摘要：涞源盆地位于保定西部太行山区，干旱缺水一直是困扰当地经济发展和社会和谐的因素之一。通过水文地质调查，查明了涞源盆地构造主控下的南盆地、北盆地和片麻岩3个地貌分区及其由5组断裂构建的地下水网络，发现新构造以导水为主，老构造以阻水为主。对调查的102处泉进行分析后，将其归纳为侵蚀泉、断层泉、溢流泉和接触带泉四大成因类型。根据调查获得的涞源盆地西部缺水现状数据，结合盆地自然地理和水文地质条件，分析认为造成缺水的原因主要包括降雨时空分布不均、地形地貌切割不同、岩性差异和人为水质污染，因此提出了开展找水工程、建设分散型蓄雨池、规划厂矿废水废渣处理工程和控制消除人为污染源等处理措施，以缓解缺水现状。
关键词：水文地质；水文地质调查；缺水现状；构造控水；泉；涞源盆地
中国分类号：P641&文献标识码：A&文章编号：（2012）06-0074-05
在河北涞源，随着生产的变革和进步，水资源短缺已成为经济社会发展的最大制约因素[1-4]。通过水文地质调查获取研究区缺水现状及其分布特征，是水文地质学明显转向解决社会广泛关注的现实应用性问题的一个印证[5-6]。水文地质学在解决人类面临的众多资源一环境问题中发挥着越来越关键的作用[7-9]。
涞源盆地为一典型的向斜岩溶汇水盆地，有诸多专家学者做过考察研究[10-11]，其补给区在四周山区，排泄区在盆地东南侧，大气降水为泉水的主要补给水源[12]。本文基于水文地质调查数据，研究涞源盆地构造控水作用下的地下水分布特征与缺水现状的联系，明确不同地貌分区的缺水成国和缓解措施，为涞源盆地下水资源开发利用提供支撑。
1 研究区概况
1.1 气象水文
涞源盆地被群山环抱，气候凉爽，多年平均气温8.3℃，历年极端最高气温38.3℃，最低-30.6℃；多年平均降水量564.6mm，多年平均水面蒸发量1229.3mm，7月-8月的降雨量占全年降雨量70%-80%，由于降水年际变化大，年内分配不均，造成区内春旱、夏秋多雨的特点。
1.2 地层岩性
涞源盆地出露地层齐全：从南向北依次为太古界阜平群变质岩系；太古界五台群变质岩系；长城系高于庄组燧石结核白云岩、蓟县系石灰岩、杂色页岩、燧石条带白云岩；寒武系的白云质灰岩、竹叶状灰岩、鲕状灰岩、紫色页岩、砂岩；奥陶系厚层灰岩、白云质灰岩、燧石白云质灰岩夹页岩；第三第的胶结砾岩、砂页岩、黏土夹煤层和第四系的冲洪积土、砂砾石、卵砾石互层，地层分布特征见图1[8]。
1.3 构造演变
涞源盆地，是在白涧一阜平复背斜和广灵复背斜之间的团圆复向斜的基础上，发展而形成的新生代断陷盆地，它与南部的走马驿盆地和北部的东团堡盆地，自南向北呈北东向斜列展布[13]。
涞源盆地位于“中朝古陆上燕山准地槽西南端”，“涞易背斜”的西翼，吕梁运动使古老岩层受强烈的影响，因此地质构造复杂、构造形态多变是其典型特征，涞源花岗岩体侵入背斜核部；中生代燕山期，强烈的褶皱和伴随的岩浆活动，盖层发生褶皱和断裂，形成NE40°的构造线；新生代喜马拉雅运动最终塑造了涞源断陷盆地，在对五台运动形成的北东东向断层重塑的同时，造就了涞源南北两个盆地的格局，同时喜马拉雅运动I、II幕在南北盆地的差异运动，也形成了南盆地第三系发育，北盆地第四系发育的特征[13]。盆地内主要构造形迹是5组断层见图1[8]。
图1 涞源盆地地质构造略图
2 水文地质特征
2.1 含水岩组及其富水性
按地层岩性和地下水类型，涞源盆地含水岩组可分为以下3类。
（1）松散沉积物--松散岩类孔隙水。以第四系的冲洪积土、砂砾石、卵砾石互层为主，富水性好，主要分布在涞源北盆地，涞源南盆地局部发育，但较薄；第三系的胶结砾岩、砂页岩、黏土夹煤层，主要分布在南盆地，富水性差。
（2）碳酸盐岩--碳酸盐岩裂隙岩溶水。主要是广泛分布在涞源盆地北部和西北部及南部的灰岩、白云岩出露区。富水性极不均匀，地下水分布严格受地质构造控制，且大部分地段裂隙不发育，不利于降雨入渗和地下水径流，其分布区是严重缺水区。
（3）片麻岩和岩浆岩--基岩裂隙水。主要是分布在盆地东南部、南部，富水性受风化壳发育规模和构造控制，地下水以散泉形式排泄，在断层带上呈串珠状分布，个别泉水量很大。不过受降雨影响大，规模较小的风化壳只能形成季节性泉。
2.2 构造控水作用
构造是地下水分布规律的主控因素[14]，据图1分析涞源盆地内发育的断层主要有5组，其发育程度和控水作用分述如下。
（1）北东东向断层。以北东70°方向延伸，倾向北西，倾角55°-85°，压扭性，挤压破碎带宽，糜棱岩发育，特别是南部牌坊-冯村、黄花滩-金山口、金山口-金家庄、后湖海-朱家庄4条断层，破碎带宽度可达10m至100作m。由这4条断层组成的两个断裂带，控制了涞源南北盆地的南部边界，并对区内地质构造起了骨干作用。首先，它们与北东向断层联合，控制了紫荆关花岗岩体，再次，它们向西南阜平境内，控制了五台群及蓟县系-古生界地层的分布，均为阻水断层。
（2）北东向断层。以北东40°-45°方向延伸，倾向北西或南东，倾角60°-70°，压扭性。包含十八盘-四角台、黄土岭-黑石岭、寨沟门-坡水、西庄铺-西龙虎、插箭岭-西庄铺共5条断层。该组断层，挤压破碎带不发育，但相临地层常常断失一定的厚度或某一层位。其中黄土岭-黑石岭断层最长，约27km，它的西南段延出区外，构成了涞源盆地西北部的地下水阻水边界，5条断层均为阻水断层。
（3）北北西向断层。以北西20°-30°方向延伸，倾向北东，倾角60°，张扭性断层。包含石片-伊家普、陈家庄-留家庄、泉域-三甲村、张家铺-石门、扯拽沟-涞源县城、杨树漕-大黑背、牌坊-石城安及马家庄-菜村岗，共8条断层，特点是规模不大，主要沿第四系河谷发育，野外露头难寻，个别见到断层面和地层错位，对塑造盆地东北和西南边界外形起了控制作用。值得注意的是扯拽沟-涞源域这条断层，对涞源泉群的形成是否有影响，需要进一步工作的证实，8条断层均为导水断层。
（4）北西向断层。沿北西40°-50°方向延伸，包含山岔子-艾河、灵吉、白石口，3条断层，该组断层主要沿山间河谷发育，为张扭性断裂，均为导水断层。
（5）南北向断层。沿北东10°-近南北向延伸，倾向东或西，倾角65°-85°，延伸较长，扭性，挤压破碎带不发育，但可见断层陡坎和水平擦痕，由南而北，断层位移逐渐变小，包含斜山-牌坊、南坡底-北石佛、周村、东中庄-丰乐村，共4条断层，其中斜出-牌坊和东中庄-丰乐村，两条断层延伸长达30多km，均为导水断层。
可见，导水断层主要是北北西、北西和南北向三组，主要分布在新生代地层覆盖区，阻水断层是北北东和北东向两组，与团圆向斜核部走向基本一致。
总之，涞源盆地地下水网络是由这5组断层共同构建的。新构造以导水为主，但野外调查时又往往难寻其迹；老构造以阻水为主，奠定了涞源盆地的水文地质分区，又塑造了各分区不同的水文地质特征。
2.3 地下水补径排特征
涞源盆地总体上可分为北盆地、南盆地和片麻岩3个区，分为孔隙水区（I）和裂隙水区（II），细划7个亚区见图2。
图2 涞源盆地水文地质略图
（1）北盆地。地下水的补给来源主要是大气降水及东、西两侧基岩裂隙水的补给，西北和北部基岩裂隙岩溶水受北东向和北东东向断层的阻滞，无法形成有效补给。雨季时，沿其宽大沟谷形成的地表径流可形成补给源。北盆地地下水径流方向简单，由西、西北、北中高山区向涞源县城汇流溢出，地下水径流的方向基本与扯拽沟-涞源县城和张家铺-石门两条导水断层的延伸方向一致，并重合。地下水的排泄有泉（涞源泉群）及河（拒马河）、工矿生活井开采和蒸发蒸腾等形式。
（2）南盆地。地下水的补给来源有大气降水、基岩裂隙水侧向径流、地表水体下渗及南部导水断层的输入。径流由西部和南部山区以西庄铺-西龙虎阻水断层为界，分两条通道，向涞源县城-丰乐村一线径流，在西龙虎汇流。排泄通道以散泉、工矿生活井开采等形式。
（3）片麻岩区。大气降水是唯一的补给来源，径流局部化，无统一的径流通道，由水势高处向水势低处快速流动。以散泉向地表水体排泄和供人畜饮用等。
值得注意的是，富水性极好的北盆地，普遍缺水，且水位埋深大，找水难度高，而南盆地和片麻岩区，由于地貌和地层岩性空间差异大，致使水量集中，水位埋深浅，径流速度快，可以保障足够的生活饮用水。可见，富水性好，不代表水资源丰富，在有利的汇水和阻水构造条件下，虽是不富水的地层，大气降水也可有效补给基岩裂隙水及隆冈型潜水，形成便于开采利用的饮用水源。
2.4 泉的主要类型
泉是涞源盆地水文地质特征的集中表现，涞源泉水众多，成因复杂，分布较广，共计102处。根据水文地质调查资料，从泉出露原因统计分析，将涞源盆地内的泉划分为侵蚀泉、断层泉、溢流泉和接触带泉4类。
（1）侵蚀泉。单纯由于地形切割地下水面而出露，包括切割潜水含水层以及揭露承压水隔水顶板[15]。以后湖海泉（Q05）为例（图3），其位于后湖海村南宽大沟谷一侧，由于沟谷下切及侧向侵蚀，使长城系高于庄组中厚层白云岩直接出露地表，揭露了裂隙岩溶水导水通道，地下水呈层状水溢流成泉。层面裂隙隙宽达10-25mm，垂层裂隙隙宽达1-3mm，在泉口清晰可见，据实测，泉流量14m3/d，水温11℃。
图3 后湖海泉（Q05）剖面示意图
（2）断层泉。地形面切割导水断裂，断裂带测压水位高于地面时出露成泉[15]。以后湖海泉（Q04）为例（图4），其泉位于后湖海村南宽大沟谷一侧，金山口-后湖海近东西向导水断层带内，断层以266°方向延伸，倾向南，倾角68°，断层两盘岩性均为高于庄组灰白色厚-巨厚层含燧石结核泥粉晶白云岩。据实测，泉流量5-6m3/d，水温11℃。
图4 后湖海泉（Q04）剖面示意图
（3）溢流泉。水流前方出现相对隔水层，或下伏相对隔水底板抬升时，地下水流动受阻，溢流地表[15]。以北海泉（Q14）为例（图5），泉位于涞源县城的东南，出露于上更新统黄土、砂卵砾石层陡坎下，是北盆地地下水径流受牌坊-冯村阻水断层阻滞，上涌成泉。据实测和资料综合分析，泉流量自1995年以来，持续减少，2006年仅158m3/h，水化学类型HCO3-CaMg，2011年实测时正值雨季，泉流量大于180m3/h。
图5 北海泉（Q14）剖面示意图
（4）接触带泉。岩脉或岩浆岩侵入体与围岩的接触带，地下水沿冷凝收缩形成的导水通道出露[15]。以上床泉（Q10）为例（图6），泉位于上庄村南一宽大沟谷一侧陡坎下，附近地层为蓟县系雾迷山组中厚层白云岩，单层厚度20-40cm，产状270°∠31°。半山坡及此点向南追索30m，可见花岗闪长岩脉露头。由于此泉出露于岩层反倾向的方向，泉口沟切低洼，推断是岩脉阻水成泉。泉口出水面大，平静，无气泡，自然流出，直接补给沟水。据实测泉流量2m3/h，水温11℃。
图6 上庄泉（Q10）剖面示意图
3 缺水现状分析
通过对涞源盆地西部198个村庄缺水现状调查得知，以机井为主要饮用水源的村落82个，机井深度大多在100m以上，团圆向斜核部机井深度达150m以上，引泉水为饮用水源的65个，缺水村庄达45个，因水质污染而缺水的村庄达6个，缺水总人口15184人，大牲畜5887头。与2008年统计的缺水村庄10个，缺水总人口6700余人相比，缺水情况日趋严重，形势紧迫。
由图7结合图2可见，缺水村庄多分布于北盆地盆缘山前地带与构造活动不发育的碳酸盐岩与松散岩类接触带，南盆地及片麻岩区缺水村庄以常年性缺水为主，主要分布在深切沟谷的松散岩类沉积区，有6个村庄靠近地表水体，如泉厂背、窑峪口，由于工矿企业较多，矿井疏水以及选矿厂污水排放导致的水资源污染比较严重，造成水质性缺水。
结合涞源盆地水文地质特征分析，缺水现状成因如下。
（1）降雨量时空分布不均，7月-8月集中了全年70%-80%的降雨量，有雨则涝，春冬久旱，如水石塘。而低山丘陵河谷区降雨量偏少，地下水埋深大，缺少开采技术和经济条件造成常年缺水，如北盆地留家庄；或者降水无下渗通道，地下水无水可用，如羊圈。
（2）地形地貌造成部分地区蓄水能力不足，黄土隆冈区和地形切割严重松散岩类与碳酸盐类接触带，降雨时对地下水的有效补给不足，且地表水流失殆尽，而造成缺水，如黄土岭。
（3）地层岩性差异造成富水性不均，导致地域性缺水。碳酸盐岩广布的地区蓄水能力也不同，厚度大、构造活跃、裂隙发育的地段由于地下水向下渗漏，致使地下水位深，造成当地无开采技术、无经济支撑而缺水。
（4）工矿企业的废水、废渣造成的富水区水体污染，如泉厂背、窑峪口。
针对上述原因造成的缺水，有必要通过开展找水工程来解决人口密集区的缺水问题，广建分散型蓄雨池以解决分散人畜的饮用水困难。对于水质污染而造成的饮用水困难，需要政府相关部门严查污染厂矿，督促其规划建设废水废渣处理工程，控制消除污染源。
图7 涞源盆地西部缺水现状
（1）通过水文地质调查，认为涞源盆地地貌和水文地质条件，严格受5组断层的控制。并根据构造控制程度，把涞源盆地分为北盆地、南盆地和片麻岩区3个水文地质分区，分别论述了各区的含水岩组和水文地质特征，归纳总结了涞源盆地发育的侵蚀泉、断层泉、溢流泉和接触带泉四大类型和特征，分析了各自的成因。
（2）富水性好的北盆地普遍缺水，富水性差的南盆地和片麻岩区可能缺水。可见，富水性好，并不代表水资源丰富。在本地区，构造是控水主因素，地貌控制了汇水面积，岩性是富水条件。
（3）通过调查统计，获得了涞源盆地西部村庄的缺水现状，分析认为造成这种现状的原因主要有降雨时空分布不均、地形地貌切割不同、岩性差异和人为性水质污染，并提出了开展找水工程、建设分散型蓄雨池和规划厂矿废水废渣处理工程，控制消除人为污染源等处理措施，以缓解缺水现状。
参考文献：
[1] 中国地质学会水文地质专业委员会，阎锡屿执笔.中国水文地质科学的进展[J].地质论评，1982，28（4）：386-390.
[2] 杨志清.21世纪水资源展望[J].水资源保护，2004，（4）：66-68.
[3] 吴爱民，李长青，徐彦泽，等.华北平原地下水可持续利用的主要问题及对策建议[J].南水北调与水利科技，2010，8（6）：110-113，128.
[4] 孙建平，魏玉梅，吴宏涛.西北典型缺水地区地下水赋存模式探讨[J].南水北调与水利科技，2007，5（5）：100-102.
[5] 石建省.从第34届国际水文地质大会看水文地质学发展趋势（代序）[J].地球学报，2007，28（6）：509-520.
[6] 王振兴，李向全，侯新伟，等.太行山前严重缺水地区地下水勘查实践-以灵寿县丘陵区为例[J].南水北调与水利科技，2012，10（3）：127-132.
[7] 林学钰，廖资生.地下水资源的基本属性和我国水文地质科学的发展[J].地学前缘，2002，9（3）：93-94.
[8] Tsang ChinFu，王焰新.水文地质研究的关键科学问题及其创新资助策略[J].中国科学基金，2003（6）：330-334.
[9] 高昀，程彦培，倪增石，等.近年来国外水文地质研究综述[J].南水北调与水利科技，2008，6（6）：75-77.
[10] 梁永平，王维泰.中国北方岩溶水系统划分与系统特征[J].地球学报，2010，31（6）：860-868.
[11] 党勇.涞源泉水文特性分析[J].海河水利，1995，（2）：23-26.
[12] 王海宁，乔光建.涞源岩溶地下水系统泉水量变化特征分析[J].南水北调与水利科技，2011，9（6）：56-60.
[13] 朱平，李景豪，陈佰太.河北省涞源盆地遥感图像断裂构造解译及水文地质意议分析[R].保定：地质部水文地质工程地质技术方法研究所，1981.
[14] 杨会峰，张发旺，王贵岭，等.构造对宁南地下水系统控制作用研究[J].南水北调与水利科技，2008，6（5）：45-49.
[15] 张人权，梁杏，靳孟贵，等.水文地质学基础[M].北京：地质出版社，2011.
作者简介：王新峰（1982-），男，河南周口人，助理工程师，硕士，主要从事裂隙岩体渗透性和基岩山区水文地质调查成果集成研究等工作。来源：南水北调与水利科技
©水利部发展研究中心版权所有 &主办：水利部发展研究中心 京ICP备号水文地质(水文地质)水文地质指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。随着科学的发展和生产建设的需要，水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来，水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透，又形成了若干新领域。目录 《水文地质学》是地质工程专业一门必修的专业基础课。课程的主要任务是培养大家从水文循环的基本原理出发，获得水文地质学的基础知识和基本研究方法，能初步运用所学知识解决工程地质工作中与地下水有关的问题，要求大家掌握地下水形成、分布和运移规律，地下水的动态与均衡以及水化学相关问题；了解该领域研究状况及与其他学科的关系。为今后从事与地下水有关的实际工作或科学研究打下基础。 《水文地质学》是地质学的一个分支，是研究地下水(Groundwater)的一门学科，它是对地质环境中地下水的发生、运动及其水化学特性上的研究。水文地质学研究的是：地下水在与岩石圈、地幔、水圈、大气圈、生物圈和人类活动相互作用下，其水量与水质在时间和空间上的变化，以及对各圈层产生的影响，从而服务于人与自然相互协调的可持续发展。1.概念 地下水（groundwater）：赋存并运移于地下岩土空隙中的水。含水岩土分为两个带，上部是包气带，即非饱和带，在这里，除水以外，还有气体；下部为饱水带，即饱和带，饱水带岩土中的空隙充满水。狭义的地下水是指饱水带中的水。 2．地下水 利害：①分布广泛，便于就地开采使用；②洁净、不易被污染，水质普遍较优；③不占用地表空间；④动态比较稳定；⑤供水量受气候变化影响较小，具有较大到调蓄能力等。：①不合理的灌溉可造成次生盐碱化；②过量开采，可造成：在沿海地区，海水入侵，水质恶化；地面沉降，使区内建筑物失去稳定；不同含水层之间诱发水力联系，产生水的混合作用，使水质恶化；岩溶区地面塌陷；③其它，如矿坑涌水、基础及边坡的稳定问题等。 功能：①资源（不难理解）；②生态环境因子；③灾害因子（干旱或洪水）；④地质营力（滑坡、泥石流等）；⑤信息载体（找矿等）。古代：我国是世界上开发利用地下水最早的国家之一，早在相当于我国仰韶文化的母系氏族公社时期，据浙江余姚河姆渡村遗址发掘推测，距今约5700年前，我们的祖先就已经采用凿井取水。到了距今2000多年前的春秋战国时代，随着生产力的发展，凿井技术有了进一步提高，在四川自贡一带已有深达数百米的盐井，这可算是世界上在岩石中开凿的首批深井。汉武帝时，在今陕西渭北高塬上修筑了我国最早的井渠结合农田灌溉典范“龙首渠”。驰名中外的新疆“坎儿井”，至今仍不失为开发山前倾斜平原地下水的有效措施之一。 我国开发利用地下水资源的现状：①北方许多城市生活用水的重要水源；②北方干旱、半干旱地区（17省市）工农业生产、生活的唯一水源；③南方部分地区也开始利用地下水、并且需求量越来越大；④大的工业基地的建设首先要解决水源问题。 开发利用地下水资源的未来：①实现地下水资源的可持续开发；②加强地下水资源的科学管理；③加强与地下水资源开发有关的环境保护。（当今世界面临的三大问题：人口、资源、环境） 一些重大研究课题：地下水过量开采的对策；地下水污染防治；相关的环境质量评价。初期：地下水开发地点分散且数量较少阶段，主要进行地下水水源地的勘查，通过勘查论证地下水的开发方案。 中期：地下水处于连片开发，且水源地相互干扰明显增大的阶段，将区域性大面积地下水资源评价列为论证地下水合理开发的重要工作。 后期：地下水需求量与其多年平均补给量相接近，且需求量还在不断增长的阶段，将包括技术管理、政策和法规制定的地下水管理列为支持地下水合理开发的重点工作。同时，还将研究人工回灌补给地下水及地表水、地下水联合运用等问题，注意加强地下水资源保护，实施地下水系统管理。3.水文学发展简史 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，大体划分为：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”以计算平均降雪深度。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（约公元年） 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。 1663年雷恩和胡克创制了翻斗式自记雨量计，1687年哈雷创制测量水面蒸发量的蒸发器，1870年埃利斯发明旋桨式流速仪，1885年普赖斯发明旋杯式流速仪。这些近代水文仪器使流量、流速、蒸发、降水的观测达到了相当的精度，利用这些近代水文仪器进行水文观测的各种水文站陆续出现。 1746年，中国在黄河老坝口设立了全国第一个正规水位站，开始系统观测水位，并进行报汛。这些成就使水文现象的观测视野在深度和广度上空前扩大，为水文科学在理论上的发展创造了条件。 在这一时期，近代水文科学理论开始逐渐形成。1674年佩罗提出了水量平衡的概念，成为水文科学最基本的原理之一；1738年伯努利父子发表水流能量方程，1775年谢才发表明渠均匀流公式；1802年道尔顿建立了研究水面蒸发的道尔顿公式；1856年，达西发表了描述孔隙介质中地下水运动的达西定律；1851年莫万尼提出了汇流和径流系数的概念，并发表了计算最大流量的著名推理公式。 这些科学理论的创立，为水文科学在河道水流、蒸发、地下水运动、径流形成和水文循环等领域的发展奠定了理论基础，它表明人类对水文现象的认识已由萌芽时期那种肤浅零星的知识，发展到了比较深刻系统的知识。同时也表明，人类对地球上水的运动、变化规律的探索，已发展到以大量观测事实为基础，进行假说、演绎和推理，进而建立各理论体系的近代科学方法论。19世纪末，专门水文研究机构开始出现，一些国家开始出版水文年鉴。弗里西著的《河流水文测验方法》、福雷尔著的《日内瓦湖湖泊志》、马略特著的《水的运动》等水文学专著陆续出版。这些著作总结了当时水文观测和理论研究的成就，标志着水文科学作为一门近代科学已奠定基础。应用水文学（约公元年） 这一时期，水文科学在观测方法、理论体系和研究领域等方面继续取得新成就，但它最重要的进展是应用水文学的兴起。 进入20世纪，特别是第一次世界大战以后，大量兴起的防洪、灌溉、交通工程和农业、林业乃至城市建设向水文科学提出越来越多的新课题，解决这些课题的方法也由经验的、零碎的逐渐理论化和系统化，水文科学的应用特色逐渐表现出来。 首先，从1914年到1924年，经过黑曾、福斯特等人的工作，把概率论、数理统计的理论和方法系统地引入了水文科学，使水文变量（如洪峰和洪量）和它出现的机率联系起来，为预估工程未来运行时期内可能出现的水文情势开辟了道路。 接着，从1932年到1938年，谢尔曼、霍顿、麦卡锡、斯奈德等人在产流和汇流计算方面取得开拓性进展，为根据降雨推算洪水开辟了道路。随后，克拉克、林斯雷等人在单位线、多个水文变量联合分析和径流调节的理论、方法等方面发展并丰富了上述内容。 在此期间，水文站在世界范围内发展成规模宏大的水文站网系统，这些成就为应用水文学的兴起在理论上、方法上和资料条件方面奠定了基础，并率先形成了它最重要的分支学科——工程水文学。接着，农业水文学、森林水文学、都市水文学也相继兴起。1949年，林斯雷和柯勒、保罗赫斯合著《应用水文学》；同年，姜斯敦和克乐斯合著的《应用水文学原理》、美国土木工程师学会编著的《水文学手册》等应用水文学专著陆续问世，总结了这一时期的成就，标志着应用水文学的诞生。应用水文学，以它直接为生产和生活提供多方面服务这一鲜明特征，获得迅速发展，成为近代水文科学体系中最富有生气的分支学科。现代水文学（1950～今） 20世纪50年代以来，社会生产规模空前扩大，科学技术进入了新的发展时期，并正在出现新的技术革命，人类改造自然的能力迅速增强，人与水的关系已经由古代的趋利避害，和近代较低水平的兴利除害，发展到了现代较高水平的兴利除害的新阶段。这个新阶段赋予水文科学以新的动力和新的特色。 首先，由于人类对水资源的突出需求，水文科学的研究领域正在向着为水资源最优开发利用的方向发展，以期为客观评价、合理开发、充分利用和保护水资源提供科学依据。 其次，大规模的人类活动对自然水体，进而对自然环境正在产生多方面的影响。研究和评价人类活动的水文效应和这种效应的环境意义，揭示人类活动影响下水文现象的规律，进而探讨水文分析的新方法和新途径，防止人类活动对水文循环的影响朝着不利于人类生存环境的方向发展，这一切正在成为水文科学面临的新课题。 另外，现代科学技术使获取水文信息的手段和分析水文信息的方法有了长足的进步。例如，遥感技术的应用，使同时观测大范围内的宏观水文现象成为可能；核技术的应用使人们能够获得微观水文信息；水文模拟方法、水文随机分析方法、水文系统分析方法，使人们研究水文现象的能力发展到新的水平；尤其是电子计算机的应用，使水文科学从水文观测到基本规律的研究，由人力和机械操作，发展到以电子计算机为核心的自动化。 水文科学和其他科学之间的边缘科学正在不断兴起，学科间的空隙逐渐得到填补。同时，人们开始看到，水已成为影响社会发展的重要因素。水在表现它的自然属性的同时，它的社会属性也日益表现出来，并逐渐为人们所认识。因此，水文科学将有可能发展成为具有自然科学和社会科学双重性质的一门综合性科学。 总的来讲，水文学从它所隶属的学科领域看，作为地球物理科学的一个分支，主要研究地球系统中水的存在、分布、运动和循环变化规律，水的物理、化学性质，以及水圈与大气圈、岩石圈和生物圈的相互关系；作为水利学科的重要组成部分，主要研究水资源的形成、时空分布、开发利用和保护，水旱灾害的形成、预测预报与防治，以及水利工程和其他工程建设的规划、设计、施工、管理中的水文水利计算技术。
内容来源自：
词条内容仅供参考，如果您需要解决具体问题（尤其在法律、医学等领域），建议您咨询相关领域专业人士。
暂无同义词
浏览次数 : 953 次
编辑次数 : 1 次
更新时间 :
词条创建者 :
双语连环画