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题目是《我国生态环境规划的研究和实践情况》海河流域生态环境用水研究与规划思路 郑连生 摘 要 海河流域是我国七大江河流域水资源开发利用程度最高的，由此带来的生态环境问题也很突出。水利规划应体现水资源利用的多目标，生产用水、生活用水、环境用水都应兼顾。生态环境用水量是水资源可利用量的组成部分，必须给予合理安排。 关键词 海河流域 生态环境用水 水资源 海河流域是我国七大江河流域水资源开发程度最高的，又处在干旱半干旱地区，水资源开发利用带来的生态环境问题很突出。河枯湖干、水面大量减少、地下水位大幅度下降、地面沉降、海水入侵、水质日趋恶化、水土流失严重、泥沙淤积、物种减少、旱涝灾害增多等等。人类对自然环境的干扰和作用的强度越来越大，原有的生态平衡被打乱，已经大大超出了海河流域自身生态系统的承受能力。在生态环境脆弱区生态保护的首要任务是生态环境用水应该优先得到安排，力争满足其基本要求，只有这样才能维持生态环境不进一步退化。 许多国家对破坏河流生态环境的教训和影响进行了反思，都在逐渐将河流进行回归自然的改造。我国80年代中期就开展了多方面的有关生态环境用水的研究，近些年来一些单位对西北地区生态环境用水和河北省地表水环境用水量估算方法以及北京、苏州、上海等城市生态环境用水等进行了大量的研究，取得了一些成果，为进一步深入研究生态环境用水打下了基础。 一、研究生态环境用水的基本思路 1．研究生态环境用水量标准 作为一个流域或地区，在气候、水文、地质、生物、土壤等综合作用和影响下，形成了一定的自然环境和生态环境承载能力和功能。建立水体生态环境恢复目标，确定其用水量，需要了解动植物区系生态环境历史变化和潜能以及今后的变化趋势。降水、地表水、地下水等水资源情势的变化改变了生物赖以生存的环境，导致生物的区系组成、种类、种群数量、群落结构乃至生态系统发生变化，生物的这种变化趋向于适应新的环境，并与新环境之间达到新的平衡，因此生态环境用水也随之改变，其用水量标准、用水水质、用水形式等都发生了变化。要研究水资源大规模开发前后生态环境变化的情况和原因，提出环境变化之后的生态环境用水量标准和其他要求。 2．研究恢复原有生态环境结构和功能的用水 生态环境结构和功能与河流、湖泊、水库、湿地、河口以及水生生物资源和受其影响的陆生生物资源紧密相关，要研究解决其用水量、水质、用水形式等。找到生态退化和环境恶化发生的原因，有助于在规划中调整安排生态环境用水，提出改善生态环境的措施。在干旱缺水地区把已经退化的生态系统恢复到原有自然状态�难度很大，往往也不现实。要优先考虑重要水体、重点区域、重点保护的动植物种类等的用水。 3．维持生态环境可持续发展的生态环境用水 在确立了生态环境规划目标的前提下，来安排不再遭受生态环境破坏并达到生态环境系统自我维持状态所需要的水资源量，只有在满足流域区域社会经济所需水量的同时也满足了生态环境用水，才能保障可持续发展。如果当地满足不了这个总需水要求，就要开辟跨流域调水等开源办法来满足。根据区域生态环境用水量的理论研究成果和生态、环境耗水的定量研究，以及用水量的时空分布要求，提出区域生态环境用水量的计算方法，计算出其用水数量，在水资源规划中，提出解决生态环境用水的措施和方案。 二、生态环境用水分类及研究内容 1．城市生态环境用水 在城市规划和建设中要保护原有的水系，保护生物的多样性，创建一个安全、舒适和优美的景观，需要考虑一个科学合理的生态环境用水量，以满足城市生态功能、景观功能、旅游休闲功能等要求。 2．恢复和保持地下水环境的用水 超采地下水引起地下水位下降、包气带厚度增加、含水层厚度和储水能力减小、地下水质恶化、地面沉降、海水入侵等一系列的环境水文地质问题。在地下水介质结构、地下水流动系统、地下水水化学场演变的同时，降水、地表水、土壤水、地下水四水转化关系发生变化，带来地表、地下环境变化。在严重超采地下水地区，应考虑恢复地下水环境的用水，研究保持地下水环境所需的最少水量。 3．恢复和维护湿地生态环境用水 湿地是具有多种功能的生态系统，海河流域湿地类型多、面积大，受人类活动影响很大，生物资源过度利用，湿地区域污染加剧，泥沙淤积加重，特别是水资源的高度利用，使湿地面积减小，功能减弱。要重点研究必须保护的湿地，针对不同湿地，提出最小的生态环境需水量。 4．旅游环境用水 海河流域是发展水利旅游重点地区之一，在水资源规划中，旅游环境用水要做出必要的安排。根据不同的旅游景观要求，计算出年内不同时期的旅游环境用水量。 5．维持和改善河流、湖泊、水库水质用水 由于蒸发浓缩，水质恶化，蓄水时间较长，相当一部分水面由于水质变化已不能满足旅游、水上运动、景观的要求等，需要引入、补充水质良好的水。要研究水质与水量关系的数学模型，计算出最小生态环境用水量。需要指出的是，一般不要长时期地用调水、引水来解决被污染河流、湖泊、水库水质问题，特别在干旱半干旱严重缺水地区，应该用综合性水污染防治措施来解决。 6．维持和改善入海河口生态环境用水 河口地区是具有重大资源潜力和环境效益的河流与海洋交互的湿地生态系统类型区。许多河口地区由于人类活动影响引起了河口淤积，还有些河口入海沙量减少引起海岸侵蚀，河口地区承泄点源污染和面源污染引起河口水域水质污染，河口生态环境退化，生物多样性下降。在对河口功能和效益的评价基础上，分析计算出生态环境需水量、最小入海流量。 7．改善滨海盐碱地洗盐压盐用水 滨海盐碱地已经大面积改造为稻田，成为生物资源丰富、农业生产力水平较高、农业生态环境优良的人工湿地。这是通过水利工程引水灌溉，经过长时间的洗盐、压盐，使含有大量氯化钠的盐碱地得以改良的结果。所以，下游滨海区域应保障洗盐压盐种植水稻的用水。 8．维护生物多样性和生物资源用水 生物与环境的不可分割性决定了维护生物多样性和生物资源需要有一定的水环境。要保证不同种类生物对水质、水量、水深、水位、流速等的不同的要求。要研究河流湖泊水库不同区域的生物多样性现状和变化，提出维护生态系统的目标，在满足其水环境的要求下，分析计算出最小用水量。 9．水土保持综合治理的生态环境用水 大面积的水土保持将改变区域的降水、地表水、土壤水、地下水的转化关系。这是影响区域水资源供需平衡的不可忽视的水量，但这种影响是缓慢和长期的。水土流失综合治理的生态环境用水应重点解决大面积植被建设生态用水，计算生态用水量。 三、在水利规划中科学合理安排生态环境用水 1．正确处理与协调生产用水、生活用水与生态环境用水的关系 水资源既是资源又是环境要素。水资源在流动、存蓄的过程中以及降水、地表水、土壤水、地下水四水转化过程中，均发挥着环境的功能和作用。但是这种功能和作用随着大量的水用于工农业生产和生活，而逐渐减弱，作用变小。 在规划中应体现水资源的多目标，生产用水、生活用水、环境用水都应兼顾。在输水、蓄水、用水过程中发挥经济效益的同时，尽可能满足生态环境用水要求，最大限度地发挥环境效益。 2．统筹安排优化配置河道内生态环境用水与河道外生态环境用水 生态环境用水过程包括两个方面，一是用水过程和转化过程中有环境功能和作用的这部分水量，二是以为生态环境服务为主要目的的用水。 在规划中可分河道内和河道外生态环境用水。生态环境用水尽可能地在河道内安排利用，减少河道外生态环境用水，这对于维持河流及其通河湖泊、水库、湿地的自然生态系统，减少用水量，发挥水资源的环境效益意义重大。 3．计算不同保证率可利用的生态环境用水量 生态环境用水量是水资源可利用量的组成部分，因此计算生态环境用水量按一定保证率分河道内和河道外计算，提出不同水平年的生态环境用水量，预测2010年、2020年、2030年不同保证率、不同水平年的生态环境用水量十分必要。 4．规划中重点解决主要河流减少河道断流时间和断流长度所需的生态环境用水量 海河流域主要河道中下游一般年份断流时间长达300天左右，这是海河流域环境系统的核心问题，应对主要河系进行系统分析，提出逐步解决减少河道断流时间、减少河道断流长度的措施和办法，并列入规划中。2010年以前重点解决城市河道断流问题，2020年前结合南水北调恢复到70年代初期河流径流状态，2030年使河道断流时间和长度继续得到减少。 四、提出解决生态环境用水对策和措施 1．提高认识，调整水利规划思路 在水利行业内部提高对生态环境的认识，统一在汪恕诚部长提出的海河流域治理的核心问题是生态的认识高度上。 2．农业种植结构调整、工业结构调整与用水结构调整相结合 在社会、经济、环境协调发展的共识下，特别是农业种植结构由耗水型的粮食生产转变为节水高效型三元种植结构（粮食种植、经济作物、饲料作物）和广泛采用先进的农艺节水栽培管理技术的条件下，生态环境用水有可能调整出来。 3．加快城市污水处理 这是改善和恢复海河流域生态环境首要的基础工作。 4．科学调度管理水资源，充分发挥其综合效益 一方面在满足生活、生产用水的过程中发挥环境效益和解决生态环境用水的需求，另一方面注意洪水资源利用和调度，特别在平原区搞好河网建设，利用河道、洼淀、沟渠调蓄雨洪。 5．节约用水 通过节约用水满足社会、经济发展所需要增加水量中的部分水量，为增加和调剂生态环境用水奠定基础。 6．按照规划和协议完成引黄河水的数量，增加东部平原水量 采取人工增雨措施，大面积增加有效降雨量。沿海地区增加海水利用量，减少淡水使用量，南水北调要充分考虑安排生态环境用水。 参考文献： 汪恕诚．海河流域治理的核心问题是生态．中国水利报，2 汪恕诚．水环境承载能力分析与调控．中国水利报，6 刘晓涛．关于城市河流治理若干问题的思考．水问题论坛，3 马小俊译．垦务局改变水务研究重点，美刊《水利工程》7．水利水电快报，第20卷第14期．7． 
数学研究性学习课题 1、银行存款利息和利税的调查 2、气象学中的数学应用问题 3、如何开发解题智慧 4、多面体欧拉定理的发现 5、购房贷款决策问题 6、有关房子粉刷的预算 7、日常生活中的悖论问题 8、关于数学知识在物理上的应用探索 9、投资人寿保险和投资银行的分析比较 10、黄金数的广泛应用 11、编程中的优化算法问题 12、余弦定理在日常生活中的应用 13、证券投资中的数学 14、环境规划与数学 15、如何计算一份试卷的难度与区分度 16、数学的发展历史 17、以“养老金”问题谈起 18、中国体育彩票中的数学问题 19、“开放型题”及其思维对策 20、解答应用题的思维方法 21、高中数学的学习活动——解题分析 A）从尝试到严谨、B）从一个到一类 22、高中数学的学习活动——解题后的反思——开发解题智慧 23、中国电脑福利彩票中的数学问题 24、各镇中学生生活情况 25、城镇/农村饮食构成及优化设计 26、如何安置军事侦察卫星 27、给人与人的关系（友情）评分 28、丈量成功大厦 29、寻找人的情绪变化规律 30、如何存款最合算 31、哪家超市最便宜 32、数学中的黄金分割 33、通讯网络收费调查统计 34、数学中的最优化问题 35、水库的来水量如何计算 36、计算器对运算能力影响 37、数学灵感的培养 38、如何提高数学课堂效率 39、二次函数图象特点应用 40、统计月降水量 41、如何合理抽税 42、市区车辆构成 43、出租车车费的合理定价 44、衣服的价格、质地、品牌，左右消费者观念多少？ 45、购房贷款决策问题 研究性学习的问题与课题 （来自《数学百草园》，作者叶挺彪） 《 立几部分 》 问题1 平几中证点共线、线共点往往较难，通常出现在竞赛中。而立几中的这类问题却是非简单，主要的依据仅仅是平面的基本性质：两个平面的公共点共线。可否将平几问题的这类问题进行升维处理。即把它转化为立几问世题加以解答。 问题2 用运变化的观点对待数学问题，将会发现问题的实质及问题之间的联系，但对于立几中的这方面还显得不够，可以通过整理、收集这方面的材料加以综合研究。 问题3 作为降维处理的一个例子：可考虑异面直线距离的几种转化，如转化为线面距、点线距、面面距等。 问题4 异面直线的距离是：异面直线上两动点的连线中最短的线段长度。所以可以用函数的观点来解决。即建立一个两动点的距离函数，利用求函数的最小值达到目的。 问题5 立几中的许多问题可化归为确定点在平面内的射影位置。如点面距、点线距、体积等。于是确定点在平面内的射影显得非常重要，试给出一种通用方法进行确定。 问题6 作二面角的平面角是立几中的难点，常用方法有：定义法、三垂线法、垂面法。其实质是以点定位，即当点在二面角的棱上时用定义法、当点在一个半平面内时用三垂线法、当点在空间时时用垂面法。问题似乎已解决。但对于较复杂的图形，由于点的个数较多，以哪个点作为定位点就难以决定。试给出以线定位来作二面角的平面角的方法及步骤。 问题7 等积变换在立几中大显上内身手，而非等积变换是它的一般情形，作用更大，却被人们所忽视。利用非等积变换能解决求体积、求距离、证明位置关系等问题。试利用类比平几的相应方法探索之。 问题8 将三垂线定理进行推广与引伸，即所谓三面角的正、余弦定理及其特例直三面角的正、余弦定理。以开阔眼界。 《解几部分 》 问题9 对于数学的公式，我们应当做到三会：即正用、变用和逆用。如解几中有许多公式如两点距离、点到直线距离公式，定比分点、斜率公式等，考虑其逆用，就可得到构造法证题，试研究解几中的各种公式逆用，以充实构造法证明。 问题10 我们对待任何问题（包括解决数学问题）往往用自己的审美意识去审视，以调节自己的行动计划。在解几中探索与搜集以美的启迪思维的题材，加以整理与综合研究。 问题11 整理解几中常常被人忽视和特例而使问题的解决不完整的有素材，如用点斜式而忽视斜率存在，截距式而忽视截距为零等。 问题12 利用角参数与距离参数的相互转化以实现命题的演变，达到以点带面，触类旁通的目的。 问题13 将与中点有关的问题及解决方法进行推广，使之适用于定比分点的相应问题与方法。 问题14 研究求轨迹问题中的坐标转移法与参数法的相互联系。 问题15 关于斜率为 1的特殊直线的对称问题的简捷解法中，概括出适用范围更加广阔的解题策略。 问题16 解决椭圆问题不如圆容易，能否使问题化归，即椭圆问题的圆化处理，进而研究圆锥曲线（包括其退化情形如两条相交线，平行线等）的圆化处理。 问题17 整理与焦半径有关的问题，并将之“纯代数化”，进而研究其“纯代数解法”，从中探索新方法。 问题18 把点差法解中点弦问题进行推广，使之能解决“定比分点弦”问题。 问题19 求轨迹问题中，纯粹性的简捷判别。 问题20 在定比分点公式、弦长公式、点到直线的距离公式的推导过程中隐含着“射影思想”，扩大这思想在解几中的地位或功能。 问题21 对平移变换的解题功能进行综述。 问题22 与中点弦有关的圆锥曲线中的参数范围确定问题，往往需要建立不等式进行求解，各种方法中以点在曲线内部条件为隹。试将这方法推广到定比分点弦的情形。 《函数部分 》 问题23 空集是一切集合的子集，但在解决关集合问题时，常常忽略这一事实。试整理这方面的各类问题。 问题24 整理求定义域的规则及类型（特别是复合函数的类型）。 问题25 求函数的值域、单调区间、最小正周期等有关问题时，往往希望将自变量在一个地方出现，所以变量集中的原则就提供了解题的方向，试研究所有与变量集中原则有关的类型（如配方法、带余除法等）。 问题26 总结求函数值域的有关方法，探索判别式法的一般情形——实根分布的条件用于求值域。 问题27 利用条件最值的几何背景进行命题演变，与命题分类。 问题28 回顾解指数、对数方程（不等式）的化归实质（利用外层函数的单调性去掉两边的外层函数的符号），我们称之为“给函数更衣”，于是我们可以随心所欲地将方程（不等式）进行演变。你能利用这一点编拟一些好题吗。 问题29 探求“反函数是它本身”的所有函数。从而可解决一类含抽象函数的方程，概括所有这种方程的类型。 问题30 在原点有定义的奇函数，其隐含条件是f(0)=0，试以这一事实编拟、演变命题。 问题31 把两面镜子相对而立，若你处于其中，将看到许多肖像位置呈现出周期性，你能把这一事实数学化吗？若把轴对称改为中心对称又怎么结论？ 问题32 对于含参数的方程（不等式），若已知解的情况确定参数的取值范围，我们通常用函数思想及数形结合思想进行分离参数，试概括问题的类型，总结分离参数法。 问题33 改变含参数的方程（不等式）的主元与参数的地位进行命题的演变。探索换主元的功能。 《三角部分 》 问题34 数形结合是数学中的重要的思想方法之一，而单位圆中的三角函数线却被人们所遗忘，试探它在解决三角问题中的数形结合功能。 问题35 概括sinx+cosx=a时相应x的取值范围，及问题条件中涉及这一条件时的所隐含的结论。 问题36 整理三角代换的的类型，及其能解决的哪几类问题。 问题37 三角最值的构造证法中，型如 ，可转化成：1）动点（asinx）与定点（-d，-b）连线的斜率；2）或先化为 从而转化为动点（sinx）与定点 连线斜率等，考虑各种构造法的背景的联系，能否以此联系用于解决几何问题。 问题38 一个三角公式不仅能正用，还需会逆用与变用，试将后者整理之。 问题39 概括三角恒等式证明中的一次弦式、高次弦式和切式证明的常用方法。 问题40 三角形的形状判定中，对于含边角混合关系的条件，利用正、余弦定理总有两种转化，即转化为角关系或边关系，探索其中一种对另一种解法的启示功能。 《不等式部分 》 问题41 一个数学命题若从正面入手分类情况较多，运算量较大，甚至无法求解，此时不妨考虑其反面进行求解得解集，然后再取其补集即得原命题的解。我们把它称为“补集法”，试整理常见的类型的补集法。 问题42 概括使用均值不等式求最值问题中的“凑”的技巧 ，及拆项、添项的技巧。 问题43 观察式子的结构特征，如分析式子中的指数、系数等启示证题的的方向。 问题44 探求一此著名不等式（如柯西不等式、排序不等式等）和多种证法，寻找其背景以加深对不等式的理解。 问题45 整理常用的一此代换（三角代换、均值代换等），探索它在命题转化中的功能。 问题46 考虑均值不等式的变用，及改变之后的不等式的背景意义。 问题47 分母为多项式的轮换对称不等式，由于难以参于通分，证明往往较难。探求一种代换，将分母为多项式的转化为单项式。 问题48 探索绝对值不等式和物理模拟法 如果还有什么相关的课题，请各位同行提出。参考资料：_Pasp?ArticleID=174
数学研究性学习课题 1、银行存款利息和利税的调查 2、气象学中的数学应用问题 3、如何开发解题智慧 4、多面体欧拉定理的发现 5、购房贷款决策问题 6、有关
