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研究地球上各種水體的產生，水的循環、時空分布、化學和物理性質及其與周圍環境的相互作用（包括與生物間的關系）等方面的科學規律，并運用這些規律為人類服務的科學。

  摘要

  拼音   shuiwenxue

  英文名稱   hydrology

  所屬學科   水利工程

  目錄

  1.歷史沿革

  2.學科分類

  3.研究方法

  4.發展方向

  水文學既是一門自然科學，也是一門應用科學。從大氣中的水到海洋中的水，從陸地表面的水到地下水，都是水文學的研究對象。水圈同大氣圈、巖石圈和生物圈等地球自然圈層的相互關系，也是水文學的研究領域。水文學不僅研究水量，而且研究水質；不僅研究現時水情的瞬息動態，而且預測它未來的變化趨勢。20世紀50年代以來，水資源的開發利用規模日益擴大，人類活動對自然環境產生了多方面的影響，因此，現代水文學也正以極大的興趣研究水資源利用和人類活動對自然環境的反饋效應。特別是地球上各種水體的水通過水文循環緊密地聯系在一起，因此，對地區和全球水文循環的研究，是水文學的核心內容。

  1.歷史沿革

  水文學的發展，經歷了一個由萌芽到成熟、由定性到定量、由經驗到理論的歷史發展過程。發展歷程大體可劃分成：以原始觀測和定性描述為主要特征的萌芽時期（從遠古到15世紀）、以定量觀測和初步理性認識為主要特征的奠基時期（15～19世紀）、以廣泛應用和迅速發展為主要特征的近代時期（20世紀初～20世紀50年代）和以新技術的引入和開展水資源研究為主要特征的現代時期（20世紀50年代以來）等4個時期。由于計算機技術和現代信息技術得到快速發展，同時由于一些新理論和邊緣學科的滲透，加之人口膨脹、水資源緊張、環境污染、氣候變化，使水文學面臨著機遇與挑戰。水文學一方面從重點研究地表水文過程逐漸拓展到水循環的全過程系統研究；另一方面，開始重視和研究人類活動對水循環過程的影響。

  2.學科分類

  分類的依據不同，水文學的分支學科的數量和名稱不同。作為地球科學的一部分，水文學可分為陸地水文學和海洋水文學，通常所稱的水文學指陸地水文學。按照研究對象，水文學可分為河流水文學、湖泊水文學、冰川水文學、河口水文學、地下水水文學等。按照應用范圍，可分為工程水文學、農業水文學、森林水文學、城市水文學、環境水文學、生態水文學等。隨著國民經濟建設的需要和現代科學技術的發展，邊緣科學向水文學科領域的滲透，相關水文分支學科也逐步形成，如數字水文、實驗水文、遙感水文、同位素水文等。

  3. 研究方法

  水文測驗是水文學研究的基礎，其目的是獲得水文資料。水文資料主要包括降雨量、降雪量、蒸發量，河流的水位、流量、含沙量、污染物質，湖泊與水庫的水位、水量、水質、泥沙淤積量等。獲取水文資料的手段，一種是建立固定或臨時的水文站，用水文儀器進行定點觀測；另一種是應用現代信息技術，如衛星和航空水文遙感技術等。現代計算機技術與通信技術，對水文資料的處理、傳輸、儲存，起到很大的作用。

  除自然科學和工程科學的一般研究方法外，水文學也形成了該學科獨特的研究方法，包括系統分析法、成因概化法、水文過程模擬法、數理統計法和地理綜合法等。系統分析法是現代水文學研究的一個典型方法，將流域視為一個系統，氣象因子（降水、氣溫等）是該系統的輸入，流域出口斷面的流量是系統的輸出，旨在建立系統外部輸入和系統輸出之間的數學關系。成因概化法以物理學為基礎，從水文現象的成因出發，分析流域水文過程，將復雜的流域水文過程進行簡化，抽象為一個"概念性的模型"，研究水文現象的形成、演變過程，揭示水文現象的本質、成因及其與各因素之間的內在聯系，以及共同性和特殊性的關系。水文過程模擬法基于水文過程機理的分析，利用流體力學、熱力學中的守恒原理和邊界條件，構建"物理性水文模型"，以建立水文輸入（如流域內降水量）和輸出（如流域出口的流量）之間的關系。數理統計法針對流域實測的歷史氣象和水文資料，以概率理論為基礎，運用數理統計方法，對水文現象與其影響因素之間進行相關分析，求出其經驗公式，由此預測未來的流域水文情勢。地理綜合法是按照水文現象地帶性規律和非地帶性的地域差異，用各種水文等值線圖表示水文特征的分布規律，建立地區經驗公式，以揭示地區水文特征。

  4.發展方向

  水文學研究將集中于：①氣候變化對水循環的影響，包括陸地水文過程與大氣過程的相互作用、氣候變化與極端水文事件的關系、氣候變化對河川徑流的影響、未來氣候變化情景下流域水文預測方法。②人類活動對水循環的影響，包括土地利用變化對水循環的影響，土地利用與覆被變化對水文過程的影響，氣候變化、水文過程和植被生長之間的相互作用等。③生態-水文耦合機理，包括葉面、植株及田間尺度的生態-水文耦合機理，流域尺度的生態-水文耦合機理等。④陸-氣耦合機理及中長期水文預測，包括陸面過程與大氣的相互作用，考慮大氣-陸面水文循環-生態系統的動態過程及反饋作用，不同過程及參數尺度轉換方法等。⑤分布式水文模型及變化環境下的水文預測，包括模型的結構問題、水文過程描述問題、模型參數率定問題、模型尺度問題等。⑥水文模型及降低預報的確定性研究，包括對傳統的描述水文過程物理機制的理論和方法正確性和可靠性分析，從水文過程狀態變量的模擬誤差入手提高水文預報精度、減少不確定性等。⑦降低工程水文計算的不確定性，包括水文計算中的輸入、結構和參數不確定性，水文計算不確定性分析方法及框架，變化環境下的水文計算不確定性等。⑧工程水文中的非一致性研究，包括非一致性水文分異分級、非一致性水文變異診斷、非一致性水文頻率計算等。

  （來源：《中國大百科全書第三版》網絡版

  作者： 劉國緯 賀瑞敏）