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水文学科的发展趋势

录入时间:2017年6月1日

   水文学是地球科学的一个重要分支,它是一门研究地球上水的起源、存在、分布、循环和运动等变化规律,并运用这些规律为人类服务的知识体系。国际水文科学协会 (LAHS) 设立 9 个委员会,涉及到地表水、地下水、陆地侵蚀与泥沙、冰雪、水质、水资源系统、水文遥感及资料传输、大气-土壤-植被关系和水文示踪等各个分支,说明了水文科学主要研究的领域与应用的方面。但是,水文现象具有复杂性,不仅表现为它在时间尺度和时间方向上的不可逆 ( 不重复性 ) ,而且体现为空间上的变异性。水文学需要在生产实际需求推动下,得到新的认识和发展。

    一、水文科学的发展与体系

    在过去的几十年里,国际水文学科的发展十分活跃。 80 年代以后,联全国教科文组织 (UNESGO) 、国际科学联盟理事会 (IGSU) 、国际水文学协会 (IAHS) 和世界气象组织 (WMO) 等实施了一系列国际水科学计划,如国际水文 10(IHD) 、国际水文计划 (IHP) 、世界气候研究计划 (WGRP) 、全球能量和水循环试验项目 (GEWEX) 、国际地圈生物圈计划 (IGBP) 等。

    90 年代以后,可持续发展的观念被广泛接受,并成为各国政府 21 世纪行动纲领的重要承诺。可持续水的管理及其水文学基础也成为国际水科学研究的热点之一。可持续水资源系统管理是指在国家和地方水的政策制定,水资源的规划开发和管理中,寻求经济发展、环境保护和人类社会福利之间的最佳联系与协调。 1996 年,联合国教科文组织国际水文计划工作组将可持续水资源管理定义为“支撑从现在到未来社会及其福利而不破坏它们赖以生存的水文循环和生态系统完整性的水的管理与使用”。简言之,它是“使未来遗憾可能性达最小化的管理决策”。从目前的国际学术讨论看,可持续水资源管理有 3 个基本目标,它们是环境的完整性、经济效率和衡平。

    由于较频繁发生的区域性水旱灾害问题,我国的水文学历史悠久。在 20 世纪 50 年代,专门的国家水文研究所等单位,业已提出不少小尺度水文物理过程的实验研究成果。但是,过去比较重视的是工程水文学问题,如应用于水利工程设计的暴雨洪水查算图表和应用洪水预报的产汇流理论等。 90 年代后期,随着计算机技术和系统理论的引入,使得水文学的方法论有了明显的提高,如有中国特色的新安江流域水文模型等等。 20 世纪 80 年代后期,随着全球气候变化问题的研究和国际水文合作,国内一批高校科研院所分别承担一系列国家和国际水文基础研究项目,其中包括全球水循环能量试验的亚洲实验室研究,黄河流域水资源可再生性维持机理的国家重大基础项目研究等。另一方面,与国际相比较,尤其在先进的水文观测技术手段和基础的水文物理动力学过程研究方面,我国水文研究还存在较大的差距。

    二、水文学的发展与任务、水文学基础研究

     () 地球水循环的数量、质量、力和能量及化学生物过程影响的作用机理与量化关系;

     () 水文尺度问题;

     () 宏观、中观与微观水文系统 ( 开放与封闭系统 ) 的信息度量与不确定性。

    三、水文学的应用研究

     () 水文系统信息的采集与信息量的量化分析。

     () 水文统计与水文风险分析。

     () 水文系统模拟。

     () 水文预测预报。

     () 水资源管理和水环境保护中应用的水文学基础。

     () 水资源水环境的相互作用与转化关系研究;水环境劣变对水资源量与质的影响机理。

    四、近代水文学的发展趋势与特点

      () 水文学研究的领域愈来愈广泛,研究的问题也越来越复杂,并且遇到了来自各方面的不确定性和非确知问题。

      () 近代水文学的研究已愈来愈注重系统性和整体性。

      () 水文学的研究与为人类服务,解决实际工作中各项水的问题的联系更紧密了,如水旱灾害预测预报和可持续水资源管理的水文学基础研究等。

 

                                                                            责编:远长城

 


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