水文学第一章

29


水文科学开始主要研究河流、湖泊、沼泽、冰川和 积雪，以后扩展到地下水、大气中的水和海洋中的 水。传统的水文科学是按研究对象划分分支学科的， 主要有：河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、 冰川水文学、雪水文学、水文气象学、地下水水文 学、区域水文学和海洋水文学等。 河流水文学也称河川水文学，研究河流的自然 地理特征、河流的补给、径流形成和变化规律、河 流的水温和冰情、河流泥沙运动和河床演变、河水 的化学成分、河流与环境的关系等。
都江堰

李冰修都江堰時，曾設立三 個石人水則，以水位「竭不 至足，盛不沒肩」來衡量水 量足夠與否。圖中Q1所示者 灌區最低需水量；Q2所示者 保證灌區安全的最高引水量。
1424年中国和朝鲜先后开始使用统一 的测雨器；
1663年C.雷恩制造了自记雨量计；
1687年E.哈雷研制成功了蒸发器；
进入50年代以来，由于水文理论的深入发展和其他科
学（概率论、统计学、计算数学、系统工程学、气象学
等）的渗透，水文计算和水文预报出现了许多新方法， 另一方面，由于计算机、遥感、遥测等新技术的应用， 水文学进入了现代化时期。这一时期的主要特点是：引 进了遥感、计算机等新技术、新方法，重点开展水资源

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。 太阳辐射 地心引力

大气层——雷电是怎样形成的？为何阿根廷是世界上暴风雨最频繁的地 区？西班牙殖民妇女在安第斯山区某村落难以生育又是怎么回事呢？这 些都跟大气有关。为何我们的大气层是生命唯一能赖以生存的地方。
冰——世界上最具动能，变化最快，最强大的力量。冰是如何刻凿地貌、 推动人类的演化，在未来又会对人类构成什么样的威胁？ 海洋——从夏威夷到亚马逊河再到埃塞俄比亚，还有地中海，汹涌的波 浪，巨大的潮汐，独特的洋流以及全球暖化将带来的危险。
百度文库


珍稀地球——从光秃秃的岩石变成我们今天所熟悉的世界，用了45亿年 漫长的时间孕育并发展，那是充满了灾难和重生的不可思议的旅程。在 这个稀少又壮丽的星球上一直面临着巨大的挑战，包括来自我们人类的。 在各种力量的威胁作用下，地球还能幸存下去吗？或者只是时间问题？
水文学历史

白鹤梁题刻位于长江三峡库区上游涪陵城北 的长江中，是三峡文物景观中唯一的全国重 点文物保护单位，联合国教科文组织将其誉 为“保存完好的世界唯一古代水文站”。


反映水在岩土孔隙中渗流规律的实验定律。 由法国水力学家 H.-P.-G.达西在1852～1855年 通过大量实验得出。其表达式为 Q=KFh/L 式中Q为单位时间渗流量，F为过水断面，h 为总水头损失，L为渗流路径长度，I=h/L为水力 坡度，K为渗透系数。关系式表明，水在单位时 间内通过多孔介质的渗流量与渗流路径长度成反 比，与过水断面面积和总水头损失成正比。
1870年T.G.埃利斯研制出了流速议；
19世纪以来，世界各国普遍建立了水 文站网，制定了统一的观测规范，为 观测水文现象、定量研究和科学试验 提供了条件。
19
1674年P.佩罗提出了水量平衡概念；
1775年出现了谢才(Chezy)公式； 1802年道尔顿(Dalton)提出了蒸发公式； 1856年达西(Darcy)提出了非常著名的达西定律； 这些理论和公式的相继出现，促使了水文学成为一 门科学。 尤其是1674年法国人P.佩罗根据他在赛纳河观测到 的降雨和径流资料，计算出塞纳河在伯格底以上流 域的年经流量是年降雨量的1/6，这是人们第一次 建立的降雨径流定量关系，这一结论的公布，被认 为是现代水文学的开始。 20
28
社会生产规模空前扩大，生产生活用水 不断增多，环境污染日趋严重，水资源日 益紧张，迫使水文学特别侧重于水资源和 水环境的研究，研究工作既着眼于水量， 也着眼于水质，既注意洪水、也注意枯水； 从研究范围上讲，不仅要研究一条河流、 一个流域的水文特性，还要研究跨流域、 跨地区的水资源综合利用、综合调度中的 水文问题。


伴随着水资源利用而产生的
水在人类历史上的巨大作用 水到渠成 水可载舟，亦可覆舟 饮水思源 滴水成冰 滴水穿石 逆水行舟 流水不腐 细水长流

朴素的唯物 主义思想



火山——地球上最根本的自然力量，它是地球系统的一部分，它们一直 在改变着地貌，火山在很大程度上决定了地球的生命起源。火山和地球 生命相互依存，给地球生物提供了适宜生存的环境。
及人类活动的水文效应研究，分支学科不断产生，研究
方法趋于综合。
27
科学技术进入了新的发展时期，气象卫星、雷 达测雨、中子法测土壤含水量、放射示踪测流、 同位素测沙、卫星遥感传送资料等现代化技术使 人们能够获得用常规方法无法取得的水文数据， 现代化的研究实验设备使人们对水文现象有了更 深的了解，水文模拟、水文随即分析、系统分析 等方法使人们分析水文现象的能力大大增强，计 算机的应用更使水文测验、水文研究的自动化成 为可能。

白鹤梁上还有黄 庭坚、朱熹、庞 公孙、朱昂、王 士祯等历代骚人 墨客众多的诗文 题刻，篆、隶、 行、草皆备，颜、 柳、黄、苏并呈， 有较高的艺术价 值，故有“水下 石铭”之美誉。

在尧舜禹时期，天下洪水为患。当时中国四条江河 之源，叫做“四渎”，包括岷江、黄河、淮水、和 济水，都未打通，淹没了大片地方，浩浩怀山襄陵。 包括天府之国——今天的四川，还是一片泽国之地。 尧舜命他的父亲鲧治水，鲧用堵河栏坝的方法，结 果不成功，被大舜处死。父志子承，大禹就带领夏 后氏部族从石纽山开始，改变堵截的方法，用疏导 的方法，顺水之势，因水之性，首先治理岷山和岷 江。用随山刊木的办法，划定河道，有壅塞的堰塞 湖，就用向东南开辟淝水沱，加以疏导和分洪泄洪 的办法，这就叫做“东别为沱”。