水文科学发展简史
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绪论一、水文学简史英文Hydrology,来源于拉丁语,“水的知识”。
经历了四个发展时期:1. 萌芽期(公元1600年之前)2. 奠基时期(公元1600-1900年)3. 实践时期(1900-1950年)4. 现代化时期(1950年- )一、水文现象的基本特点1.时程变化上的周期性与随机性2.空间变化上的相似性与特殊性二、水文现象的研究方法成因分析法以质量守恒、能量(动量)守恒等定理为基础,揭示水文现象运动变化的机理、规律。
数理统计法水文现象具有随机性,从而以概率理论为基础,研究水文现象特征值的统计规律。
地理综合法水文现象具有地区性,从而通过建立地区经验公式、绘制各种特征值等值线图,揭示水文特征值的地区规律。
水文循环水文循环的原因(外因、内因)水的不断蒸发、输送、凝结、降落、产流、汇流的往复循环过程大循环和小循环大循环:海洋→大气→大陆→海洋(纵向+横向)小循环:海洋→大气→海洋(海洋小循环)大陆→大气→大陆(内陆小循环)水文循环的规律1)海洋的蒸发量多于降水量;2)大陆的降水量多于蒸发量;3)大陆外流区输入水汽量与输出水量基本平衡;4)大陆内流区降水量与蒸发量基本相等。
水文循环的作用和意义1、调节气候;2、塑造了地球表面;3、形成了巨大的水利资源;4、形成一切水文现象。
水资源问题➢原因1)水资源量时空分布不均匀;2)水资源分布与人口、耕地分布不相适应;3)水环境污染;4)水资源浪费。
➢对策1)时间和空间上的合理调配;2)积极开展水污染防治;3)节约用水。
9流域和水系分水线:使雨水分别汇集到两条不同的河流,起着分水作用的地形,是流域的边界线。
流域:汇集地面水和地下水由分水线所包围的区域。
河网密度流域单元面积内干支流长度流域的地形起伏特征1. 河流的落差和比降2. 流域平均坡度3. 流域面积~高程曲线流域自然地理及下垫面情况1. 流域地理位置2. 流域的土壤岩石性质和地质构造3. 流域植被率4. 流域湖泊率、沼泽率降水水分以各种形式从大气到达地面统称降水。
水文科学发展简史
至今长江干流重庆至宜昌间的河岸崖壁上, 保存着1153~1870年间的 6次特大洪水的最高水 位石刻114处。
四川涪陵县长江岸边的白鹤梁(长1600米, 宽15米左右)自公元764年开始雕刻石鱼图形记 载长江最枯水位,直到20世纪40年代共有刻记 163条,记有72个年份的历史枯水,这些珍贵的 石刻,被誉为“世界最早的的古代水文站”, “世界水文史的奇迹”。
第四,近20年来水文科学的全球合作正在兴起:
联合国教科文组织(UNESCO)在世界气象组织 (WMO)和其他国际组织的密切配合下,于1965年至1974 年组织了国际水文十年 (IHD)的科学活动,着重开展了以 世界水平衡、人类活动对水文循环的影响等十四个领域的 国际协作研究。接着,联合国教科文组织继续举办了“国 际水文计划”(IHP),从1984年开始执行“水资源水文计 划”,着重研究水文过程与自然环境之间的关系,水文过 程与人类活动的相互关系,水资源的规划管理与环境和社 会的关系等重大课题。促进人们对全球水文和水资源知识 的交流和积累。
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 9月6日 星期日 下午8 时15分1 秒20:1 5:0120. 9.6
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年9 月下午8 时15分 20.9.62 0:15Se ptembe r 6, 2020
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• 12、这一秒不放弃,下一秒就会有希望。6-Sep-206 Sep tember 202020.9.6
水文历程
今年水灾旱灾情况
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今年入汛以来,我国部分地区遭受不同程度的自然 灾害,特别是6月底以来,安徽、四川、湖北、河 南、重庆、江苏等省(市)遭受严重的暴雨、洪涝 灾害,重庆西部的区域特大暴雨是百年一遇。
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据国家民政部统计,截至2007年7月16日,今年洪 涝灾害共造成10544.8万人受灾,因灾死亡425人, 失踪110人,紧急转移安置人口359.2万人;农作物 受灾面积6429.7千公顷,其中绝收1174.7千公顷; 倒塌房屋36.9万间,损坏房屋102.0万间,因灾直 接经济损失334.7亿元。
奠基时期(约1400~1900)
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欧洲文艺复兴带来的科学思想的解放和科学技术的 进步,为水文科学发展成为独立的学科奠定了基 础。这一时期,水文仪器的发明使水文观测进入了 科学的定量观测阶段。
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1663年雷恩和胡克创制了翻斗式自记雨量计,1687 年哈雷创制测量水面蒸发量的蒸发器, 1870年埃利斯发明旋桨式流速仪, 1885年普赖斯发明旋杯式流速仪。 这些近代水文仪器使流量、流速、蒸发、降水的 观测达到了相当的精度,利用这些近代水文仪器 进行水文观测的各种水文站陆续出现。
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现代水文学
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由于人类对水资源的突出需求,水文科学的研究 领域正在向着为水资源最优开发利用的方向发 展,以期为客观评价、合理开发、充分利用和保 护水资源提供科学依据;
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大规模的人类活动对自然水体,进而对自然环境 正在产生多方面的影响。研究和评价人类活动的 水文效应和这种效应的环境意义,揭示人类活动 影响下水文现象的规律,进而探讨水文分析的新 方法和新途径,防止人类活动对水文循环的影响 朝着不利于人类生存环境的方向发展,这一切正 在成为水文科学面临的新课题。
水文学发展简史
水文学发展简史:a自远古至14世纪末,为水文学现象定性描述阶段b15世纪初至19世纪末为水文科学体系形成阶段c自从20世纪50年代,进入应用水文学兴起阶段d20世纪50年代以来,进入现代水文阶段。
水文学:水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。
水文现象的研究任务:水体的运动和分布规律。
水文的地理研究方向——地理水文学。
地理水文学具有宏观性,综合性及区域性三大特点水文现象:指地球上的水受外部作用而产生的永无休止的运动。
水文现象的特点:a谁循环永无止尽b水文现象在时间变化上既具有周期性,又存在随机性c水文现象在地区分布上既存在相似性又存在特殊性水资源的涵义:a按社会需求供给或有可能提供的水量b有可靠来源且可通过水循环得以更新补充c这个水量可由人工加以控制d水量水质适应人类用水需求广义水资源:指世界上一切水体,包括海洋,湖泊,沼泽,冰川,土壤水,地下水及空气中的水分,都是人类宝贵的财富,即水资源。
狭义水资源:不同于自然界水体,仅指在同一时期内,能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体,主要是指,河流,湖泊,地下水,及土壤水等淡水,个别地方还包括微咸水。
水资源的特性:a水资源有循环再生性和其有限性b时空分布的不均匀性c广泛的利用性及其不可替性d利与害的两重性e社会性和经济性f开发利用上的整体性。
水资源的时空变化:a地区分布,因受海陆位置,水汽来源,地形条件等影响,我国水资源地区分布很不均匀,总趋势由东南沿海向西北内陆递减,水资源的条件与问题:a水资源总量不少,但人均亩均较少(合理利用和保护水资源)b水资源地区分布不均匀,与人口耕地分布不相适应(水量的地区调配)c在时间变化上不均衡,水旱灾害频繁(抗旱防洪涝)d水土流失和泥沙淤积日趋严重,严重破坏生态平衡,增加了河流防洪困难,降低了水利工程效益e地下水是我国重要的水资源要合理开发利用,防止过量开采f天然水质相当良好,水污染日趋严重,防止水质污染,保护水源,已是当务之急。
水文科学大事年表
·中国出版《洪水调查和计算》,开
始进行全国范围的历史暴雨洪水
调查
公元1959年 ·中国在新疆乌鲁木齐河源建立起中
国第一个高山冰川研究试验站
公元1914年 ·美国的A.黑曾首先用正态机率格纸
选配流量频率曲线,把概率理论
引入水文计算
公元1919年 ·美国的D.W.米德提出降水量频率分
析法
公元1921年 ·英国的G.I.泰勒提出紊流扩散理论
公元1863年 ·法国的 J.-J.裘布衣提出井的平衡
水力学方程式
公元1865年 ·法国的 H.-É.巴赞提出计算谢才系
数的巴赞公式
·中国长江汉口设立水位站,为中国
现代水位观测的开始
公元1923年 ·美国的O.E.迈因策尔提出地下水保
证产水量的概念
公元1924年 ·美国的H.A.福斯特提出皮尔孙Ⅲ型
频率曲线分析方法
公元1926年 ·美国的I.S.鲍恩提出由能量平衡推
求蒸发量的方法
约公元前5世 ·中国编著《山海经》和《尚书·禹
纪~前3世纪 贡》,记载中国的河流及其水文
地理
公元前251年 ·中国的李冰在都江堰用石人水尺观
测水位
约公元前239年 ·中国在《吕氏春秋》中较完整地记
述水文循环概念
公元1442年 ·朝鲜全国采用统一制作的“测雨器”
观测雨量
约公元1500年 ·意大利的达·芬奇提出水流连续性
原理,并提出用浮标法测流速
公元1535年 ·中国的刘天和创制“乘沙量水器”,
取含沙水样
·瑞士的 F.-A.福雷尔发现湖泊
异重流
水文学的发展
二、奠基时期(1400~1900年)
该时期,西欧的产业革命促进了水利事业的发 展,在水文观测方面,发明制造了雨量器、蒸 发器、流速仪等,系统的水文测验为水文定量 计算及预报奠定了坚实基础。
WUHEEຫໍສະໝຸດ 三、应用水文学的形成(1900~1950年)
进入20世纪,大规模的水利水电建设蓬勃发展 ,需要科学的水文计算和水文预报,使应用水 文学迅速发展起来。美国1900年J.A.塞登提出 著名的塞登定律、1932年L.R.K.谢尔曼提出单 位线法、1935年G.T.麦卡锡建立了马斯京根河 道洪水演算法,1924年H.A.福斯特完整地建立 了P-Ⅲ水文频率曲线计算方法等等,这一时期 我国则比较落后。
第二节 水文学的发展
一 、萌芽时期(1400年以前)
这一时期中国的水文知识居于世界领先地位 ,如2000年前建成的都江堰,至今仍在发挥巨 大作用,其中就体现着成功的水文知识;又如 527年的《水经注》,是早于欧洲1000多年的 水文地理巨著;公元前239年的《吕氏春秋》 最先提出水文循环的概念。
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四、现代水文学时期(1950年后) 随着计算机、遥感等高新技术的应用,使水文学 发展进入了一个新时代,流域数学模型、水资源 学、水环境学、随机水文学相继形成。
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水文学发展简史讲解学习
水文学发展简史:a自远古至14世纪末,为水文学现象定性描述阶段b15世纪初至19世纪末为水文科学体系形成阶段c自从20世纪50年代,进入应用水文学兴起阶段d20世纪50年代以来,进入现代水文阶段。
水文学:水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。
水文现象的研究任务:水体的运动和分布规律。
水文的地理研究方向——地理水文学。
地理水文学具有宏观性,综合性及区域性三大特点水文现象:指地球上的水受外部作用而产生的永无休止的运动。
水文现象的特点:a谁循环永无止尽b水文现象在时间变化上既具有周期性,又存在随机性c水文现象在地区分布上既存在相似性又存在特殊性水资源的涵义:a按社会需求供给或有可能提供的水量b有可靠来源且可通过水循环得以更新补充c这个水量可由人工加以控制d水量水质适应人类用水需求广义水资源:指世界上一切水体,包括海洋,湖泊,沼泽,冰川,土壤水,地下水及空气中的水分,都是人类宝贵的财富,即水资源。
狭义水资源:不同于自然界水体,仅指在同一时期内,能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体,主要是指,河流,湖泊,地下水,及土壤水等淡水,个别地方还包括微咸水。
水资源的特性:a水资源有循环再生性和其有限性b时空分布的不均匀性c广泛的利用性及其不可替性d利与害的两重性e社会性和经济性f开发利用上的整体性。
水资源的时空变化:a地区分布,因受海陆位置,水汽来源,地形条件等影响,我国水资源地区分布很不均匀,总趋势由东南沿海向西北内陆递减,水资源的条件与问题:a水资源总量不少,但人均亩均较少(合理利用和保护水资源)b水资源地区分布不均匀,与人口耕地分布不相适应(水量的地区调配)c在时间变化上不均衡,水旱灾害频繁(抗旱防洪涝)d水土流失和泥沙淤积日趋严重,严重破坏生态平衡,增加了河流防洪困难,降低了水利工程效益e地下水是我国重要的水资源要合理开发利用,防止过量开采f天然水质相当良好,水污染日趋严重,防止水质污染,保护水源,已是当务之急。
水文学年谱
水文学年谱约公元前3500~前3000年古埃及在尼罗河开始观测水位。
中国浙江余姚河姆渡有地下水井。
公元前1400年前后中国殷墟甲骨文记载雨、泉和洪水。
公元前7世纪中国的管仲提出河流分类法。
约公元前4世纪印度开始观测雨量。
约公元前5世纪~前3世纪中国编著《山海经》和《尚书·禹贡》,记载中国的河流及其水文地理。
公元前251年中国的李冰在都扛堰用石人水尺观测水位。
约公元前239中国在《吕氏春秋》中较完整地记述水文循环概念。
公元前221~前206年中国秦代在《田律》中规定全国各郡县呈报降水量的制度。
公元4年中国的张戎提出黄河泥沙的定量概念,指出黄河水浊,一石水六斗泥。
公元88年前后中国的王充提出水文循环和潮汐成因的科学解释。
公元1世纪古希腊的希罗(亚历山大城的)提出河流的流量取决于流速和过水断面面积。
公元223年中国在黄河支流伊问龙门崖壁石刻记录洪水。
约公元527年中国的郦道元著《水经注》,记录1252条河流水文地理。
公元764年中国在四川涪陵白鹊粱开始用石刻记录长江最枯水位。
公元805年前后中国的柳宗元著《天对》,阐明水文循环和海水不溢出的道理。
公元1247年中国的秦九韶著《数书九章》,记述全国州县用天池盆、圆罂测雨及竹笼测雪和雨雪深度计算方法。
公元1342年中国的李好文著《长安志图》,记有计算流量的单位名“徼”。
公元1424年中国全国采用测雨器观测雨量。
公元1442年朝鲜全国采用统一制作的“测雨器”观测雨量。
约公元1500年意大利的达·芬奇提出水流连续性原理,并提出用浮标法制流速。
公元1535年中国的刘天和创制“乘沙量水器”,取含沙水样。
公元1610年意大利的圣托里奥创制第一台流速仪。
公元1639年意大利的卡斯泰利创制欧洲第一个雨量筒,开始观测降水量。
公元1650年死海开始观测水位。
公元1663年英国的雷恩发明自记雨量计。
公元1674年法国的佩罗发表《泉水之源》一书,提出塞纳河流域年雨雪量为年径流量的6倍。
中国水文学发展历程
中国水文学发展历程一、水文学的起源与形成中国水文学作为一门独立的学科,起源于古代。
早在公元前2000年左右的商代,中国就有了水利工程的雏形,这与水文学的发展密不可分。
然而,正式的水文学理论和方法的形成要追溯到20世纪初。
在这个时期,中国的水文学家开始研究水文学的基本概念、原理和方法,为后来的水文学发展奠定了基础。
二、水文学的初步发展20世纪20年代,中国的水文学家开始系统地研究水文学的理论和方法,并开始应用于实际工程。
他们通过对江河流域的水文数据进行收集和分析,建立了中国的第一个水文观测站网络,并开展了流域水文特征、洪水预报和水资源评价等方面的研究工作。
这一时期的成果为中国水文学的发展奠定了基础。
三、水文学理论的完善20世纪50年代至70年代,中国的水文学理论得到了进一步的完善。
在这一时期,中国的水文学家开始研究水文学的动态理论和模型,提出了一系列重要的理论和方法。
他们通过对水文数据的统计分析和模拟计算,深入研究了降水、蒸发、径流等水文要素的变化规律,为水文学的应用提供了科学依据。
四、水文学应用的发展20世纪80年代至今,中国的水文学应用得到了长足的发展。
随着水资源的日益紧张和水灾的频发,水文学的应用变得越来越重要。
中国的水文学家开始研究水文学在水资源调控、洪水预警、水环境保护等方面的应用,提出了一系列解决方案和措施。
他们通过建立水文模型和信息系统,为相关部门和决策者提供了科学的决策支持。
五、水文学的国际合作与交流中国水文学的发展离不开国际合作与交流。
自上世纪80年代以来,中国的水文学家积极参与国际水文学组织的活动,与世界各国的水文学家建立了广泛的联系和合作。
他们参加国际会议,交流学术成果,学习国外的先进经验和技术,推动了中国水文学的国际化进程。
六、水文学的未来发展趋势随着社会经济的发展和水资源的日益紧张,中国水文学面临着新的挑战和机遇。
未来,中国的水文学将继续深入研究水文学的理论和方法,推动水文学的应用创新,提高水文学的科学性和实用性。
水文学简史
水文学简史人类探索除水害、兴水利的历史,犹如人类的文明史那样悠久。
在生产实践中,特别在与水旱灾害的斗争中,人类不断观测各种水文现象,思考和研究它们的规律,积累起关于水的丰富知识,逐渐形成、并不断发展了水文科学。
水文学源远流长,经历了漫长的酝酿时期,而它的飞跃发展则是最近一个世纪的事。
同自然科学的许多学科相似,人们还难以找出公认的里程碑,把水文科学的历史进程划分成若干明确的阶段。
我们只是顺着它前进的足迹,大体划分以下。
萌芽时期(远古至约公元1400年)。
在尼罗河、幼发拉底河、恒河和黄河这些古老文化发祥地的遗迹中,我们可以看到这一时期已经开始了原始的水文观测。
最早的水位观测是在中国和埃及开始的。
约公元前22世纪,中国传说中的大禹治水,已“随山刊木”(立木于河中),观测河水涨落。
此后,战国时李冰设于都江堰的“石人”,隋代的石刻水则,宋代的水则碑等,表明水位观测不断进步。
最早的雨量观测于公元前四世纪首先在印度出现,中国于公元前三世纪的秦代已开始有呈报雨量的制度,到了公元1247年,已有了较科学的雨量器和雨深计算方法,并开始用“竹笼验雪”以计算平地降雪深度。
明代刘天和在治理黄河工作中,已采用手制“乘沙量水器”测定河水中泥沙的数量。
中国古籍《吕氏春秋》中写道:“云气西行云云然,冬夏不辍;水泉东流,日夜不休,上不竭,下不满,小为大,重为轻,国道也。
”提出了朴素的水文循环概念。
成书于公元约六世纪初的《水经注》中,记述了当时中国境内1252条河流的概况,成为水文地理考察的先驱。
诚然,这些原始的水文观测和水文知识是肤浅零星的,但已为当时生活和生产提供了重要的水文资料。
例如,根据雨量多少决定税收的多少,根据上游的水位向下游传递水情等,标志着水文科学的萌芽。
奠基时期(约1400~1900)。
欧洲文艺复兴带来的科学思想的解放和科学技术的进步,为水文科学发展成为独立的学科奠定了基础。
这一时期,水文仪器的发明使水文观测进入了科学的定量观测阶段。
水文学
第一章绪论水文学是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。
其核心研究内容:水循环。
其主要研究对象包括自然界的各种水体形态如江河、湖泊、海洋、地下水、冰川等。
水文学的发展经历了从萌芽到成熟、定性到定量、经验到理论的发展过程。
大体分为以下4个阶段:(1)14世纪以前:水文学现象的定性描述阶段。
其特点是原始的观测和水文现象的定性描述。
(2)从15世纪初到约19世纪末:水文学体系形成阶段。
其特点是水文现象由概念性描述进入定量表达,水文理论逐渐形成。
(3)从20世纪初到50年代:应用水文学兴起阶段。
这一阶段的特点是水文观测理论体系进一步成熟,应用水文学进一步发展。
(4)从20世纪50年代至今:现代水文学阶段。
其特点是引进遥感、计算机等技术;重点开展水资源及人类活动水文效应的研究;分支学科不断派生。
水文现象(水循环过程中,水的存在与运动的各种形态)及其特点。
传统的水文学研究方法。
河流水文学地理水文学第二章地球上水的性质及分布水的潜热水的比热海水热量直接来源的主要部分是太阳的短波辐射和大气的长波辐射。
海水热量支出中海面辐射和蒸发最为重要。
世界大洋表面水温总体分布趋势。
海水温度的垂直分布正温层/逆温层。
地下水水温变化特点。
海水密度是盐度、温度和压力的函数。
在垂直方向上,海水的结构总是稳定的,密度向下递增。
50~100m深度上密度垂直梯度最大,出现密度的突变层,它对声波有折射作用。
海水密度垂直分布水色是水体对光的选择吸收和散射作用的结果。
但自然界水体的水色,是由水体的光学性质以及水中悬浮物质、浮游生物的颜色所决定的。
透明度是表示各种水体能见程度的一个量度,也是各种水体浑浊程度的一种标志。
天然水中的各种盐类主要包括四种阳离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+ )和四种阴离子(Cl-、HCO3-、SO42-、CO32- )。
合称天然水中的八大离子(95~99%以上)。
天然水中各种元素的离子、分子与化合物的总量称为矿化度。
中国水文大事记
一、古老文明时期(1840年以前) (一) 秦以前(公元前221年以前) (二) 秦汉时期(公元前221~220年) (三) 魏晋南北朝时期(220~589年) (四) 隋唐五代时期(581~960年) (五) 宋元时期(960~1367年) (六) 明代(1368~1643年) (七) 清代前期(1644~1840年) 二、外来影响时期(1841年~1948年) (一) 清代后期(1641~1911年) (二) 民国时期(1912~1948年) 三、迅速发展时期(1949年~1957年) (一) 中华人民共和国成立初期(1949~1952年) (二) 第一个五年计划时期(1953~1957年) 四、曲折前进时期(1958年~1978年) (一) “大跃进‛与调整时期(1958~1965
秦以前(公元前221年以前)
将河流分为‚经水‛(干流)、‚枝水‛(支流)、 ‚谷水‛(季节河)、‚川水‛(人工河)和‚渊 水‛(湖泊),这在水文地理学上,是世界上最早 提出的河流分类概念。又如《水地》篇有:‚夫 水,淖弱以清……素也者,五色之质也。淡也者, 五味之中也。‛说到纯水无色无味,为谈为素。 水能中和五味(酸、咸、辛、苦、甘)而成为淡水。 据此,并对春秋诸国的水质作了评价:‚夫齐之 水,遒躁而复;楚之水,淖弱而清;越之水,浊 重而泊;秦之水,淤滞而杂;晋之水,枯旱而浑; 燕之水,萃下而弱,沉滞而杂;宋之水,轻劲而 清‛。说明北方河水多泥沙,含多种化学元素, 以致易淤、易浑、易浊、易滞。南方河水则较清 纯。在《地员》篇中,还对地下水的埋深与水质 的关系作了描述。
秦以前(公元前221年以前)
史前时期(公元前22世纪以前) 史前的水文考古 距今约六千年前,半坡人定居在今陕西西安城 东6公里处的半坡村。该处为河流二级阶地,下 距河流较近,饮水方便,又有一定高度,不易被 一般洪水所淹没,周围地形平坦,土地湿润肥沃, 易于耕作,出入方便。证明半坡人选择居住地时, 对旱涝枯洪水变化的认识已十分清楚。另据考古 发掘,浙江余姚县河姆渡村在公元前35世纪~前 30世纪时已有人工水井;浙江湖州市邱城遗址下 层,有公元前27世纪的九条排水沟和两条宽 1.5~2米的大型引水渠。说明这些地区的居民当 时已知道引用地表水和地下水进行灌溉。
百尺竿头更上一层楼--《水文》创刊65周年
百尺竿头更上一层楼——《水文》创刊65周年时至2021年,《水文》杂志喜迎创刊65周年。
在水利部相关司局指导和广大专家学者支持下,《水文》已成长为水文水资源领域科学研究、技术创新、成果交流与信息共享的重要平台,是我国水文水资源学科公认的最具有权威性和代表性的学术刊物之一。
《水文》见证了新中国成立以来,尤其是改革开放以来,水文科技发展的风雨历程。
《水文》创刊于1956年6月,是水利行业最早创办的科技期刊之一。
先后经历了《水文工作通讯》《水文月刊》《水利水电技术·水文副刊》三种形式,期间两次停刊,至1981年以《水文》双月刊的形式固定下来,延续至今。
目前,《水文》由水利部信息中心(水利部水文水资源监测预报中心)主办,《水文》编辑部负责杂志的编辑出版。
《水文》成长发展过程中得到了历任水利部领导的关心、支持和专家们的亲切指导。
编委会涵盖了水文科研、教学、管理、生产等诸多方面的知名学者、专家。
自创刊以来,水文工作者对《水文》给予厚爱,将多年的科技成果、科研心得等智慧结晶浓缩于稿件中,谱写着我国水文事业和科技发展篇章,其中不乏以刘光文先生、赵人俊先生为代表的的水文教育家、科学家的鼎力支持,提出的许多理论方法至今仍被广泛应用和引用参考,还被写进高等院校教材或被列为行业标准。
多年来,《水文》编辑部坚持“严谨详实、把握前沿、着重应用、服务水文”的办刊宗旨,严格“三审三校”制度,严控论文收录质量,不断提升期刊水平,赢得了良好口碑,具有广泛影响力。
在约稿组稿方面,始终围绕党和国家重大决策部署和水利中心工作,聚焦水文科学前沿和水文行业、社会关注的热点,注重新理论、新技术、新方法研究进展的跟踪,不断扩大《水文》影响力。
近年来,《水文》投稿量逐年提升,2020年投稿量超过500篇。
截至2021年6月,《水文》已累计出版243期,共发表正刊论文4 203篇、增刊论文551篇,约3 050余万字。
随着网络信息技术的发展和数字化进程的推进,《水文》为适应新媒体时代,2011年开始启用在线电子投稿,2019年与中国知网合作推行论文网络首发,2020年开启期刊全文电子阅览模式,2021年在主办单位微信公众号增加《水文》杂志专栏。
水文学——精选推荐
水文学复习资料整理绪论&第一章地球上水的性质与分布1·水文学:是研究地球上水的性质、分布、循环、运动变化规律及其与地理环境、人类社会之间相互关系的科学。
2·地理水文:研究侧重于弄清地球上水体运动变化的自然规律、总体演化趋势;注意开展与其它自然地理因素之间相互影响的综合研究;区域因素决定了各水体的区域差异性。
地理水文研究具有宏观性、综合性及区域性三大特点。
3·水文学的发展阶段及其特征(一)萌芽时期(1400年以前)——定性描述阶段特点:开始了原始观测,水文现象的定性描述及经验积累(二)奠基时期(1400~1900年)——水文科学体系形成阶段特点:水文现象由概念性描述进入定量的表达,水文理论逐渐形成(三)应用水文学的兴起阶段(1900~1950年)特点:水文观测理论体系进一步成熟,应用水文学兴起。
(四)现代水文学时期(1950年后)特点:引进遥感、电算等新技术、新方法,重点开展水资源及人类活动水文效应的研究,分支学科不断派生,研究方法趋向综合。
4·水文现象的特点:(1)时间变化上的周期性和随机性;(2)地区分布上的相似性和特殊性。
5·随着水温的升降,水分子的变化一随着水温的升高,水分子聚合体不断减少,而单水分子不断增多,当水温高于100摄氏度呈气态时,水主要由单水分子组成二随着水温的降低,水分子聚合体不断增多,而单水分子不断减少,当水温到达0摄氏度结冰时,单水分子为零,而强力缔合结构的三水分子增多,因三水分子结构特性,使液态水变成固态冰时,体积膨胀10%若冰变成液态水时,体积减小10%。
三水温在3.98,摄氏度时,结合紧密的二水分子最多,所以此时水的密度最大,比重为1。
6·液态水“闪动簇团“理论的优点能更好地概括液态水的特异结构性能7·海水的热量收支受何因素的影响8·海水温度分布的特点1)三大洋海水温度的水平分布三大洋表面年平均水温约为17.4℃,其中太平洋最高,达19.1℃;印度洋17.0℃;大西洋16.9℃。
中国水文大事记
中国水文大事记二、外来影响时期(1841~1948年)(一)清代后期(1841~1911年)1840年鸦片战争以后,帝国主义列强相继入侵中国,从此中国逐步沦为一个半封建半殖民地国家。
外国侵略者在中国设海关、开商埠,疯狂掠夺中国资源。
为了确保外国船只在中国沿海和内河航行安全,由其控制的海关在海港、河港码头设置水尺,观测潮水位和江河水位,并利用在华传教的特权,由教会私自设立测候所或观象台,以搜集雨量等气象情报。
这些水文气象观测资料全用外文记录,并掌握在外人手中。
这是中国在水文气象领域受外来影响的开始。
20世纪20年代以后,中国的一些有识之向西方学习了先进的水利科学,开始在国内几座大学的土木、水利、地理等学系讲授水文学课程,培养了中国最早的一批水文工作者,开始有了中国人自己设立的一批水文测站。
在当时水文专业名词、术语尚无统一译名的初始阶段,水文观测资料仍用外文记录,甚至聘用外人为技术指导。
随着水文资料的逐渐积累,国人又着手对一些主要江河的水文情势进行初步分析与研究,并在国内的《水利》杂志上陆续发表论文,用分析计算的成果对一些水利工程规划(如《导淮工程计划》、《永定河治理计划》等)进行论证。
由于水文测站相继增建、测验方法与仪器设备相继引进,“水文”之名开始在中国传开,在政府机构中开始正式设置水文管理单位,水文事业在中国逐渐占有一席之地。
但由于连年战乱不休,当政者又不关注水文建设这一基础工作的发展,以致中国的水文事业长期处于举步维艰、动荡薄弱的状态。
目录清道光二十一年(1841年)(2-1) 北京开始连续观测降水量清道光二十三年(1843年)(2-2) 黄河中游洪水(2-3) 麟魁论三门峡的控制作用清道光二十八年、二十九年(1848、(2-4) 长江中下游连年大水1849年)清咸丰五年(1855年)(2-5) 黄河决口改道清咸丰六年(1856年)(2-6) 吉林中部洪水清咸丰年间(1860年前后)(2-7) 设置“罗星塔零点”清咸丰十年(1860年)(2-8) 上海黄浦江设置水尺(2-9) 长江洪水清咸丰十一年(1861年)(2-10) 长江沿线等各地港口海关设置水尺清同治元年(1862年)(2-11) 珠江三角洲台风暴期清同治六年(1867年)(2-12) 设立导淮测量局(2-13) 汉江洪水清同治七年(1868年)(2-14) 英人艾略斯考察黄河清同治九年(1870年)(2-15) 长江上游洪水清光绪元年(1875年)(2-16) 晋西洪水清光绪二年(1876年)(2-17) 苏州立水则碑清光绪三年(1877年)(2-18) 沿黄各省发生罕见旱灾清光绪四年(1878年)(2-19) 黄河首用公制拔海高程清光绪八年(1882年)(2-20) 皖、浙地区洪水(2-21) 印度潘底特率队测量黄河河源清光绪十一年(1885年)(2-22) 珠江流域洪水清光绪十二年(1886年)(2-23) 滦河洪水清光绪十三年(1887年)(2-24) 昆明设量水石柱报汛清光绪十四年(1888年)(2-25) 辽宁东部洪水清光绪十五年(1889年)(2-26) 荷兰单百克等在考察黄河中测验泥沙清光绪十六年(1890年)(2-27) 黄河下游河道图测成清光绪十八年(1892年)(2-28) 山西北部洪水清光绪二十一年(1895年)(2-29) 山西南部洪水(2-30) 汉江设报水钟光绪二十五年(1899年)(2-31) 李鸿章建议山东黄和河大堤安装电话(2-32) 比利时卢法尔建议加强水文测验清光绪二十六年(1900年)(2-33) 闽江洪水清光绪二十八年(1902年)(2-34) 成立海河测水机构(2-35) 设置“大沽零点”清光绪三十年(1904年)(2-36) 黄河上游及川西北洪水清光绪三十二年(1906年)(2-37) 设置“吴淞零点”(2-38) 俄国人科兹洛夫探黄河河源清光绪三十三年(1907年)(2-39) 德人台飞探黄河河源清光绪三十四年(1908年)(2-40) 徐世昌勘查松花、图们、鸭绿三江江源(2-41) 设置“珠江基面”清宣统元年(1909年)(2-42) 松花江上游洪水清宣统三年(1911年)(2-43) 淮河开始水文、河道测量(2-44) 呼兰河、汤旺河洪水清道光二十一年(1841年)(2-1) 北京开始连续观测降水量俄国教会在北京进行连续降水量观测及其他气象观测。
水文学发展回顾与展望
水文学发展回顾与展望水文学是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律和运用这些规律为人类服务的知识体系,是地球科学的组成部分,是技术科学的一个领域。
水文学到今天为止,仍然是一门具有十分活力的、并沿着自己特有的发展道路继续前进的独立学科。
水文学已经历了不同的历史时期和发展阶段。
远古时代,人类为了生存,开始观察水的习性,开始了原始的水文观测。
最早的水文观测是在中国和古埃及开始的,并形成和积累原始水文知识礴在中国《吕氏春秋》中,最早提出了水文循环的朴素思想。
诚然,这些原始的水文观测和水文知识是极其粗糙的、零星的,但它为当时的生活和生产提供了重要的水文依据,标志着水文学的萌芽。
欧洲文艺复兴带来的科学思想的解放和技术进步请极大地推动了人类对水的研究和认识,促进了近代水文仪器的发明以及近代水文学理论的逐渐形成。
例如,水流能量方程、达西定律等,这些成就表明,人类对水的粗动变化规律的认识,已由萌芽时期那种以古代自然哲学为依据的纯粹思辩性猜测;发展到了以科学事实为依据,以科学观测与试验为依据,进行假设、演绎和推理进而建立各种水文理论体系的新阶段,标志水文学作为一门近代自然科学已莫定基础。
水文学最早是地理学的一个分支。
水文学从研究陆地上水体的水情变化规律,到建立起水分循环和水量平衡概念,是它的一个重要进展。
18世纪以前},观察研究水文现象的学者,主要是为认识和解释自然现象,其中少量的水文观侧活动也只是为探索自然奥秘提供信息备这是“地理水文学”的形成和工程水文学脱胎于地理水文学,二者相互促进并发展,是水文学发展史中的重要时期。
随着经济的发展,社会的进步,人类社会经济活动对水分循环的干扰逐渐增强,出现了人类社会引水、用水、耗水和排水的水分侧支循环。
因此,水文学的任务就不能满足于只为水资源工程规划设计提供水文数据,而更要为管好、用好并保护好有限的地球水资源,并将其作为一个整体系统进行研究,从而突破原有地理水文学和工程水文学的内容,开始进入一个新的阶段,即水资源水文学阶段。
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白鹤梁石刻(1)
白鹤梁石刻(2)
白鹤梁石刻(3)
2)水文循环概念的萌发
公元前1000年,在古希腊诗人荷马(Homer) 诗歌以及希腊的哲学家柏拉图(Plato)、亚历斯 多德(Aristotle)就有了有关水文循环的初步论 述。 中国屈原(约公元前340~前278年)在《天 问》中提出:“东流不溢,孰知其故?”,对百 川入海,而海水不溢的原因,提出问题。中国 《吕氏春秋》对水文循环过程进行了解释:“云 气西行云云然,冬夏不辍;水泉东流,日夜不休; 上不竭,下不满,小为大,重为轻。圜道也。” 这便是古代人对水文循环的朴素的描述。
1949年R.K.林斯雷和M.A.柯勒、J.L.H.保罗 赫斯合著《应用水文学》,
1949年D.姜斯敦和W.P.克乐斯合著的《应用 水文学原理》、美国土木工程师学会编著的《水 文学手册》
有些学者把概率论和数理统计的理论及方法 引入了水文学,推动了水文计算技术的发展。这 些水文计算方法在实际应用中迅速推广,丰富了 应用水文学的内容。
水文科学发展简史
Historical Development of Hydrological Sciences
张思聪 水文水资源研究所
人类探索除水害、兴水利的历史,犹如人
类的文明史那样悠久。在生产实践中,特别在
与水旱灾害的斗争中,人类不断观测各种水文 现象,思考和研究它们的规律,积累起关于水 的丰富知识,逐渐形成、并不断发展了水文科 学。
水文科学发展史大体上可分成以下四个时
期:
水文科学发展史的四个时期:
1.萌芽时期(公元1400年以前)
2.奠基时期(1400~1900) 3.成长时期(1900~1950) 4.现代化时期(1950年以后)
1.萌芽时期(公元1400年以前)
古代人在争取生存和改善生活的实践中, 逐渐认识到水的重要性,开始观察和探索自然 界水的运动0~1950)
进入20世纪,特别是人类经历了两次世界 大战的破坏以后,各国都积极致力于经济恢复 和发展,迫切需要解决城市建设、动力开发、 交通运输、工农业用水和防御洪水等水利工程 中的一系列水文问题,促进水文科学迅速发展。 在这一时期美国等西方国家在理论研究上或实 验研究上都取得较多的成果,处于领先地位。 如:
1935年,美国的G.T.麦卡锡提出的“马斯京 根”法对河道洪水演进计算方法。
1937年,美国的M.马斯克特用较严格的数学 方法系统地研究了地下水的运动,为地下水水文 学的形成和发展作出了重要贡献。
1948年英国的H.L.彭曼用联解空气动力学方 程和能量平衡方程,导出了推求水面蒸发的彭曼 公式,使蒸发研究成为水文气象学的重要组成部 分。
至今长江干流重庆至宜昌间的河岸崖壁上,
保存着1153~1870年间的 6次特大洪水的最高水
位石刻114处。 四川涪陵县长江岸边的白鹤梁(长1600米, 宽15米左右)自公元764年开始雕刻石鱼图形记 载长江最枯水位,直到20世纪40年代共有刻记
163条,记有72个年份的历史枯水,这些珍贵的
石刻,被誉为“世界最早的的古代水文站”, “世界水文史的奇迹”。
【注】1996年联合国教科文组织(UNESCO)国际水文组将可持续水资源 管理的定义为“支撑从现在到未来社会及其福利而不破坏它们賴以生存的 水文循环和生态系统完整性的水的管理和使用。”
2.奠基时期(1400~1900)
14~16世纪欧洲的文艺复兴和18~19世纪
产业革命给自然科学包括水文科学的发展以很 大影响。 这一时期的特点主要表现以下两方面:
1) 水文观测仪器的发明与水文测验的开展
这一时期,雨量器、蒸发器和流速仪等一系 列水文气象观测仪器的发明,为水文现象的实地 观测、定量研究和科学实验提供了必要条件;观 测和实验成果为水文循环学说提供了验证,水文 学的研究由定性描述深入到定量表达,为水文科 学的建立奠定了基础。 这一时期中国水文科学的进展比较缓慢。 1840年中国鸦片战争失败后,帝国列强为了掠夺 中国,通商通航设海关建码头,则需收集中国的 水文气象资料,为此,1862年开始在长江汉口设 立水位站(1865年起有正式的观测记录)。
1) 原始的水文观测(水位观测)
古埃及在公元前3500~前3000年为了灌 溉引水开始观测尼罗河水位,至今还保存有 公元前2200年时所刻水尺的崖壁。
据《尚书· 禹贡》等古籍记载,中国在公元 前2300年相传大禹治水用“准绳”和“规矩” 等方法测量观测水位。 公元前300年,战国时代的李冰在四川都江 堰引水工程中,设石人水尺观测水位。 隋代开始把石人水尺改为木桩和石碑式刻 划水尺,称水则或水志。
4.现代化时期(1950年以后)
水文科学的发展出现新的发展:
第一,由于人类对水资源的突出需求,水文科学的研 究领域向为水资源开发利用的方向发展,水文计算分析不 仅为建设工程提供设计数据,而且要为水资源评价和水资 源系统优化利用提供科学依据;水资源的保护和利用成为 水文科学国际会议和合作的主题。许多水文学家和水文研 究机构都把自己的研究重点转向水资源方面,提出了可持 续水资源管理的水文学基础的研究。可见,水文基础性工 作与水资源管理是不可分的。
2)水文科学体系的形成和应用水文学的兴起
18~19世纪,西欧因产业革命促进了城 市、交通和工农业发展,以及大量的水利工 程建设等,这些实际的生产问题为水文科学
在理论上的发展创造了条件, 水文科学理论
逐渐形成。如:
1674年P.佩罗提出了水量平衡的概念,成为水 文科学最基本的原理之一; 1738年伯努利父子发表水流能量方程; 1775年A.de谢才发表明渠均匀流公式; 1802年J.道耳顿建立了研究水面蒸发的道耳顿 公式; 1856年,H.-P.-G.达西发表了描述孔隙介质中地 下水运动的达西定律; 1851年T.J.莫万尼提出了汇流和径流系数的概 念,并发表了计算最大流量的著名推理公式。 水文基本理论和方法逐步完善,使水文计算和水 文预报技术方法得到提高,在工程建设和防洪中的成 果日益显著,从而逐渐形成以水文计算和水文预报为 主要内容的新的分支学科──应用水文学。