社會水文學(xué)是近年來才被提出和不斷發(fā)展的、理解長期人水關(guān)系、促進(jìn)水資源可持續(xù)利用的新興交叉性學(xué)科。它力圖克服只關(guān)注水文系統(tǒng)自身演化規(guī)律研究的傳統(tǒng)水文學(xué)、只關(guān)注水資源經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出與經(jīng)濟(jì)效益研究的水文經(jīng)濟(jì)學(xué)的局限性，主要關(guān)注和研究人類系統(tǒng)與水資源系統(tǒng)之間的互饋機(jī)制，旨在解決人水矛盾、促進(jìn)水資源可持續(xù)管理。《社會水文學(xué)理論、方法與應(yīng)用》以理論篇、方法篇、實踐篇等結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)闡述了社會水文學(xué)的狹義、廣義理論，介紹了社會水文學(xué)的相關(guān)研究方法，以中國西北地區(qū)的黑河流域、澳大利亞東南部的墨累-達(dá)令流域為案例，詳細(xì)開展了社會水文學(xué)相關(guān)的比較研究。
從事自然地理學(xué)、人文地理學(xué)、水文與水資源學(xué)、環(huán)境社會學(xué)、地球與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究人員、管理人員和高等院校師生
目錄
序
前言
部分 理論篇
第1章 社會水文學(xué)概論 3
1.1 引言 3
1.2 社會水文學(xué)的產(chǎn)生歷程 4
1.3 社會水文學(xué)的內(nèi)涵與外延 6
1.4 社會水文學(xué)的研究進(jìn)展 10
1.5 結(jié)語 12
參考文獻(xiàn) 12
第2章 社會水文學(xué)發(fā)展態(tài)勢計量評價 17
2.1 引言 18
2.2 數(shù)據(jù)與方法 18
2.3 結(jié)果與分析 19
2.4 結(jié)論與啟示 31
參考文獻(xiàn) 31
第3章 社會水文學(xué)基礎(chǔ)理論(狹義) 33
3.1 研究背景 33
3.2 社會水文學(xué)定義 35
3.3 基本理論 35
3.4 結(jié)語 38
參考文獻(xiàn) 38
第4章 社會水文學(xué)理論(廣義) 40
4.1 引言 41
4.2 工程結(jié)構(gòu)力學(xué)與社會水文學(xué)的異同 41
4.3 廣義社會水文學(xué)理論框架 43
4.4 廣義社會水文學(xué)理論框架與狹義社會水文學(xué)理論框架的聯(lián)系與區(qū)別 46
4.5 結(jié)語 47
參考文獻(xiàn) 47
第二部分 方法篇
第5章 基于科學(xué)知識圖譜的水文化研究方法 51
5.1 引言 52
5.2 基于科學(xué)知識圖譜的水文化變遷研究方法 53
5.3 基于科學(xué)知識圖譜的水文化變遷研究方法的檢驗 61
5.4 討論與結(jié)論 66
參考文獻(xiàn) 66
第6章 內(nèi)容分析法及其抽樣技術(shù) 69
6.1 內(nèi)容分析法概述 70
6.2 新聞媒體的抽樣方法 74
參考文獻(xiàn) 84
第7章 水文重建方法 88
7.1 引言 88
7.2 水文重建代用資料及其方法 89
7.3 土地利用重建 99
7.4 結(jié)論 103
參考文獻(xiàn) 104
第三部分 實踐篇
第8章 中國水文化變遷定量研究 111
8.1 引言 112
8.2 研究方法 113
8.3 研究結(jié)果 115
8.4 討論和結(jié)論 125
參考文獻(xiàn) 127
第9章 黑河流域水文化價值觀調(diào)查研究 130
9.1 引言 131
9.2 方法 131
9.3 結(jié)果與分析 133
9.4 討論與結(jié)論 147
參考文獻(xiàn) 148
第10章 澳大利亞水文化變遷定量研究 149
10.1 背景介紹 149
10.2 數(shù)據(jù)與方法 150
10.3 結(jié)果 154
10.4 討論與結(jié)論 161
參考文獻(xiàn) 163
第11章 中國水管理制度變遷研究 166
11.1 流域水資源管理機(jī)構(gòu)的歷史變遷 167
11.2 流域水資源管理制度的歷史演變與特點 168
11.3 流域水資源管理制度變化的因素分析 172
11.4 流域水資源管理制度變遷的現(xiàn)實啟示 174
參考文獻(xiàn) 176
第12章 黑河流域水資源開發(fā)利用研究 178
12.1 黑河歷史時期水資源利用的變化 179
12.2 黑河歷史時期水資源利用變化的階段性特點 182
12.3 黑河流域水資源開發(fā)利用的歷史經(jīng)驗與啟示 186
12.4 結(jié)語 187
參考文獻(xiàn) 187
第13章 黑河流域灌溉農(nóng)業(yè)技術(shù)演化研究 189
13.1 引言 189
13.2 研究方法 190
13.3 黑河流域歷史時期農(nóng)業(yè)技術(shù)匯總 193
13.4 技術(shù)格局演變及分析 202
13.5 結(jié)論 203
參考文獻(xiàn) 203
第14章 中國水政策定量研究 205
14.1 引言 206
14.2 研究方法 207
14.3 研究結(jié)果 209
14.4 討論和結(jié)論 226
參考文獻(xiàn) 226
第15章 黑河流域節(jié)水型社會建設(shè)績效評價 228
15.1 引言 228
15.2 節(jié)水型社會建設(shè)的指標(biāo)體系構(gòu)建 229
15.3 節(jié)水型社會建設(shè)的評價方法 231
15.4 節(jié)水型社會評價實例——張掖市節(jié)水型社會評價 231
15.5 結(jié)論與建議 233
參考文獻(xiàn) 234
第16章 澳大利亞水資源管理制度變遷研究 235
16.1 澳大利亞流域概述 236
16.2 澳大利亞水資源管理簡史 237
16.3 澳大利亞多層級水治理的制度變遷：墨累-達(dá)令流域案例 240
16.4 結(jié)語 247
參考文獻(xiàn) 248
第17章 墨累-達(dá)令流域水資源管理制度評價 249
17.1 引言 250
17.2 研究方法 251
17.3 結(jié)果 256
17.4 討論與結(jié)論 263
參考文獻(xiàn) 265
第18章 黑河流域水資源壓力變化定量評價 269
18.1 流域水資源狀況 270
18.2 水資源壓力分析的理論基礎(chǔ) 272
18.3 黑河水資源壓力指標(biāo)體系構(gòu)建方法 273
18.4 黑河流域水資源壓力分析 275
18.5 結(jié)語 278
參考文獻(xiàn) 278
第19章 黑河流域中下游農(nóng)業(yè)發(fā)展與生態(tài)可持續(xù)性權(quán)衡分析 280
19.1 引言 281
19.2 中游農(nóng)業(yè)發(fā)展的水文響應(yīng) 282
19.3 下游生態(tài)退化 285
19.4 中下游生態(tài)經(jīng)濟(jì)權(quán)衡關(guān)系 287
19.5 結(jié)論 289
參考文獻(xiàn) 290
第20章 黑河流域綠洲演變分析 291
20.1 黑河流域綠洲演變的歷史軌跡 292
20.2 黑河流域人工綠洲演變的定性分析 297
20.3 黑河流域綠洲變化驅(qū)動機(jī)制分析 298
參考文獻(xiàn) 300
第21章 黑河流域人水關(guān)系變遷研究 302
21.1 引言 303
21.2 研究方法 304
21.3 流域過去2000 年人水關(guān)系變遷 317
21.4 結(jié)論 321
參考文獻(xiàn) 322
第22章 墨累-達(dá)令流域人水關(guān)系研究 325
22.1 引言 326
22.2 社會水文學(xué)流域水平衡研究方法 326
22.3 社會水文學(xué)流域水平衡研究在墨累-達(dá)令流域的應(yīng)用 327
22.4 對墨累-達(dá)令流域管理的啟示 337
22.5 結(jié)語 339
參考文獻(xiàn) 339
第23章 墨累-達(dá)令流域社會-水文-生態(tài)政策協(xié)同演化 341
23.1 研究背景 342
23.2 研究方法 343
23.3 結(jié)果 346
23.4 對澳大利亞水資源管理的啟示 353
23.5 結(jié)語 353
參考文獻(xiàn) 354
第四部分 結(jié)語
第24章 社會水文學(xué)發(fā)展展望 359
24.1 需要新的哲學(xué)基礎(chǔ) 359
24.2 未來研究方向 360
24.3 結(jié)語 361
附錄 362
附圖 363
部分 理論篇
第1章 社會水文學(xué)概論
本章概要：在人類和自然的共同影響下，水系統(tǒng)呈現(xiàn)出反饋環(huán)的復(fù)雜系統(tǒng)動力學(xué)特征，具有不可預(yù)測性和不確定性，成為人類可持續(xù)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。社會水文學(xué)將人類和人類活動視為水循環(huán)動力學(xué)的內(nèi)在部分，預(yù)測人水耦合系統(tǒng)及其協(xié)同進(jìn)化的動力學(xué)過程，推動流域水資源管理創(chuàng)新，探尋實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的新途徑。本章首先回顧了水文學(xué)的發(fā)展歷程、社會水文學(xué)產(chǎn)生的背景，闡述社會水文學(xué)的概念及其內(nèi)涵；辨析其與傳統(tǒng)水文學(xué)、生態(tài)水文學(xué)和水文經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科在研究內(nèi)容、方法和理論等方面的異同點；后概括了社會水文學(xué)的研究進(jìn)展。大多數(shù)研究基于傳統(tǒng)水文學(xué)背景、共進(jìn)化背景或者水資源管理背景，社會水文學(xué)的理論和方法還不夠成熟。
Abstract：Water systems are coupled human–nature systems， which are influenced by both the human and natural drivers. They exhibit complex systems dynamics of feedback loops， unpredictability， and uncertainties. Socio-hydrology， in which humans and their actions are considered as a part of water cycle dynamics， aims to predict the dynamics of the coupled human-water cycles. This chapter firstly introduces the establishment of socio-hydrology from the development of hydrology， then explains the concept and connotation of socio-hydrology， following that， analyses the differences and similarities in contents， methods and theories between socio-hydrology and hydrology， eco-hydrology and hydro-economics， finally， summaries the research progress of social-hydrology. Most of studies on sociohydrology were based on either hydrology， co-evolution or water resources management， the theory and methods of socio-hydrology has not been fully developed.
1.1 引言
水是人類生產(chǎn)生活基本的資源。自古以來，人類一方面為了利用水依水而居，許多文明沿河產(chǎn)生和發(fā)展(Liu et al.，2014；Lu et al.，2015)；另一方面為了避免洪水的襲擊并降低襲擊程度，盡量遠(yuǎn)離河流或者對其治理(Gober and Wheater，2014，2015；Di Baldassarre et al.，2015)。自人類社會產(chǎn)生以來，人類與干旱和洪澇災(zāi)害的抗?fàn)幘蛷奈赐Ｏ⑦^(徐宗學(xué)和李景玉，2010；Kahil et al.，2015)。探究諸如干旱洪澇的原因和提出防洪抗旱的措施等社會需求促使水文科學(xué)的誕生，也是水文科學(xué)不斷發(fā)展的動力和源泉(徐宗學(xué)和李景玉，2010；Rui et al.，2013；Wagener et al.，2010)。
隨著地球進(jìn)入人類世的新紀(jì)元，人類對水資源的利用和對地表的改造程度急劇增加，水系統(tǒng)已從一個自然系統(tǒng)演變?yōu)橐粋€人類與自然的耦合系統(tǒng)，人類對水循環(huán)過程的影響已從外部動力演變?yōu)橄到y(tǒng)內(nèi)力(Sivapalan et al.，2012；丁婧祎等，2015)，呈現(xiàn)出反饋環(huán)的復(fù)雜系統(tǒng)動力學(xué)特征，并具有不可預(yù)測性和不確定性。在國內(nèi)的黑河流域(Lu et al.，2015；陸志翔等，2015)、石羊河流域(Xie et al.，2009)、塔里木河流域(Liu et al.，2014，2015)、黃河流域(于瑞宏等，2011)等，以及國外的咸海流域、巴爾喀什湖流域(郭利丹等，2011；龍愛華等，2011)和墨累-達(dá)令流域(Qureshi et al.，2013；Zhou et al.，2015)等，其水問題極為相似，先后經(jīng)歷了水資源無序開發(fā)、水資源緊缺、水環(huán)境惡化和生態(tài)系統(tǒng)退化等，然而問題的持續(xù)時間和治理對策不盡相同，除了流域自然環(huán)境的差異外，主要是社會因素的影響，包括經(jīng)濟(jì)、政策和文化等的區(qū)別。揭示水文系統(tǒng)與人類系統(tǒng)之間長時間尺度的互反饋機(jī)制是應(yīng)對人類發(fā)展挑戰(zhàn)、人水和諧、水資源永續(xù)利用的首要前提(Hale et al.，2015；Sivapalan et al.，2014；Koutsoyiannis，2011)。
傳統(tǒng)的水文學(xué)以及現(xiàn)有交叉學(xué)科往往基于穩(wěn)定的假設(shè)，將人類誘導(dǎo)的水資源管理活動視作水循環(huán)動力系統(tǒng)的外部因子(Peel and Gunter，2011；Milly et al.，2008)，從方法上不能揭示水文系統(tǒng)與人類系統(tǒng)之間長時間尺度的相互作用反饋機(jī)制。其中，傳統(tǒng)水文學(xué)關(guān)注水體的理化性質(zhì)及其循環(huán)過程和對環(huán)境的作用；生態(tài)水文學(xué)聚焦于水環(huán)境下的生態(tài)進(jìn)化及其自組織過程；水文社會學(xué)研究人水相互作用但并不考慮其變化動態(tài)；而綜合水資源管理旨在社會經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益化而不關(guān)注其背后的機(jī)制。因此，亟須發(fā)展一門綜合自然、社會以及人文等多方面的新學(xué)科以便更好地闡釋人水耦合系統(tǒng)及其協(xié)同進(jìn)化的動態(tài)和機(jī)制，應(yīng)對水資源利用過程中人類所面臨的挑戰(zhàn)，社會水文學(xué)(socio-hydrology)應(yīng)運而生(Sivapalan et al.，2012)。
本章首先通過介紹水文科學(xué)的發(fā)展歷程、社會水文學(xué)的產(chǎn)生背景，進(jìn)而闡述社會水文學(xué)的概念及其內(nèi)涵、與相關(guān)學(xué)科和理論的異同點，后概括其研究進(jìn)展及存在的不足，以推動社會水文學(xué)的發(fā)展及其在流域水資源管理中的應(yīng)用，實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用。
1.2 社會水文學(xué)的產(chǎn)生歷程
1.2.1 水文科學(xué)的發(fā)展回顧
水文科學(xué)是一門既古老而又年輕的學(xué)科，Koutsoyiannis(2011)認(rèn)為："實際的水文知識在哲學(xué)和科學(xué)產(chǎn)生之前就已存在，這些知識源自于人類的需求，包括水的儲存、運輸和管理等"。早在公元前3000 多年前，古埃及已開始在尼羅河估測水位，人們在長期的社會實踐中逐漸認(rèn)識到水文循環(huán)的基本規(guī)律(Koutsoyiannis，2011)。整體來說，水文科學(xué)的發(fā)展可以分為3 個階段。個階段是19 世紀(jì)中葉前期，這個時期主要集中于對地球上河流水位和流速、洪水、降水等基本水文現(xiàn)象的原始觀測以及猜測思辨，因此這一時期可以說是水文科學(xué)的萌芽和古典時期(王浩和王建華，2007；葉守澤和夏軍，2002；汪靜萍和潘理中，1999)。
第二個階段是從19 世紀(jì)中期到20 世紀(jì)中期，是水文學(xué)作為一門相對獨立的科學(xué)的奠基和發(fā)展階段(王浩和王建華，2007)。以1851年Mulvaney 提出匯流時間為標(biāo)志，隨后逐漸形成了一套方法論，包括一些經(jīng)典的研究河道和坡面匯流、土壤水與地下水運動的定律和方程。從20 世紀(jì)后半葉到當(dāng)前，隨著計算機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用引發(fā)的信息技術(shù)革命，水文科學(xué)得到了前所未有的迅猛發(fā)展，可看作是現(xiàn)代水文學(xué)的發(fā)展時期，也是水文科學(xué)的第三個階段。這一時期水文學(xué)的發(fā)展有3 個重要特征：一是水文計算機(jī)模擬模型得到快速發(fā)展，如分布式水文模型；二是水文信息獲取和處理技術(shù)得到長足進(jìn)步，如水熱通量測試技術(shù)、遙感技術(shù)以及溫度、水化學(xué)與同位素示蹤技術(shù)等；三是水文學(xué)與其他學(xué)科的交叉和融合趨勢逐漸顯現(xiàn)并逐步增強(qiáng)，如環(huán)境水文學(xué)和生態(tài)水文學(xué)等(徐宗學(xué)和李景玉，2010；王浩和王建華，2007；傅國斌和劉昌明，2001)。
1.2.2 水文科學(xué)的發(fā)展動態(tài)
國際水文科學(xué)協(xié)會(International Association of Hydrological Sciences，IAHS)是國際上比較有影響的水文科學(xué)學(xué)術(shù)組織，其使命之一就是促進(jìn)水文科學(xué)的發(fā)展以便更好地服務(wù)于社會(夏軍和左其亭，2006)。IAHS 對水文科學(xué)重要的貢獻(xiàn)就是提出了"國際水文十年計劃"(International Hydrological Decade，IHD)，其宗旨是從人類合理利用水資源的角度出發(fā)，加速對水文及水資源的研究，促進(jìn)這些領(lǐng)域內(nèi)的國際合作。個"國際水文十年"始于1965年，21 世紀(jì)以來，圍繞水文學(xué)未來的發(fā)展方向，IAHS 先后提出了以PUB(Prediction of Ungauged Basin)即"無觀測資料流域水文預(yù)報"和"`Panta Rhei-Everything Flows(萬物皆流)`：水文和社會的變化"為主題的兩個科學(xué)十年(Scientific Decade，SD)(Alberto et al.，2013)。已結(jié)束的PUB 科學(xué)十年計劃(2003～2012年)，證明IAHS 在水文科學(xué)的發(fā)展過程中起到了領(lǐng)導(dǎo)作用(Bl？schl et al.，2013；Hrachowitz et al.，2013；Pomeroy et al.，2013)。而當(dāng)前進(jìn)行中的"萬物皆流"的科學(xué)十年計劃(2013～2022年)，則側(cè)重于水文和社會的變化行為，旨在通過強(qiáng)調(diào)水循環(huán)與急劇變化的人類系統(tǒng)的變化動態(tài)，更好地解釋控制水循環(huán)的過程，提高預(yù)測水資源動態(tài)的能力，以支持變化環(huán)境的社會可持續(xù)發(fā)展(Alberto et al.，2013)。
"國際水文計劃"(International Hydrological Programme，IHP)開始于"國際水文十年"，聯(lián)合國教育、科學(xué)及文化組織(UNESCO，簡稱聯(lián)合國教科文組織)第17 次大會(1972年)決定在"國際水文十年"結(jié)束時開展"國際水文計劃"，并于1975年由聯(lián)合國教科文組織和世界氣象組織(WMO)通過了"國際水文計劃"階段計劃綱要。"國際水文計劃"是一個以水文科學(xué)研究和教育為重點的計劃，每階段都設(shè)置不同的研究主題(表1-1)，充分反映國際水文研究的趨勢，終是為了幫助解決重大的水資源問題以及與水有關(guān)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題(徐宗學(xué)和李景玉，2010；夏軍和左其亭，2006；尉穎琪，2011)。目前這一計劃已進(jìn)入第八階段，主題為"水安全：應(yīng)對地方、區(qū)域和全球挑戰(zhàn)"，需要應(yīng)對的挑戰(zhàn)包括發(fā)揮人的行為、文化信仰和態(tài)度的作用，以及開展社會與經(jīng)濟(jì)學(xué)研究以便開發(fā)工具，適應(yīng)水資源變化對人類的影響，終完善水資源的綜合管理(Integrated Water Resources Management，IWRM)。
表1-1 國際水文計劃的發(fā)展
Table 1-1 The development of the International Hydrological Programme
IAHS關(guān)注水文科學(xué)的未來發(fā)展，所提的科學(xué)十年代表著水文學(xué)未來的發(fā)展方向；而IHP 著重水文科學(xué)的研究和教育，其研究主題充分反映了國際水文研究的趨勢。從IAHS科學(xué)十年和IHP 的主題均能夠發(fā)現(xiàn)，人水系統(tǒng)之間的相互反饋機(jī)制及其變化已成為水文學(xué)發(fā)展的一個重要趨勢。
1.2.3 社會水文學(xué)的產(chǎn)生
早在1977年，F(xiàn)alkenmark 就強(qiáng)調(diào)"水與人類是一個相互作用的復(fù)雜系統(tǒng)"(Falkenmark，1997b)；針對人類誘導(dǎo)產(chǎn)生的水文變化所帶來的水文挑戰(zhàn)，Wagener 等(2010)呼吁重新定義水文科學(xué)。在IAHS 的科學(xué)十
