生态水文学
【专业介绍】水文学及水资源专业介绍
【专业介绍】水文学及水资源专业介绍水文学及水资源专业介绍一、专业概述水文学及水资源学科是一级学科水利工程下的二级学科，是我校较早建立的硕士学位授权点，主要培养水文水资源、水利工程、节水灌溉、水土资源与水环境可持续开发、利用与保护及水利工程经济、生态水利、地质灾害、生态修复等领域的高级专业人才。
社会需求广泛，多年来毕业生就业、升学形势良好。
水文学及水资源专业介绍二、培养目标掌握马克思主义基本理论，热爱祖国，遵纪守法，具有良好的道德品质和较强的事业心，积极为社会主义现代化建设服务。
树立实事求是和勇于创新的科学精神，掌握坚实的水文学及水资源基础理论和系统的专门知识;掌握必要的实验技能和计算机技术;具备必要的社会实践经验，具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力;了解本学科的进展与动向，能解决本学科领域的科学问题并有新的见解。
水文学及水资源专业介绍三、课程设置公共基础课：思想品德修养、法律基础、马克思主义原理、中国近现代史纲要、毛泽东思想概论、邓小平理论与“三个代表”、形式与政策、大学英语、高等数学、普通物理及实验、普通化学及实验、体育、信息技术基础专业课：地貌与第四纪地质学、水文学原理、水力学、水力学实验、水文信息采集与处理、气象与气候学、地下水水文学、水文统计、水资源评价、水化学与环境水文学、水文水利计算、水资源系统分析、水文预报、水资源开发利用与管理选修课：地球科学概论、环境科学概论、计算机语言、综合地质学、数值分析工程力学、水利工程概论、地理信息系统、数学物理方法、水资源工程勘察、水利工程测量与制图、给排水工程、随机水文学、环境地质学、水利工程经济、生态水文学、流域水文模型、同位素水文学、水环境规划与管理工程、地质概论、环境工程物探、专业外语、水文学及水资源专题、农田水利学、中长期水文预报、水利法规、水文遥感、环境影响评价、工程岩土学水文学及水资源专业介绍四、就业方向水文学及水资源专业毕业生适宜在高等院校、科研机构、水利、水电、农林、能源交通、城市建设和环境保护等部门从事水文水资源领域教学、科研及工程规划、勘测设计和管理等工作。
第一篇 水文学与水资源(第一章 地球上水)
地球总水量13.86×108km3，其中每年平均仅57.7×104km3的水参与水循环，按此速度全部水量 循环一次，或者说全部水量更新一次，需要2400年。
• 1.4 地球水圈在地球系统中的作用
• 1.4.1 水是生命的介质
水的许多宝贵特性，像异常高的溶解能力，在溶解物质作用下其 化学性质不变等，对于地球上生命的诞生和发展具有重要意义。
百分数（%）
占总淡水量
30.1 0.05 68.7
0.86 0.26 0.03 0.006 0.04 0.003 100
• 第1章 地球上的水
• 1.2 水——不寻常的寻常物质
• 特别高的冰点和沸点 • 特别大的融化和蒸发潜热 • 特别大的比热容 • 反常的热膨胀和密度变化 • 万能的溶剂
• 第1章 地球上的水
• 1.4.4 水是所有生物机体的主要组成
地球上所有生活或多或少都含有水，平均含80%。也就是说，有机体几乎4/5 的重量是水。据水文学家估计，地球上所有的动植物和人含有近11200亿t水，相 当于同时灌满世界上所有河床的水量的一半。
1.4.5 水是生态系统中的重要元素
1.4.6 水是地球气候的调节器
答：事实上，地球可以从宇宙空间获取水分，也可以向宇宙空间散失水分，还可以从地球内部 析出化合水。水从宇宙空间进入地球通过两种途径：一是随降落的陨石带来，据估计这一项每 年平均约0.5km3；另一是在大气圈上层由太阳来的质子形成的水分子，这一项数量难以估计。在 大气圈上层，由于太阳紫外线的作用，水蒸气分子可以离散为氢原子和氧原子，使水在宇宙中 消散。大体上可以认为，地球从宇宙获得的水量等于消失在宇宙中水量，进出基本平衡。
海洋净蒸发 4.48×104km3
水文学及水资源研究生专业课程
水文学及水资源研究生专业课程水是人类生命不可或缺的重要资源，如何科学合理地利用水资源，已经成为当今世界面临的重要问题。
水文学及水资源研究生专业课程，就是为了培养专业人才，能够深入探究水资源的科学性和可持续性，并解决水资源利用和保护的实际问题。
水文学及水资源研究生专业课程主要包括水文学、水资源管理、水资源规划、水资源与环境保护等方面的内容。
其中，水文学是研究水的循环、分布和变化规律的学科，重点研究自然界水文循环过程以及人类对水资源的开发利用与管理。
水资源管理是基于水资源的特点和问题，制定并实施水资源的保护、利用、分配等政策措施的一门学科。
水资源规划是按照水资源量、品质、利用方式、地理位置等因素，制定水资源的利用方式和目标，并形成相应的规划方案。
水资源与环境保护则是指保护水体生态环境，预防和控制水污染，保障水资源的可持续发展。
在水文学及水资源研究生专业课程的学习过程中，学生需要掌握一定的理论知识和实践技能，才能更好地应对复杂的水资源问题。
因此，该专业课程注重实践教学，如实地考察水文地质、水文气象、地下水动力学等方面的内容，以及模拟实验、统计分析等技术手段的应用。
此外，水资源研究生还将学习到计算机辅助水资源管理和分析的方法，以及开展水文学及水资源研究的方法和技巧。
这些技能和知识的掌握，将使得学生在未来的工作中能够更好地分析和解决实际问题，提高水资源管理和利用的效率和质量。
总之，水文学及水资源研究生专业课程是为满足社会对水资源管理和利用方面的需求而开设的，旨在培养具有深厚水文学和水资源管理理论基础和实践经验的专业人才。
未来，这些专业人才将为保障水资源的可持续发展，为保障人民生命安全和经济持续发展做出应有的贡献。
水文学及水资源
水文学及水资源引言水文学是研究水的运动、变化和分布的学科，与水资源管理息息相关。
水资源则是人类生存发展的重要基础，对于生态环境、农业、工业和城市发展都至关重要。
本文将探讨水文学和水资源的关系，分析其重要性和当前面临的挑战。
水文学的基本概念水文学是一门研究水文循环、河流、湖泊、地下水等水文要素的学科。
它涉及到水的运动规律、水的变化特征以及水资源的评估与利用。
水文学通过对不同区域水文情况的分析，为水资源的合理开发和利用提供了重要的科学依据。
水资源的重要性水资源是地球上最珍贵的资源之一，是维持生命和发展的重要基础。
人类的生产生活都依赖于水资源，同时水资源也对生态环境有着重要的影响。
因此，合理、可持续地利用水资源对于维护生态平衡和可持续发展至关重要。
水资源管理的挑战随着人类经济社会的发展，水资源面临着越来越大的挑战。
水污染、水资源过度开发、水资源分布不均等问题逐渐凸显。
如何保护好水资源，保障水资源的可持续利用成为当前亟待解决的问题。
水文学在水资源管理中的应用水文学在水资源管理中扮演着重要的角色。
通过对水文要素的研究和分析，可以更好地了解地表水、地下水的情况，为水资源管理提供科学依据。
水文学还可以通过模型模拟等手段，预测水资源的变化趋势，为水资源管理决策提供支持。
结语水文学及水资源管理是当前亟待解决的问题。
本文简要介绍了水文学的基本概念、水资源的重要性以及水资源管理面临的挑战，并探讨了水文学在水资源管理中的应用。
希望能够引起人们对水资源保护和可持续利用的重视，共同努力保护好我们宝贵的水资源。
水文学知识点总结
水文学知识点总结水文学是一门关于水在宇宙中的形成、运动、分布和变化的学问。
它从宏观的角度研究水的整体特性，以期了解水的起源、流量、运动和利用，以及水对生态、社会和经济的影响。
本文对水文学的基本理论和基本概念进行了总结。
一、水循环水循环是指水从地表流入河流、湖泊、海洋，随着热量和气压变化而产生水蒸发，随后由云彩运输到另一个地方并以降水的形式回到地表，从而形成一种地球表面水体的循环系统。
水蒸发产生的水汽，可以形成雾霭、浓云和雨云，在大气中传播。
二、水文地理水文地理是研究地球上的水资源而产生的一门科学，它从宏观的角度研究地球表面的水在空间上的分布特征以及水的变化规律，以期了解水资源的分布、变化和评价。
水文地理的研究包括了水资源的调查，水土的分析，水系的划分，水系的特征，水系的运动，水系的改造，水系的旱涝等。
三、水文气象学水文气象学是研究水文过程中气象要素变化的科学，主要研究降水、陆地交换热量、相对湿度和大气水汽等气象要素。
在水文气象学中，重点关注天气过程中的气象要素变化，以及这些变化对水文过程的影响。
四、水质学水质学是研究了解水质、水质变化和影响水质的原因，并实施相应改善措施的一门学问。
水质学讲究对水质的实时监测和长期跟踪，并将观测结果进行分析，掌握水质变化的规律。
在水质学中，有关水质的指标包括溶解氧、pH、水温、锰、硫和氨等。
五、水资源管理水资源管理是指有效地利用水资源，最大限度地满足社会经济发展的水资源调控和管理活动。
水资源管理的重点包括有效的利用水资源，保护水资源，实施水资源规划，实现水资源公平，建立水资源收费制度，保护生态环境等。
总而言之，水文学涉及一系列与地球水系和水资源有关的学科和问题，为深入了解它们提供了基础理论。
本文对其相关理论和概念进行了总结，以便帮助读者更好地理解水文学。
水文学及水资源
水文学及水资源水文学是研究水的来源、流向及循环过程的学科，涵盖了水文循环、水文分析、水文模型等内容。
水资源是人类赖以生存的重要资源之一，对于人类的生产生活具有极其重要的意义。
水文学与水资源息息相关，通过对水文学的研究可以更好地管理和利用水资源，保护水环境，维护人类生存的可持续性。
水文学的基本概念水文学是研究水在地球上的分布、运动和循环过程的学科领域，其研究对象主要包括降水、蒸发、融化水、地下水、地表水等。
水文学通过观测、分析和模拟水文过程，揭示水资源的时空变化规律，为水资源管理和利用提供科学依据。
水文学的重要性水资源是维持生态系统平衡和人类生存发展的基础资源，水文学的研究有助于合理利用水资源，预防水灾、干旱等自然灾害，并保障人类生活和生产用水需求。
同时，水文学的发展也为环境保护、可持续发展提供了理论支持和技术指导。
水文学的主要内容1.水文循环：指降水、蒸发、河流径流、地下水流动等过程在地球上的循环和转化过程，揭示了水在大气圈、陆地圈和地下圈之间的相互作用关系。
2.水文分析：通过对水文观测数据的统计与分析，揭示水文要素的变化规律，为制定水资源管理策略、制订应对水灾方案提供依据。
3.水文模型：利用数学和计算机模拟水文过程和预测水资源变化，为决策者提供合理的水资源利用方案和水环境保护措施。
水资源的可持续利用水资源的可持续利用是指在维持水资源生态系统稳定的基础上，满足当前和未来人类对水资源需求的原则。
为实现水资源的可持续利用，需要从以下几个方面进行探讨和实践：1.节约用水：通过加强节水意识，提高水资源利用效率，减少浪费，实现资源的可持续利用。
2.水资源配置：通过科学、合理的水资源配置，利用多种水资源进行补偿和调剂，保障各地区、各行业对水资源的需求。
3.水资源保护：加强水资源保护，保护水源地生态环境，减少水污染，确保水质安全，维护河流湖泊生态系统的可持续性。
结语水文学作为水资源管理的基础学科，在今后的发展中将继续承担着重要的角色。
水文学中的水资源与水环境
水文学中的水资源与水环境水文学是研究水文现象的学科，其中包括了水的循环、水的质量以及水的利用等方面。
水文学在环境保护、资源管理以及人类生存方面起着至关重要的作用。
在水文学中，水资源和水环境是两个重要的方面。
水资源水资源是水文学中的一个重点研究方向，因为水是人类生存不可缺少的基本资源之一。
随着人口的不断增长和经济的发展，对水资源的需求也越来越大。
因此，保护和管理水资源变得尤为重要。
水资源主要指的是水源、水库、河流、湖泊、渠道以及地下水等形式。
在资源管理的过程中，需要考虑到水资源的质量和数量两个方面。
而这两个方面之间是有联系的，因为质量较高的水，可以减少用水量的需求，从而达到合理利用的效果。
有效的水资源管理应该包括以下几个方面。
首先，需要建立全面的水资源调查和评估体系，以便更加深入地了解水资源情况。
其次，需要采取有效的节水措施，通过降低用水量或提高用水效率来减轻水资源的压力。
再者，需要建立科学的用水计划，合理地规划和配置水资源的利用方式，提高水资源的利用效益。
最后，需要加强水环境保护，避免水污染对水资源造成的影响。
水环境水环境是指与水相关的各种生物和非生物成分、以及它们之间相互作用形成的环境系统。
这个系统包括了水、生态系统和土壤等方面，是维护水资源可持续利用的重要因素。
但是，在当前的环境中，水环境问题日益严重。
例如，水污染、水土流失、水生态失衡等问题，都是人类利用水资源过程中不可避免的问题。
对于水环境的保护，需要采取多种措施。
首先，需要加强对水质的监管，通过监测和治理措施，减少水污染的量。
其次，需要实现水资源的合理分配和利用，减少水土流失等问题。
再者，需要加强对水生态系统的保护，修复与建设湿地等生态系统，维持水生态系统的稳定性。
最后，需要加强水环境保护的法律法规建设，加强对违法行为的惩罚，从源头上控制水环境问题的发生。
总的来说，水资源和水环境是水文学中的两个重要方面，对人类的生产生活有着不可替代的作用。
水文学科普
水文气象：研究降水、蒸发、蒸腾、地表径流、地下径流等水文过程与气象过程之间的相互作用关系。
水文循环：研究水在地球表层循环的过程，包括降水、蒸发、蒸腾、地表径流、地下径流等过程。
水文灾害：研究洪水、干旱、地质灾害等与水文环境有关的自然灾害，以及人类活动引发的水文灾害。
水资源：研究水的质量、数量、分布、利用与保护，以及水资源管理、水利工程建设和水环境保护等问题。
水文学是研究地球表层水文循环过程、水文地质过程、水文气象过程及其相互关系的一门学科。它是地球科学、环境科学、水利工程、气象学等多学科交水利工程建设和生态环境保护等具有重要意义。
水文学的研究内容主要包括：
水文地质：研究地下水的形成、分布、流动及其与地质环境的相互关系，包括岩石渗透性、水文地质特征、地下水动力学等。
生态水文学
3、以实践为基础的生态水文学理论探寻阶段
•
进入20世纪90年代中期以后，国际学术界对于生态水 文学的研究进展情况以UNESCO/IHP-V（1995－2001） 执行的生态水文过程专项研究最具代表性，该专项研究在 26个国家和地区展开，共计执行了36个相关研究项目。除 UNESCO－V专项研究之外，其他的一些独立研究团队也 在生态水文学方面开展了卓有成效的工作，如Baird和 Willy的工作促成了生态水文学专著的出版；一些独立的研 究者也围绕水文化学和生态水文特征、小流域分布参数的 生态水文模型、垂直土柱中溶质运移的Park分析方案等专 项研究开展了有效的工作。总的来说是偏重于水文过程水 文格局变化所产生的生态效应方面的研究。
• • 教科文组织国际水文计划召开了一系列生态水文学研 讨会。IHP第六阶段（2002-2007）主要研究水的交互作 用—处于风险和社会挑战中的体系，重点研究地表水与地 下水、大气与陆地、淡水与咸水、全球变化与流域系统、 质与量、水体与生态系统、科学与政治、水与文化等八个 方面新的挑战问题。IHP第七阶段（2008-2013）利用现 有科学知识发展新的研究方向和方法，以对环境变化、生 态系统和人类活动做出响应。
四、我国生态水文研究
• 我国学者开始采用生态水文学概念，开展生态水文学 相关的独立研究活动已经是进入21世纪以后的事情了。目 前可查的国内大陆学者关于生态水文学介绍方面的第一篇 中文文献是王根绪等在《地球科学进展》16卷第3期发表 的《生态水文科学研究的现状与展望》。与国际上对于生 态水文学的讨论一样，对于该新的学科的定义和争论一直 持续到现在。在争论进行的同时，采用生态水文学的方法 和理论开展针对东北湿地生态系统、湖泊生态系统、西北 干旱半干旱和寒冷地区生态水文学的研究正在积极开展， 并取得了良好的成果。从研究的内容方面而言，不仅开展 了流域为单元的生态水文学研究，而且对于生态水文过程 的分析也进行的更加深入，不仅开展了植被动态与生态水 文关系的研究而且对于林地土壤大孔隙特征与森林生态水 文关系的研究也在进行。
水文学的分类
水文学的分类水文学是关于水的运动、分布和质量特征的科学。
它研究水在地表和地下运动的规律，以及如何有效地管理和利用水资源。
依据研究的范围和方法，水文学可以分为许多不同的分类。
本文将逐一介绍几种主要的分类方式。
1.根据研究对象的不同，水文学可以分为地表水文学和地下水文学。
地表水文学研究地表水的循环、地表径流、土壤水分、蒸发和降水等方面的问题。
地表水文学也关注大型水体的流量和水质，如河流和湖泊。
它既包括自然河流和湖泊的研究，也包括城市和工业区域内的人工河流和水库的研究。
地下水文学研究地下水的循环和储存，以及地下水和地表水之间的相互作用。
地下水文学的研究对象包括地下水层、地下水文化景观、地下水的井和喷泉等。
2.根据研究对象所处的大区域，水文学可以分为流域水文学和全球水文学。
流域水文学研究一个河流或湖泊的整个流域，包括它的水资源、水污染和洪涝等，以便更好地管理和利用水资源。
流域水文学还研究人类活动和自然环境对流域水资源的影响。
全球水文学研究地球上所有水体的循环和分布，包括大气水、地表水和地下水。
它考虑到地球水循环对全球气候和生态系统的影响，以及人类活动对地球水循环的影响。
全球水文学在国家和国际层面上发挥着重要作用，以解决全球水资源使用的挑战。
3.根据研究方法的不同，水文学可以分为实验水文学、观测水文学和数学水文学。
实验水文学是通过实验室模型研究水循环和水流动的规律。
在实验室中，水文学家可以创建和调整各种环境条件来模拟不同的天气和地形条件。
实验水文学通常用于理解复杂的水文学过程，例如泥石流和河流侵蚀。
观测水文学是通过对现实世界的水文过程进行观测，来理解水文学的规律。
水文学家使用仪器和技术来记录水流量、水位、沉积物和水质等数据。
其中一些数据可用于验证模型结果，并为水文学家提供决策支持。
观测水文学通常用于管理水资源或研究水循环的实际应用。
数学水文学使用数学模型，以描述水文过程，并预测未来的水文事件。
这种方法可以由观测数据提供数据支撑，同时也可以预测未来水文学需求。
水文学11
水文学水文学是对水资源的研究，包括水文过程、水文水文补充、土壤水分、水生态、水资源可持续利用等方面的研究。
本文将详细介绍水文学的概述、研究方法、应用领域及未来发展趋势等方面。
一、水文学的概述水文学是研究水文过程的一门学科。
水文过程是指自然界中水从降水到地面、地下和大气层中的运动、蓄积、分布和利用的一系列过程。
水文学以水循环为主线，研究与之相关的各种水文过程及其规律。
水是人类生活的必需品，它不仅是人体组织的基本成分，还在人类的生产、生活和国家工业等领域中发挥着至关重要的作用。
二、水文学的研究方法水文学研究中的数据通常来自实地观测和测量，包括降雨、蒸发、径流量、水位、温度、湿度等参数的观测。
采用的实验手段有野外观测、实验室模拟和数值模拟等。
野外观测直接观测水文变量和地表特征，是获取水文学数据的最基本方法。
实验室模拟方法主要是通过控制不同环境条件，模拟现实中的自然条件进行实验。
数值模拟法是利用计算机对水文数据进行数字化处理，进行模型推演和实验，从而进行预测和决策。
三、水文学的应用领域水文学在自然资源、农业、城市防洪、水利工程、环境科学和气象学等领域得到了广泛应用。
其中，水资源是人类社会生存发展的基础资源，研究水文过程及其规律是保障水资源安全和有效利用的前提条件。
农业方面，研究作物的需水量、灌溉制度等，可以有效地提高农业生产水平和水资源利用效率。
城市防洪方面，水文学可以帮助城市规划师和政府官员预测洪水，制定相应的防洪措施。
水利工程方面，如堤坝、水电站和水库等工程的建设和管理，都需要进行水文学方面的研究。
环境科学方面，研究水文过程可以帮助减少水污染、保护生态环境。
气象学方面，水文学可以帮助气象学家预测雨水的分布和量，对农业、人类生活和环境保护等方面有深远的意义。
四、水文学未来的发展趋势谈到水文学未来的发展趋势，人们不得不关注全球气候变化带来的影响，因为气候变化不仅对自然系统有影响，同时也对社会和人类生活带来了很大的影响。
水文学和水生态系统
建立健全水资源管理法规体系，明确各方责任和义务，加强水资 源管理和保护。
推广水生态文明理念
加强水生态文明宣传教育，提高公众水生态文明意识，促进水生态 文明建设。
加强行业自律和监管
水资源开发利用行业应加强自律，遵守相关法规和标准，同时接受 政府和社会监督，确保水资源可持续利用。
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恢复性种植，提高植被覆盖率
恢复湿地植被
01
在湿地保护区进行植被恢复，种植适合当地生长的湿地植物，
提高湿地生态系统的稳定性和生态功能。
植树造林，涵养水源
02
在水源保护区进行植树造林，增加森林覆盖率，提高水源涵养
能力。
推广生态种植
03
在农业生产区推广生态种植技术，减少农药和化肥的使用量，
提高土壤肥力和农作物产量。
水生态系统基本概念与组成
水生态系统定义及特点
水生态系统定义
水生态系统是指水域内生物群落与非 生物环境之间通过物质循环和能量流 动相互作用、相互依存而形成的动态 平衡系统。
水生态系统特点
具有开放性、动态性、自组织性、自 适应性和脆弱性等特征。
水生态系统组成要素与结构
组成要素
包括生物要素（水生生物群落）和非生物要素（水、底质、光照、温度等）。
04
保护与恢复水生态系统策略措施
加强污染源治理，减少污染物排放
严格控制工业废水排放
加强对工业企业的监管，确保废水处 理设施的正常运行和达标排放。
控制农业面源污染
推广生态农业，减少农药和化肥的使 用量，减轻农业对水体的污染。
治理城市生活污水
完善城市污水处理设施，提高污水处 理率，减少生活污水对水体的污染。
土地利用变化对水生态系统影响
水文与水资源之间的联系
水文与水资源之间的联系（南昌工程学院12级水文与水资源工程1班周翔）摘要：随着社会经济的发展和城市化的加速，用水危机已成为阻碍社会前进的重要问题。
在当今社会要充分认清水资源和经济的关系、和生态系统的关系，才能够真正做一名合格的水利人。
充分认识水文与水资源的关系也是扩展视野、增强学习专业的勇气和信心的重要一步。
关键词：水文学、水文科学、水资源学、地下水、生态学、气候1、水文学研究内容和学科特点水文学（hydrology）是地球物理学和自然地理学的分支学科。
研究存在于大气层中、地球表面和地壳内部各种形态水在水量和水质上的运动、变化、分布，以及与环境及人类活动之间相互的联系和作用。
是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律，以及运用这些规律为人类服务的知识体系。
水文涉及到的范围特别广，包括：降水、蒸发、入渗、地下水径流、河川径流以及溶解物或悬浮物在水中的输送，即谁在地球上的整个循环过程。
水文学从20世纪中叶以后，由于其本身的发展由单一学科变身成为多学科交叉的学科体系，即现在的水文科学。
在水文科学实际发展过程中，人们尽管把全球水循环和全球水平衡作为水文学的基础对象，但是水文专家却在研究这个循环过程中偏重了地表的过程，其他部分则交予他人研究，在人们开始用工程措施来进一步开发和利用水资源时，水文学加强了为水工程服务而出现了工程水文学，但是并没有人说“把水文延伸到为水工服务”，并迅速发展成为水文学的主要内容，而认为水文学是否变成了水利工程学。
实际情况是：水文学继续在描绘着自然界中水的变化规律,,继续为水工程的规划、规划和运行服务，而且又加强了环境影响和生态安全的研究，是由工程应用水文学前进了一大步。
第一部分是水文循环和径流形成，宏观的水文循环和水量平衡，然后分为河流和流域的研究，对数据的分析统计，研究降水的形成和蒸发，所以要求水文工作者有良好的自然地理修养，对一些地球科学的基础知识有所了解，又能有良好的数理基础。
1.1.1水文学概论
contents
0
水存在的形式
1
0 2
水文学的定义
0 3
水文学的研究内容0 4源自水文学的分类0 5
水文现象的研究方法
水存在的形式
水存在的形式
水文学的定义
水文学定义
研究自然界各种水体的存在、运动、循环和分布、物理和化学特 性以及水体对环境的影响和作用，包括对生物特别是对人类的影响， 广义上讲就是一门研究自然界各种水体的运动、变化和分布规律的科 学。
水文学研究内容
水文学研究内容
揭示地球系统中水的运 动规律，水的循环机理 和水的时空分布特点
探讨水的自然和社会属性
揭示水与生态环境的相 互关系，污染物在水中 的变化规律
研制在防灾减灾、水资 源利用，水环境保护及 工程建设中必须的水文 水利计算技术
水文学的分类
水文学分类
河流水文学 海洋水文学
研究对象
数理统计法 2
研究水文现象特征的统计规律
地下水文学 冰川水文学
水文测验学 数值水文学 实验水文学 随机水文学
研究方法
流域水文学 平原水文学 研究区域
干旱区水文学 岩溶水文学
工程水文学 森林水文学
农业水文学 城市水文学 服务范畴
水文学研究方法
水文现象研究方法
揭示水文现象运动变化 的机理、规律
1 成因分析法
3 揭示水文特征值的地区规律
地区分析法
水文学与水资源学的关系
一、试题你认为生态水文学的科学问题有哪些水文学的基础理论问题水文学与水资源学的关系水文学与水资源学的关系水文学主要是研究地球上水的起源、存在、分布、循环运动规律，水资源学主要研究水资源的形成、演化、运动规律及水资源的合理开发利用的基础理论。
水文学与水资源学即有区别又有密切的联系。
水文学是水资源学的重要科学基础，水资源学是水文学服务于人类社会的重要应用。
水文学是水资源学的基础。
从水文学和水资源学的发展过程看，水文学具有悠久的发展历史，而水资源学是在水文学的基础上，为了研究和解决日益窋的水资源问题而逐步形成的一个知识体系。
因此，可近似的认为，水资源学是在水文学的基础上衍生出来的。
从研究内容上看，水文学是一门研究地球上各种水体的形成、运动规律以及相关问题的学科体系；水资源学主要研究水资源评价、配置、综合开发、利用、保护以及对水资源的规划与管理，按照水资源的定义，水资源是指可被人类利用的淡水资源，世界上大量的水中只有一小部分可以划归为水资源的范畴，水资源学对水资源的研究是建立在水文学对地球上各种水体的研究的基础之上的。
水资源学是水文学服务于人类社会的重要应用。
人们研究水文现象的一个重要目的就是为了更好的利用水资源，来实现水资源的可持续利用。
水资源的开发利用规划与管理等工作是水文学服务于人类社会的重要应用内容。
水文学中的水循环理论支撑水资源可再生性研究，是水资源可持续利用的理论依据。
在对水资源进行量化进程中，根据水文规律和水文学基本理论，利用数学工具建立模拟模型，是水资源承载能力量化研究、优化配置量化研究的基础。
由于人类对水资源的开发利用，使水循环过程成为自然循环与社会循环的集合，在水资源配置、水资源管理、水资源承载能力计算等模型中，要充分体现这种集合，需要把水文模拟模型作为基础模型嵌入到水资源模型中。
对水文学若干基础研究领域的展望1、气候变化对水文循环时空分布的影响：全球气候变化将影响到大气、海洋和陆地的相互作用过程。
水文学原理
水文学原理
水文学原理是指关于水的形成、运动和分布规律的科学研究。
它涉及到地球上的水循环、水的特性以及水对地球生态系统的作用等方面。
水文学原理是现代地学研究的重要分支之一，对于水资源的可持续利用和水灾的预防具有重要的理论和实践指导意义。
首先，水文学原理研究了地球上的水循环过程。
水循环是指地球上水从气态水蒸气转变为液态水和固态水的过程，然后再通过蒸发、降水、地表径流和地下径流等方式回到大气中的过程。
水文学原理通过研究水蒸气的生成和凝结、降水的分布特征以及地表和地下水的动态变化等问题，揭示了水循环的机制和规律。
其次，水文学原理研究了水的特性和水流的运动规律。
水是一种特殊的物质，具有独特的物理性质和化学性质。
水文学原理通过研究水的密度、粘度、溶解度等特性，揭示了水流的运动规律，包括水流的速度、流量、水位的变化等。
这些研究对于水资源的合理利用、水工程的设计和河流的治理等都具有重要的参考价值。
最后，水文学原理研究了水对地球生态系统的作用。
水是地球上最重要的生命之源，对维持生态系统的稳定和发展起着重要的作用。
水文学原理通过研究水对土壤、植被和动物的影响，揭示了水对地球生态系统的调节和影响机制。
这对于保护自然环境、维护生态平衡具有重要的理论和实践意义。
综上所述，水文学原理是对于水的形成、运动和分布规律进行科学研究的学科。
它通过研究水循环、水的特性和水对地球生态系统的作用等方面，揭示了水文学的基本原理和规律。
水文学原理对于水资源的管理和保护，以及水灾的预防和防治具有重要的理论和实践指导意义。
生态水文学新概念“蓝水”“绿水”
生态水文学新概念“蓝水”与“绿水”资源一、概念解读“绿水”，主要是指植物根部的土壤存储的雨水，即源于降水、存储于土壤并通过蒸发、蒸腾进入到大气中的水汽。
“绿水”概念是相对于河流、湖泊和地下蓄水层中的“蓝水”而言的。
“蓝水”分为看得见的地表径流和地下径流的液态水；是河流、湖泊和地下蓄水层中的水，相对于“绿水”而言。
在某一流域中，“绿水”（气态水）的循环供给陆生生态系统，“蓝水”（液态水）的循环供给水生生态系统和人类的用水需求。
“绿水”的循环反映了自然界“土壤－植物”生态系统的用水消耗。
“蓝水”在地表和地下流动，从山顶到山脚，从陆地到海洋。
简单地说：“绿水”是指不可见的水，“蓝水”是指看得见的水。
二、“绿水”的重要作用绿水具有极为重要的生态功能，它不仅为所有陆地植物提供生长的必备条件，而且调节着全球的气温。
蒸发蒸腾到大气中的绿水起着温室效应，与干燥的大气相比，它使地表气温提高了30℃，大气中二氧化碳的温室效应，又使地表气温提高了3℃，如果没有这两者的温室效应，地表平均气温将是-18℃，而且不是现在的15℃。
正是绿水使地表平均气温既没有冷到冰点之下，也没有热到沸点之上，从而才使地球上的水能以液态形式存在，使生命能在地球上诞生和进化。
绿水还对陆地的降水模式起着重要的调节作用。
在全球尺度上，海洋蒸发的水汽进入陆地形成陆地40%的降水，另外60%的降水则来自陆地的蒸发和蒸腾，因而绿水构成了陆地一个具有支配作用的水汽反馈圈。
如果海洋水汽途经陆地的距离大于500—1000公里，则陆地绿水对陆地水循环的影响比海洋水汽更大。
三、“绿水”与“蓝水”据水文观测和监测所得的数据显示，全球降雨量蓝水约占1/3，绿水约占2/3。
陆地绿水对陆地水循环的影响比海洋水汽更大，如撒哈拉地区90%的降水来自绿水，美国中部地区60%的降水来自绿水。
植物的生物生产量、绿水量、降水量三者成正比例线性关系，并构成一个循环模式。
生物生产量越大，蒸腾量即生产性绿水量也越大，降水也越多。
生态水文学ppt
老鹳草 沙伯早熟禾 总状花 直立委陵菜
9
植物水分关系
• 多数植物体内的水流是由水压差驱动的。 根据汁液上升的内聚力－张力理论，水分 移动是由叶的蒸腾表面张力驱动的。表面 张力降低了蒸腾生境的水压，导致水分从 根里向上流动。 • 在溶质被渗透障碍物所阻的时候，水分移 动比溶质移动容易，水流通过膜进出细胞 的运动是由细胞内外之间的水势差所驱动 的。 • 植物体内水势差主要是由压力差和溶质势 差所决定的。通过根的水流通常是由土壤 水分和植物基部压力差所驱动的。 10
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湿地的水化学成分
• 关于湿地的水化学问题已经做过大 量研究工作，研究的重点在于：了 解水化学条件；确定供水化学过程 及其量化问题；探讨化学与湿地植 被的关系。 • 与植物种分布和湿地植被有直接关 水文条件对水化学有很大影 系的水化学问题包括： 响；植物种的生长和分布更
水力传导率
11
凋萎和渍水
• 凋萎是指植物在干旱时的软柔、松弛和下垂 状态。 • 凋萎在叶上表现的最明显。叶靠细胞膨压维 持其形状，当膨压降到零时，叶就出现凋萎 现象。 • 植物接近凋萎点时，气孔传导度逐渐丧失， 蒸腾量和光合作用随之降低。 • 渍水指土壤水分饱和或积水的一种环境条件 ，可能持续几小时或数月之久。 • 渍水往往影响根的形态和生理活动。当根的 水分通量受阻日趋严重时，可引起对水淹敏 感的植物凋萎和落叶，耐水淹植物由于根的 12 适应性反应不容易受渍水影响。
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斑块状植被的生态水文效应
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干旱区生态水文模型
• 描述生态水文模型动态的数值模型，从大气 环流模型的回格到个体植物这一系列尺度上 应用；就时间尺度而言，以几小时用以模拟 过程和事件，以几百年用于模拟气候变化。 • 针对干旱区开发的模型很多，包括水文模型 、生态模型和生态水文耦合模型。 • 模型需要采用可变时段进行模拟：用高分辨 率时段模拟短暂和突发性事件，用低分辨率 时段模拟上述活动以外时间的通量； • 应采用适用于干旱区稀疏作物的蒸散方程； • 需要采用足够小的空间尺度描述干旱区土壤 、地面和植被性质的空间变异性。
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• 1.1.2 生态水文学的产生及初期研究(产生至 20世纪90年代的中期)
• Ingram H. A. P. 在1987年提出生态水文学这一概念， 以湿地为研究对象
1.2 生态水文学的研究内容
• 生态水文学是生态学与水文学的交叉学科。 I. Rodriguez-Iturbe认为生态水文学是 研究生态格局和过程下的水文机制的科学， 气候-植被-土壤的相互作用是其控制性的 因素，土壤湿度是其关键的研究因子。
• 生态水文学研究在生态学、水文学及环境 学的相关研究中有所涉及 。生态水文学研 究的设想包括：
• ①采用生态水文学方法提高河道的抗干扰和 缓冲能力，实现水资源持续利用；
• ②河流、水库和河口的脆弱性决定于水文和 生物过程的时间演化，这些演化会在人类的 干预下发生变化；
• ③营养物质进入到水体环境的方式和强度决 定于人为因素对流域内的水文和生态特征的 干扰；
• ④洪水的强度及持续时间受到河道系统生物 过程的改变，即水文变化受到生态格局的影 响；
• Bragg O. M.等模拟了从苏格兰的一个上升湿地里 抽取泥炭的生态水文过程；
• Hense1 Bruce R.等研究了天然湿地的生态水文过程
• Jansen Andre J. M.等研究了平坦湿地的生态水文过 程 ，试图采用模型的方法来研究
• 这一时段的研究以1996年9月24 -26日在法国的斯 特拉斯堡召开了“欧洲实验与代表性盆地网 络”(European Network of Experimental and Representative Basins，简称ERB)第6次会议而告一 段落。出版了《Ecohydrological Processes in Small Basins》
• 植物通过气孔生理特性来控制水分运动，气孔通过增 加和减少叶的水蒸气传导性来对光、温度、CO2和 叶水势的变化做出响应。影响植物蒸腾的最主要的环 境因子就是植物吸收的净辐射。
• 水分在植物体内运输及其调控机理都属植物水分关系 的范畴，因此植物水分关系是生态水文学的基础。
• 根据陆地主要生态系统类型有：
• 1.1.3 理论探寻阶段(20世纪90年中期以后)
• 以UNESCO/IHP-V2 .3 、2 .4(1995～2001年)对生态水 文过程的专项研究最具代表性。成果：
• ①对研究尺度的进一步探索。Kemp J. L.等对生境尺 度的河流生态水力学进行了研究。
• ②水文过程的生态环境效应。Dakova Sn Y.等的研究 中发现低水位是河流生态系统的限制性因子 。
生态水文学导论
——生态系中的水文循环
参考书籍
• 李振基、陈小麟等 《生态学》 • 刘云国、李小明主编 《环境生态学导论》 • 金岚主编《环境生态学》 • Andrew J. Baird, Robert L. Wilby 著，赵文智，王
根绪译，生态水文学——陆生环境和水生环境植 物与水分关系，北京：海洋出版社，2002年 • 刘昌明.土壤—植物—大气界面水分过程与节水调 控.北京：科学出版社，1999． • 夏军．生态水文学的发展与西部生态需水问题研 究面临的挑战．北京：中国水利水电出版社， 2003．
直至20世纪90年代中后期，我国都尚未将生态 水文学作为一专门学科加以研究，只是在相关研究中 有所涉及，包括土地利用方式的改变对河流径流量的 影响，森林破坏和草地退化对径流量变化的影响以及 近年来开展的生态需水研究等等。20世纪末，严登 华开始在东辽河流域开展生态水文学研究，以GIS为 工具，探讨流域生态水文格局的演化，并构建理想的 生态水文格局，进而探讨其在区域水环境安全调控中 的应用。
• A. 干旱区的生态水文过程
• 研究区域植被群落演替过程与气候以及其他环境变 化的关系是生态水文学关注的焦点问题之一
• 干旱区降水贫乏，干旱区植物具有适应这种环境与 水分的特殊生态功能与生理机制。Evenari把植物划 分为“变水”植物和“恒水”植物两类。
• ⑧对生态水文过程的的深刻理解和预测能力 的提高是实现水资源和景观高效管理的基础；
• ⑨交错带如河岸缓冲区、湿地和洪泛平原结 构的理想化是降低污染物从流域进入河流和 下游水体的一个主要工具。
• 1.2.1 生态系统中植物与水的关系研究
• 植被是水循环中最活跃的调节者，它通过根系吸收 水分，叶蒸腾水分而参与水循环。植物的蒸腾和吸水 既受本身的生物学特性控制，又受其所处的环境条件 的影响。水分在植物体内的运动是纯粹的被动过程， 大多数植物体内的水分运动是受水势差驱动的。根据 液流上升的表面张力和内聚力理论，水流是叶蒸发面 表面张力作用的结果，表面张力降低蒸发面的水势， 从而引起植物根系中水分的流动。
• ⑤河流中营养物质富集状况受到地表水和河 道生物结构的影响；
• ⑥污染物的转移和变化受到水力-水文格局 和河流廊道生态特征的影响；
• ⑦基于GIS的生态水文学方法应用于由交错 带和基本斑块组成的流域，获得在微观尺度 上的水文和生态信息，在高一级尺度上汇合， 这种对水文信息的增加将会对流域水文格局 做出更深刻的解释；
第一章 引言
• 1.1 生态水文学的研究起源及进展
• 水资源可持续性的要求
• 1.1.1 生态水文学的孕育阶段(20世纪中叶 至90年代初期)
• 1957年Odum研究了河源系统的能量预算问题，
Margalef提出了生物演替(Biological Succession) 概念 。生物发生带(Biozoonenotic Zone)概念
• ③水文格局的生态效应；
• ④模型与制图研究。 Dawes Wartick R.等评价了在一
个实行轮作的小流域分布参数的生态水文模型 。
• 1998年9月22 - 24日，在捷克的LIBLICE召开了ERB 的第7次会议，会议的主题是“变化环境中流域的水 文和生物地球化学过程”,2000年在比利时的GENT 召开了ERB第8次研究会议。