水文1绪论

（1）基础知识：水的物化性质和分布 （2）水文循环和水量平衡 （3）地表水、海洋、地下水的循环过程 （4）人类活动对水文效应
应用水文学进一步发展 工程建设中大量的水文问题 ——水文资料延长、水文站密度 ——促进水文预报、计算 特点：出现了许多经验公式、预报方法、 结合成因分析推理公式、相关因素预报等
（如谢尔曼单位线、霍顿下渗理论、海森-耿贝尔水文统计、 恩斯坦泥沙推移质理论）
绪论—水文学的发展
现代水文学 (1950年－至今 年 至今)

绪论—水文学的发展
奠基时期(约 奠基时期 约1400～1900) ——水文理论形成 ～
以大量观测事实为基础，进行假说、演绎和推理， 以大量观测事实为基础，进行假说、演绎和推理，进而建立 各理论体系的近代科学方法论。 各理论体系的近代科学方法论。 水文现象从概念—定量描述 定量描述——水文理论 水文现象从概念 定量描述 水文理论 水循环假说——发展水文学实验（测雨仪、蒸发仪、流速仪） 水文学实验——发展水文学原理（伯努理定理、谢才公式、达西定律、
绪论
水文现象的特点
水循环永无止尽 降水—下渗—径流——蒸发—水汽输送—降水 时间上既有周期性又有随机性 周期性： 周期性：地球的自转、公转，以及一定的大气环境、季风区域 等，使水文现象在时间变化上形成一定的周期； 随机性： 随机性：影响水文因素众多，各因素本身又在时间上不断变化， 受其控制的水文现象也处于不断变化之中，伴随周期性出现的 同时，也存在不重复的特点; 在地区分布上既存在相似性， 在地区分布上既存在相似性，又存在特殊性 相似性：一些河流所处地理位置相同、气候与地理条件相似， 所产生的水文现象有一定的相似性，即所谓的地带性； 特殊性：不同流域虽然所处地理位置、气候条件相似，但下垫 面条件不同，产生的水文变化规律不同。
地 圈 圈 变 和 圈的地 ， 圈
绪论—水文学研究对象
水的重要性：生物生存发展的最宝贵资源 影响人类社会发展的最重要因素 水的存在形态：江河、湖泊、海洋、地下水、冰川
水文学的研究对象 水循环过程 研究对象—水循环过程 研究对象 水循环过程：各种水体 （江河、湖泊、海洋、地下水）通过蒸发、水 汽输送、降水、地面和地下径流等相互转化、 不断更新、渗透到地球的各个自然圈层的水循 环动态系统。
第一章
绪论
水文学的研究对象 水文学发展简介 水文学的体系 地理水文学 水文现象的特点 水文学的研究方法
绪论—水文学研究对象
水：H2O
地球上的水经历35亿年的积聚和演变， 地球上的水经历 亿年的积聚和演变，形成水圈 亿年的积聚和演变
原 始 地 球
一个由岩浆构成的炽热的球。 一个由岩浆构成的炽热的球。
道尔顿蒸发公式）
代表性成果：法国人贝罗特（Pirre Berrault）1674年著作— —《喷泉的起源 ——书中记述了他在塞拉河进行了三年的雨量观 喷泉的起源》 喷泉的起源
测，计算出塞拉河在伯格底上游流域内的年径流量只是降雨量的1/6， 那么，其余5/6的雨量到哪里去了？
绪论—水文学的发展
实践期(约 实践期 约1900～1950) ～ ——水文观测理论体系进一步成熟， 水文观测理论体系进一步成熟，
数理统计法：根据长期水文观测资料，运用数理统 数理统计法 计方法，计算水文现象特征值和统计规律，或对其 影响因素作相关分析
地理综合法：据气候和其他地理景观要素分布具有 地理综合法 地带性的特征计算不同地区水文要素特征值，绘制 特征值等值线图，建立地区经验公式，揭示水文现 象的地区性规律
绪论——水文学课程的主要内容
——引进遥感、电算等重点开展水资源及人类活 引进遥感、 引进遥感 动水文效应研究，分支派生，方法综合。 动水文效应研究，分支派生，方法综合。 水文学理论的深入研究和有关学科的渗透—— 水文计算和水文预报出现了许多新方法； 计算机的应用，大大改变了水文学的面貌，结 合遥感、遥测和核技术的应用——水文学进入 了现代化时期。
绪论—水文学发展总结
萌芽 成熟 定性 定量 经验 理论 萌芽时期(远古至约公元 萌芽时期 远古至约公元1400年) 远古至约公元 年 原始的水文观测和水文知识 奠基时期(约 奠基时期 约1400～1900) 水文理论形成 ～ 以大量观测事实为基础，进行假说、演绎 和推理，进而建立各理论体系的近代科学 方法论 应用水文学兴起时期(约 应用水文学兴起时期 约1900～1950) ～ 水文观测理论体系进一步成熟， 水文观测理论体系进一步成熟，应用水 文学进一步发展 现代水文学 (1950年－至今) 引进遥感、电算等重点开展水资源及人类 活动水文效应研究，分支派生，方法综合
火山爆发形成原始大气 主要成分：CO，CO2，H2O，N2 主要成分： ， ，
原始地球形成以后， 由于地球内部放射性元素发 原始地球形成以后 ， 生蜕变等原因， 温度逐渐增高， 生蜕变等原因 ， 温度逐渐增高 ， 使较重的物质沉 到中心形成地核， 较轻的物质浮在上面， 到中心形成地核 ， 较轻的物质浮在上面 ， 形成由 岩石构成的地壳。 当时地球上的火山频繁爆发， 岩石构成的地壳 。 当时地球上的火山频繁爆发 ， 喷发出大量的气体， 形成了原始的大气层， 喷发出大量的气体 ， 形成了原始的大气层 ， 其中 的水蒸气冷却后降落在地面， 形成了原始的海洋。 的水蒸气冷却后降落在地面 ， 形成了原始的海洋 。 地球上最初的生命就诞生在海洋之中。 地球上最初的生命就诞生在海洋之中。
黄万里、张光斗、萧楠森等）
历代领袖对水利的独特重视（三峡、三门峡工程等）
绪论—水文学的体系
按研究对象划分：河流、湖泊、沼泽、冰雪川、地下水、区
域和海洋水文学和水文气象学；
按定点观测、野外查勘和水文实验等手段划分： 按定点观测、野外查勘和水文实验等手段划分：水文
测验学、水文调查、水文实验三个分支学科
水文现象的定义
地球上的各种水体在形成和运动变化过程中所表现出来的 物理现象（如水位、冰情、地下水、水质的变化）
绪论
水文现象的特点
水循环永无止尽 降水—下渗—径流——蒸发—水汽输送—降水 时间上既有周期性又有随机性 周期性： 周期性：地球的自转、公转，以及一定的大气环境、季风区域 等，使水文现象在时间变化上形成一定的周期； 随机性： 随机性：影响水文因素众多，各因素本身又在时间上不断变化， 受其控制的水文现象也处于不断变化之中，伴随周期性出现的 同时，也存在不重复的特点; 在地区分布上既存在相似性， 在地区分布上既存在相似性，又存在特殊性 相似性：一些河流所处地理位置相同、气候与地理条件相似， 所产生的水文现象有一定的相似性，即所谓的地带性； 特殊性：不同流域虽然所处地理位置、气候条件相似，但下垫 面条件不同，产生的水文变化规律不同。
绪论—水文学研究对象
水文学－研究地球上水的性质、分布、循环、 上水的性质、分布、循环、 上水的性质 运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间 地理环境、 运动变化规律 地理环境 相互关系的科学。 相互关系
地球上的水经历35亿年的积聚和演变，形成水圈 地球上的水经历 亿年的积聚和演变， 亿年的积聚和演变 水 圈
特定的地理环境划分：流域、河口、山地、坡地、平原、 特定的地理环境划分：
干旱区、岩溶、区域比较水文学
应用水文学：工程、农业、土壤、森林、都市水文学等， 应用水文学：
以工程水文学为代表
1950后新分支：随机、模糊、系统、遥感、同位素水文学。 后新分支：随机、模糊、系统、遥感、同位素水文学。 后新分支
以水资源水文学为代表
地理水文学具有宏观性、综合性、区域性三大特点 宏观性、综合性、区域性 宏观性
当前中心内容： 当前中心内容：水、环境与人类社会的相互关系 发展趋势： 发展趋势：水循环系统与水量平衡、区域水文、特殊水体水 文（岩溶、冰川、河口、干旱区），环境水文、水资源水文、 比较水文，以及新技术和新方法的引进
绪论
水文现象
绪论
实测资料
水 文 现 象 的 研 究 过 程
——水文调查、水文观测、水文实验
各种水文现象和其他因素影响结合，研 究水文过程和规律
建立各种水文模型，预报水文状况
绪论
成因分析法：研究水文现象的过程，揭示水文现象 成因分析法 的本质和内在联系，通过建立水文现象各要素与影 响因素变化的关系
水 文 现 象 的 研 究 方 法
绪论—水文学体系
地理水文学（Geographical Hydrology）于1981年由苏联学者
A.安基波夫提出，主要以自然地理学和现代自然地理学的新 思想（水热平衡、景观地球化学、生物地理群落研究新成就 以及地理系统分析新概念）为基础，同时吸收地学相邻学科 （地质学、气象学、地貌学、土壤学、地植物学、人文地理 学等）对各种水文现象和水文过程开展研究
绪论—水文学在中国的独特地位
水利是中国的特有名词，水利是农业命脉； 中国历史第一页就有大禹治水的记载；春秋战国时期一 些思想家对水颂扬备致：老子说“上善若水，水善利万 物而不争”、《管子.水地》甚至认为,一个地区人民的性 格类型,关键是水; 历史上对水利有贡献的人备受尊敬，成为崇拜、立祠建 庙纪念（大禹、李冰父子、西门豹（修漳水十二渠），现代的如
绪论—水文学的发展
“与江神要 约定)， 与江神要(约定 ， 与江神要 约定 萌芽时期(远古至约公元 远古至约公元1400年) 萌芽时期 远古至约公元 年 水竭不至足， 水竭不至足，盛不 没肩” 没肩” ——原始的水文观测和水文知识 原始的水文观测和水文知识 大禹治水已“随山刊木”观测水位、都江堰的“石人” 等都是用于观测水位； 古希腊哲学家柏拉图和亚里士多德提出了“水循环的 臆说”；意大利的达芬奇也提出了说循环的观点并使 用浮标测量水流流速