水文科学发展简史

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。