关于水的科学

　　关于水的科学，内容非常丰富，这里只能作一些简要介绍。其中最古老的水的科学就是水文学，最早的水文学诞生于十七世纪，法国人出版了一本书叫《泉的成因》，联合国教科文组织认为这本书代表了当代水文学的诞生。

　　水文学分为陆地水文学和海洋水文学。陆地水文学里研究的内容比较广泛，它又分为地表水文学、河川水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、地下水水文学和水文测验学等。这些不同的分支学科代表了水文学基本原理在不同的研究对象和研究领域的应用。

　　地表水文学主要研究水在地表的运动，包括对地表的冲刷和侵蚀；河川水文学主要研究水在河道的运动，研究水的流态及其对河床变化的影响；湖泊水文学比较特殊，因为湖泊的水体较大，它在日间吸热、夜间放热的过程，对当地的小气候有一定的影响，因而湖泊水文学主要研究湖泊水体的运动、变化及其对当地气候的影响；沼泽水文学，重点研究的是沼泽里的水、水生植物和生物的发生、演化及其相互关系；冰川水文学是近一个多世纪以来的一个新的分支学科，也是一个边缘学科，它主要研究地球表面上冰川、积雪的水文特性和运动规律，比如说新疆，冰川水文学的研究对当地的气候和水资源利用就非常重要；地下水水文学研究的是水在地下的储存、运动以及同地表特别是大气降雨的联系。

　　水文测验学是运用现代测量技术，量测水体特别是河道的水位、流量和水质等的一门技术科学。当前，水质监测是一个新的热门课题，一种是通过现场取样在实验室进行化验分析，另一种是在现场设立监测仪器，通过有线或无线传输，在办公室里就可以掌握一些水的基本数据，知道水质的变化。深圳市水务系统现有五十多个自动测报的雨量站和水位站，每天定时向市三防办发布有关水情数据。每当台风来临的时候，能够及时掌握各地的雨情和水情，例如南山、西丽等地下了多少雨，水库的水位和水量是多少等，可以随时知道。

　　顾名思义，海洋水文学以海水的运动变化为对象，主要研究潮汐、潮流、海水水质及其同陆地的水文循环、水分交换等。

　　水文气象学，这是一个比较独立的新兴学科，它主要应用气象学原理研究水文现象，是一个综合性的学科，是气象学和水文学的结合。

　　生产实践中，同工程建设结合最紧密、应用最多的是应用水文学，就是应用水文学的基本原理为水利建设提供指导和服务。它主要包括工程水文学、农业水文学、森林水文学和都市水文学等。

　　工程水文学的主要内容包括水文计算、水利计算和水文预报等。水文计算主要为水利工程的设计提供防洪标准，直接关系到工程的安全、规模和投资。防洪标准是指工程能够抵御多少年一遇的洪水，这是一个概率的概念，比如百年一遇的洪水，是指平均（理论上指无限年的平均）每一百年可能出现的洪水，也可能在这个一百年里出现两次、三次，也可能在下一个一百年里一次都不出现。按百年一遇标准设计的防洪工程，能够将百年一遇洪水的灾害损失降到最小，产生最大的防灾减灾效益。

　　水利计算主要指水利工程，包括灌溉工程、水电工程、防洪工程、治涝工程和航运工程的水文计算。例如灌溉工程的灌溉用水量和调节计算、灌溉渠道系统的设计计算，水电工程的水能计算、发电计算，航道工程的径流泥沙、航运的设计水位流量计算，水库的库容、特征水位、坝体的主要尺寸及泥沙淤积计算等。

　　水文预报就是研究下了雨以后，河道里、特别是下游河段什么时候会涨水、涨多大的水，水库的水位和水量会不会增加、增加多少等，要根据流域的降雨或上游河段的水位提前做出预报来。深圳的河流一般都非常地短小，从下雨到涨洪水可能三到五个小时就过去了，就现在的技术来讲还很难预报得十分准确。但对大江大河来说，水文预报对防洪工作却是十分重要的。比如近年来发生的长江、淮河、松花江等流域的大洪水，水文预报就非常关键，预报发布的时间越早，预报的越准确，灾害损失就越小。如果预报的不及时或不准确，就会造成人民生命和财产的损失。所以，水文预报也是一项非常有意义、非常关键的工作。

　　农业水文学以土壤含水量为主要研究对象，研究土壤水分的变化同植物、大气的关系，研究土壤中化学物质的运动、变化同水分、植物和大气降雨的关系，主要为农业灌溉服务。

　　森林水文学主要以森林为研究对象，研究树木、植物以及林区土壤的水文循环，研究森林的水源涵养功能、水土保持功能以及林区的小气候变化等。

　　都市水文学也叫城市水文学。现在的城市一般都是水泥地了，下雨以后水很难再往地下渗了，直接通过街面汇集经排水管网流到了河里。洪水汇集的时间短了，洪水量大了，使城市区域的水文特性发生了改变。城市里高楼大厦林立，几乎全是硬化的地面，缺少植被，没有或缺少水体调节，一旦发生高温天气，城市里的气温会比周边地区的气温高，就会形成所谓的热导效应，如此等等，都是都市水文学要研究的内容。

　　上个世纪80年代以来,由于社会经济可持续发展的需要,强调人与自然的和谐,强调对生态的保护和修复,水文学与生态学科学原理的结合, 形成一门新兴的交叉学科这就是生态水文学。它主要研究陆地上生态系统发展变化的水文学机理，研究陆生植物和水生植物的生长、变化同水的相互作用关系等。利用生态水文学原理，可以正确指导生态环境建设与水资源管理。(作者 乐水 )