水文知识
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水文科学的分支

作者:达州水文 ??来源:达州水文 ??日期:2012年2月7日 ??人气:2677

由于水在人类生存和社会发展中的重要作用,所以水文科学不单纯是一门基础科学,也是一门广泛为生产和生活服务的应用科学。
水文科学不断从数学、物理学、化学等基础科学中汲取养料。它运用数学力学定律和方法描述水的运动;运用物理学中的热学、声学和光学原理,研究水体的热状态和解释水体中的声学和光学现象;根据化学键和分子缔合的理论,阐明水的液态、气态和固态的转化原因和方式等等。

因为水文循环使水圈、大气圈和岩石圈紧密联系,所以,水文科学又与地球科学体系中的大气科学、地质学和自然地理学等的关系密切。

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。

湖泊水文学主要研究湖泊中的水量变化和运动,湖水的物理特性和化学成分、湖泊沉积湖泊的利用等。

沼泽水文学研究沼泽径流、沼泽水的物理化学性质、沼泽对河流和湖泊的补给、沼泽改良等。

冰川水文学主要研究冰川的分布、形成和运动、冰川融水径流的形成过程及其时空分布、冰川突发性洪水的形成机制和预测、冰川水资源的利用。

雪水文学主要研究积雪的数量和分布、融雪过程、融雪水对河流和湖泊的补给、融雪洪水的形成和预报,有时把雪水文学和冰川水文学合称为雪冰水文学。

水文气象学研究水圈和大气圈的相互关系,包括大气中水文循环和水量平衡,以蒸发、凝结、降水为主要方式的大气与下垫面的水分交换,其中尤其着重研究暴雨和干旱发生和发展的规律。

地下水水文学主要研究地下水的形成和运动,地下水与河流,湖泊的相互补给,地下水资源的评价和开发利用。

区域水文学着重研究某些特定地区的水文现象,如河口水文,坡地水文、平原水文、岩溶地区水文、干旱地区水文现象等。

海洋水文学着重研究海水的物理性质和化学成分,海洋中的波浪、潮汐、洋流、海岸带泥沙运动等。上述诸学科通常也统称为普通水文学或水文学。

水文科学主要通过定点观测、野外查勘和水文实验 (主要是野外实验)等手段,获得水体时空分布和运动变化的信息,因而逐渐形成了水文测验学、水文调查、水文实验三个分支学科。

水文测验学研究如何正确、经济、迅速地测定各种水文要素的数量及其在时间和空间上的变化,主要包括站网布设、测验方法和资料整编方法的研究。还包括测量仪器的研制和资料存储、检索、传送系统的研究。

水文调查是水文科学的野外勘测和考察部分,旨在对水体形态和数量、集水面积内的自然地理条件等作出科学的分析和讦价。在中国,历史大暴雨、历史大洪水和枯水的调查是水文调查的重要内容。

水文实验旨在通过野外和室内实验,揭示水文循环过程各环节中水的运动、变化的某些规律,如水向土中下渗的规律,土壤水的运动规律、径流形成规律、土壤和水面蒸发的规律,以及人类活动的水文效应等。

水文科学作为一门应用科学主要包括工程水文学、农业水文学、森林水文学、都市水文学、医疗(卫生)水文学等分支学科,其中以工程水文学发展最为迅速。

工程水文学包括水文计算、水利计算、水文预报等组成部分,水文计算和水利计算为各类防洪工程、灌溉工程、水力发电、航运工程、道路和桥捅工程、军事工程等的规划、设计提供水文依据。水文预报为工程的施工和运转及国民经济各部门提供洪水、枯水、冰情等各种形式的水文预报。

农业水文学主要研究水分?土壤?植物系统中与作物生长有关的水文问题,尤其着重研究植物散发和土壤水的运动规律,为农业规划和农作物增产提供水文依据。

森林水文学着重研究森林在水文循环中的作用即森林的水文效应,包括森林对降水、蒸发和径流形成的影响。

都市水文学是应用水文学中较年轻的分支学科着重研究城市发展中的水资源、墟市排水的环境效应和城市对径流形成的影响等问题。
20 世纪50年代以来,随着科学技术的迅速发展,水文科学不断引入许多其他学科的新成就,出现了一些新的分支学科,例如,在水文调查和水文预报中,研究遥感技 术的应用,逐渐形成遥感水文学;在水文实验、地下水运动研究中应用核技术,逐渐形成同位素水文学;随机过程的理论和方法的引入,逐渐形成随机水文学。

这些新的分支学科虽然在成熟程度上都还不能与水文科学体系中原有学科相提并论,但它们表明,水文科学在继续分蘖、不断萌发新的分支。

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