1]中系统地论述了水科学的学科体系及研究框架，提出了水科学的10个研究领域;早期也有一些学者对水科学概念的讨论，比如陈家琦探讨了水科学的内涵及其发展动力[2]。

　　相对地，针对人水关系的论述较多，但真正作为一个学科进行建设则出现较晚，笔者在文献[3]中第一次提出人水关系学的概念及学科体系，在文献[4]中详细论述了人水关系学的基本原理及理论体系。另外，目前针对水系统[5]、人类活动对水系统影响[6]、水系统对人类的反作用或响应[7]以及人水关系[8]等领域的研究成果比较多，但基于人水关系学视角来研究水科学难点问题则比较少见。本文是在前期研究成果的基础上，分析相关研究文献和实例，分析人水关系学研究是水科学的核心与纽带，并选择几个典型的水问题，从人水关系学视角阐述其解决途径。

　　1水科学与人水关系学的关联

　　1.1水科学概述

　　水科学这一概念，是最近20多年来，在社会各界应用非常广泛的一个词，只要能联想到“水”和“科学”，就很自然引用这一词。这对水科学的宣传和普及起到非常重要的作用，也说明，人们日常生活和工作中已习惯用这一概念，不太在意如何去定义这一概念。当然，为了深入研究和促进学科发展，还是需要对水科学的概念和学科体系进行研究。

　　笔者于2011年提出，水科学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，并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10个方面的集合[1]。从这一界定来看，水科学由10个分支学科组成，研究内容可分三个层面，一是水的物理、化学、生物等基础研究，二是水的分布、运动、循环等规律研究，三是水的开发、利用、规划、管理与保护等人水关系研究。

　　自2011年提出水科学学科体系以来，水科学10个方面组成的学科体系得到广泛应用和普遍认可。自2013年以来，每两年出版一本《中国水科学研究进展报告》，至2021年已出版5本;自2007年以来，每年举办一届水科学发展论坛，至2021年已成功举办15届，并举办多次相关的专题研讨会、学术讲座和论坛。这些工作对系统总结水科学研究进展、探讨水科学与实践问题、传播水科学知识，都具有重要意义。

　　1.2人水关系学概述

　　自人类一出现，就与水打交道，早期主要为了生活用水、躲避洪水。随着社会进步，人类开始生产用水，利用水利工程开发利用水，同时治理水灾害的能力也在不断提升。再后来，人类改造自然的能力越来越大，人水关系越来越密切。可以说，人类发展的历史，也是人类开发利用水的历史，也是处理各种人水关系发展进步的历史。

　　关于人水关系的研究，在水科学领域无处不在，但一直没有形成自己的学科体系。笔者于2021年在文献[3]中提出了人水关系学的概念及学科体系，给出人水关系学(human-waterrelationshipdiscipline)概念的定义，人水关系学是尊重水系统自然规律与经济社会发展规律，借鉴水科学理论和多学科方法，来研究人水系统的作用机理、变化过程、数学模拟、科学调控、政策制度等理论方法的一门交叉学科，并运用这些理论方法为人类科学认识人水关系、应对水问题、制定水策略服务的知识体系[3]。

　　此后，国内学者开始思考和讨论人水关系学研究更具一般性和理论性问题，包括，人水关系学的基本原理及理论体系、主要研究方法、应用实践等。这些内容可能以前分散到水科学的许多分支，需要一些深入研究，不断提升出来，专门用于指导人水关系研究。

　　1.3人水关系学研究是水科学的核心与纽带

　　人水关系学研究贯穿整个水科学，是水科学的核心内容，也是其重要的纽带，这个纽带把社会科学与自然科学联系起来，把水科学的10个分支学科联系起来。水科学与人水关系学的关联以及人水关系学研究的核心和纽带地位表述。

　　从二者的起源来看，都源于对水的利用，人类早期开始观察水、认识水的特性与规律，慢慢开始用于如何开发利用水、防治水害，他们的重点都是在认识人水关系，通过一定的行为来改善人水关系。因此，水科学的研究起源要比人水关系学的早些，慢慢趋于同时。从二者的研究对象来看，水科学针对一切水、以及与水有关的一切内容开展研究，其中的主要对象是“水与人”;人水关系学研究的对象是人水系统，包括“水与人”相关的一切内容。

　　因此，水科学的研究对象要比人水关系学的范围大些。从二者的研究内容来看，水科学的10个分支学科中广泛存在人水关系研究实例，甚至一个复杂的人水关系研究实例贯穿多个分支学科。因此，水科学的研究内容与人水关系学的研究内容是复杂的交叉关系，人水关系学横穿水科学10个分支学科，成为他们交叉融合的纽带。下文将从水科学10个分支学科，通过举例来说明，水科学中广泛存在人水关系研究实例。

　　2水科学10个分支中的人水关系研究

　　(1)水文学研究水文学的研究内容按照其研究对象可以分为两大类，一类是自然水循环过程及相关内容，一类是人类活动参与下的社会水循环过程及相关内容。除一部分纯理论或机理研究外，大部分是研究人类活动参与下的水循环过程及相关内容。可以说，在水文学中涉及人水关系的内容比比皆是，只是多数情况下没有把人水关系内容专门拿出来进行突出研究，而是自觉或不自觉的涉及到人水关系问题。比如，水利工程建设对水文系统的影响作用研究，这方面的成果很多，包括各种工程建设对水文系统的影响作用[9]。再比如，城市化建设带来陆地表层的变化，导致水文过程的变化，相关研究也很多[10]。

　　(2)水资源研究

　　水资源是人类生存和发展不可或缺的一种资源，水资源研究广泛涉及人类生存和发展的方方面面，水资源的开发、利用、规划、管理等各种行为都有人的参与，都可看作是处理人水关系，是人水关系学研究范畴。比如，修建兴利水库、引水渠、供水工程等开发利用水资源，通过工程建设调整人水关系，为了让人类更好地利用水资源;修建防洪堤、蓄滞洪区建设、疏浚河道等防洪工作，通过调整人水关系，防御洪水对人类的伤害。还有一些更复杂的人类活动行为影响下的水资源研究，也是在探讨人水关系问题，包括研究人类行为经济与自然过程作用下的水资源系统模型[11]等。

　　(3)水环境研究水环境研究的内容可以分为三大类：第一类是针对水系统环境特征的研究，第二类是针对水污染治理的研究，第三类是针对水环境保护的研究。第一类中部分研究是针对自然水系统的环境特征研究，大部分还是研究有人类活动参与的水系统环境问题。第二类和第三类研究绝大多数都有人的活动或参与，也正是因为人类活动带来水资源的消耗和水系统的污染，才促使人们研究水污染治理和水环境保护。水环境研究广泛存在人水关系的内容，比如，研究引调水工程对水环境质量的影响研究[12]，是因为人类活动改变了水系统结构和特征，可能是改善水环境也可能是恶化水环境。

　　(4)水安全研究

　　水安全是国家安全的重要组成部分，是实现经济社会可持续发展、生态文明建设、人与自然和谐共生的重要基础。从水安全的内涵来看，水安全的主体是水，客体是人类社会及相关各种活动。水安全实质是自然界水系统对人类社会及其相关活动的安全保障状态，因此水安全的特性反映了人水关系的状态。从这个角度看，水安全研究都可以纳入到人水关系学研究中。这方面的实例举不胜举，包括研究高强度人类活动区人类开发利用水资源带来水安全变化，如灌区水安全问题[13]等。

　　(5)水工程研究水工程研究的对象是关于水工程建设有关的前期论证、规划设计、施工安装以及建设后的运行管理等，其目标都是通过人类建设工程来改变人水关系，为人类获得更大的综合效益。因此，水工程研究属于人水关系学研究的一部分，只是偏重于水工程建设方面，包括通过水库建设、水库群运行来改善水系统和人水关系[14]等。

　　(6)水经济研究水经济研究涉及与水有关的所有经济学内容，比如水利活动经济评价、水利产业经济、水价与水市场、工程运行经济管理、水工程投资与概预算、投入产出计算、水电站(群)厂内经济运行、投资与回报等。这些都是在人类参与下开展的经济活动，也可以界定为人水关系的经济学行为。比如，针对水电经济运行评价的研究[15]，就是运用经济学理论方法来研究人类开发利用水能资源问题，实现水能资源利用的经济效益最大化。

　　(7)水法律研究水法律研究涉及与水有关的所有法律、政策、制度、行政规章等内容，包括河流立法、与水相关的各种法律(水法、防洪法、水污染防治法、水土保持法)、行政法规和法规性文件(河道管理条例、防汛条例、抗旱条例、城镇排水与污水处理条例)、以及用水权制度、河流分水方案、水法律理论及法律基础研究等，都是针对人水关系或人们对水开发利用的约束性法律问题。比如，对水权转让的法律问题研究[16]，需要清晰界定水权界限、制定水权在人(或单位集体)与人(或单位集体)转让程序规则等法律措施。

　　(8)水文化研究

　　水文化研究涉及与水有关的文化领域，包括河流文化、河流水系变迁、科技文明史、水利史、水工程历史价值、水工程文化表象、生态环境历史变迁与治理文化以及水文化挖掘、诗歌、工具等，都是有人类参与或人类挖掘的文化形态。比如，针对历史水利工程的文化价值挖掘与传承等[17]。

　　(9)水信息研究水信息研究涉及与水有关的所有信息监测、传输、储存、分析、模拟、预测、评价、管理、决策等内容，是水科学研究的重要信息源和信息分析工具，包括水信息遥感监测和各种观测技术研究、水信息数据挖掘、水信息应用实践、决策支持系统开发、智慧水利建设等，这其中包括大量与人水关系有关的信息。比如，基于多源信息融合诊断大坝安全并研发智能诊断系统[18]。

　　(10)水教育研究水教育研究涉及与水有关的所有教育、宣传、交流等内容。大学和研究生的水科学教育、水利办学的研究[19]、中小学的水科普教育、水情宣传及公众科普读物传播、世界水日和中国水周宣传、水政策法律宣传等都是普及公众的水科学知识，为人水和谐关系的建立提供公众支持。

　　3几个焦点问题的解决途径——基于人水关系学视角

　　3.1特大跨流域调水工程论证问题

　　为了解决水资源空间分配不均、供需水矛盾，可以通过跨流域人工调水工程，实现水资源空间再分配。调水工程不仅在现代有，在古代也大量存在，如我国早期的邗沟工程、鸿沟工程、都江堰引水工程、郑国渠、灵渠等。在国外，古代和现代同样也有大量的调水工程，比如古埃及的尼罗河引水灌溉工程、现代的以色列北水南调工程等。目前我国推行的国家水网建设，在一定程度上也是通过调水工程实现水系连通、水资源空间均衡。无论古代还是现代，通过调水工程，使水资源优化分配，发挥水资源的最大效益，取得了瞩目的成就。当然，如果论证不充分，可能会带来规划设计和建设运行的重大问题。

　　(1)存在的问题及难点

　　针对特大跨流域调水工程论证(比如，中国南水北调西线工程)，常出现以下问题：问题一：绝大多数论证工作都强调调水工程的必要性，忽视对不利地区、群体的影响。如果主要从受益方来考虑，调水的必要性是肯定的。其难点在于：受益方的呼声较大，主要基于有利推论来做论证工作;不利方的呼声较弱，形成了不对称局面。一般是，先有受益方或政界学界对调水的提议，再有不利方的反对，后者处于守势。

　　问题二：从专业论证或行业资助情况来看，没有或者极少专门论证不能调水的项目。尽管很多项目会有一部分内容论述调水工程带来的影响，但相对其论证调水必要性来说，明显相对弱化。其难点在于：专业论证或行业资助的出发点从开始就偏向支持调水，反对方则支持渠道较少。

　　问题三：从个人、地区、部门利益出发，长期有一群人致力于相关方面的研究、游说，甚至影响学术界和政府决策，而反对阵营常常难以形成长期、一贯的声音。其难点在于：因为所处位置和立场不同，多数从有利于自己一方出发，难以客观、系统、科学地分析论证。

　　问题四：特大跨流域调水工程涉及面广，一般的研究深度和有限的经费支持，难以从全局高度进行系统分析，有时还存在急迫上马的心态，往往会做出实施调水的决策。其难点在于：因为论证的复杂性、艰巨性，往往在论证深度不足的情况下做出决策。

　　(2)解决途径讨论

　　以上问题归根结底都可以认为是对人水关系方面存在不足。基于人水关系学视角，对应提出以下解决途径：

　　①要从人水系统的总体来分析论证，特别要关注“小因素带来的大问题”。在论证调水工程必要性时，要重点论证其带来的不利影响以及解决途径，更多听取不利方的呼声，解决不利方的诉求。②要基于人水关系交互作用原理，从正面和负面两方面来分析论证。应专门设立论证不能调水的科研项目，形成学术讨论的两个阵营，通过讨论慢慢形成趋于一致的意见，有利于政府作出更科学的决策。

　　③要基于人水系统论、人水博弈论的思维，来独立、科学分析论证。在最终决策前政府部门不宜提出导向性意见，由科学技术界进行自由充分地论证，最好由第三方进行分析论证，主管部门不宜插手太多，防止以个人、地区、部门名义进行游说和宣传。④要坚持人与自然和谐共生的理念，科学论证。因为特大跨流域调水工程影响大、问题复杂、论证困难，要长期支持论证工作，贯穿人与自然和谐共生的理念，从全局高度系统分析论证，确保论据充分、科学，杜绝调水工程草率上马。

　　4结语

　　本文分别从水科学的10个学科分支论述了人水关系学研究是水科学的核心与纽带举，并且针对4个典型问题，包括特大跨流域调水工程论证问题、大江大河干流水利枢纽建设问题、洪涝与干旱灾害防治问题、跨界河流分水问题中存在的问题，从人水关系学视角，来阐述其解决途径。本文没有列举详细的计算实例，实际上目前的很多文献已经有了相应的研究成果，比如，关于和谐分水的计算实例研究。欢迎广大读者针对本文提出的人水关系学研究思路和典型问题的解决途径进行讨论，以促进水科学与人水关系学的发展和完善。

　　参考文献(references)

　　[1]左其亭.水科学的学科体系及研究框架探讨[J].南水北调与水利科技,2011,9(1):113-117.(ZUOQT.Discussionondisciplineandresearchframeworkofwatersciencesystem[J].South-to-NorthWaterTransfersandWaterScience&Technology,2011,9(1):113-117.(inChinese))

　　[2]陈家琦.水科学的内涵及其发展动力[J].水科学进展,1992,3(4):241-245.(CHENJQ.Connotationandmotieforceofwaterscience[J].AdvancesinWaterScience,1992,3(4):241-245.(inChinese))

　　[3]左其亭.人水关系学的基本原理及理论体系架构[J].水资源与水工程学报,2021,32(3):1-5.(ZUOQT.Disciplinesystemofhuman-waterrelationshipanditsdevelopmentlayout[J].JournalofWaterResourcesandWaterEngineering,2021,32(3):1-5.(inChinese))

　　作者：左其亭1,2