水文学的发展史

作者：张建军

　　水文学与人类的生存和发展有着密切关系，因此，它的产生与发展过程与人类改造自然的过程密不可分。总的来说，水文学的发展史有三个阶段。

　　诞生阶段（1600年～1900年）：在古代人们为了利用河流灌溉，掌握河水的变化，已经有了简单的水位、雨量及河水的观测。公元3000年前，埃及人对尼罗河进行过观测，公元2000多年前，大禹治水时已用“随山刻木”（立木于河中）观测水位，公元前250年李冰在四川省灌县都江堰设立石人观测水位，用来了解灌溉的用水量，隋代改为“石刻水则”在全国推广。《吕氏春秋》以及《水经注》等古代著作中，曾记载了我国各大河流动水情，并记载了水分循环的初步知识及其他水文知识。在此之前，人们只是进行一些简单的水文观测，还没有成为一门科学。

　　水文学成为科学是1600年以后的事。进入15世纪后随着各种水文仪器的出现，以及气象学、水力学的发展，为水文学奠定了稳固的基础，从而推动其成为一门科学。本阶段的特点是水文现象由概念性的描述进入定量表达，水文理论逐渐形成。

　　如：1424年中国和朝鲜先后开始使用统一的测雨器，1663年C.雷恩制造了自记雨量计，1687年E.哈雷研制成功了蒸发器，1870年T.G.埃利斯研制出了流速议。19世纪以来，世界各国普遍建立了水文站网，制定了统一的观测规范，为观测水文现象、定量研究和科学试验提供了条件。同时，1674年P.佩罗提出了水量平衡概念，1775年出现了谢才公式，1802年道尔顿提出了蒸发公式，1856年达西提出了非常著名的达西定律，这些理论和公式的相继出现，促使了水文学成为一门科学。尤其是1674年法国人P.佩罗根据他在赛纳河观测到的降雨和径流资料，计算出塞纳河在伯格底以上流域的年经流量是年降雨量的1/6，这是人们第一次建立的降雨径流定量关系，这一结论的公布，被人为是现代水文学的开始。

　　发展阶段（1900年～1950年）：本阶段的特点是水文观测理论体系进一步成熟，应用水文学进一步发展，水文学发展成为完整、系统的学科。

　　进入20世纪后，由于社会的进步，水利、水电、交通事业得到了大力发展，为水文学提出了大量新问题和新课题，从而推动了工程水文学的发展。由于防洪的需要，推动了水文计算及水文预报的发展，同时为了满足水文计算、水文预报对水文资料的需要，水文站网也得到了一定的发展，这一时期的主要成果有：洪水计算的推理公式；谢尔曼德单位线；霍顿的下渗理论；海森、耿贝尔的水文统计理论；恩斯坦的泥沙推移理论等。在这一时期，随着工程水文学的发展农业水文学、城市水文学、森林水文学也相应兴起。1949年R.K.林斯雷《应用水文学》、D.姜斯簦的《应用水文学原理》等著作的出版，总结了这一时期的成就，使水文学直接为生产生活服务，应用水文学也成为该时期最具有生气的分支。

　　现代阶段（1950～）：进入50年代以来，由于水文理论的深入发展和其他科学（概率论、统计学、计算数学、系统工程学、气象学等）的渗透，水文计算和水文预报出现了许多新方法，另一方面，由于计算机、遥感、遥测等新技术的应用，水文学进入了现代化时期。这一时期的主要特点是：引进了遥感、计算机等新技术、新方法，重点开展水资源及人类活动的水文效应研究，分支学科不断产生，研究方法趋于综合。

　　进入50年代以来，科学技术进入了新的发展时期，气象卫星、雷达测雨、中子法测土壤含水量、放射示踪测流、同位素测沙、卫星遥感传送资料等现代化技术使人们能够获得用常规方法无法取得的水文数据，现代化的研究实验设备使人们对水文现象有了更深的了解，水文模拟、水文随即分析、系统分析等方法使人们分析水文现象的能力大大增强，计算机的应用更使水文测验、水文研究的自动化成为可能。

　　随着科学技术的发展和进步，社会生产规模空前扩大，生产生活用水不断增多，环境污染日趋严重，水资源日益紧张，迫使水文学特别侧重于水资源的研究，研究工作既着眼于水量，也着眼于水质，既注意洪水、也注意枯水；从研究范围上讲，不仅要研究一条河流、一个流域的水文特性，还要研究跨流域、跨地区的水资源综合利用、综合调度中的水文问题。

　　今天的水文观测、水文分析已不仅仅是研究自然水体的运动变化规律，以及为工程设计提供数据资料，还要为水资源管理、水资源评价、水资源的优化利用提供依据，进而开展人类活动水文效应的研究。

　　总之，随着社会的进步，水文学与其他学科的相互渗透将越来越多，并不断分化为新的分支学科。现代水文学的社会属性日益明显，水文学将发展成为兼具自然科学、技术科学、社会可修的一门综合性科学。