水文学
研究地球上各种水体的产生，水的循环、时空分布、化学和物理性质及其与周围环境的相互作用（包括与生物间的关系）等方面的科学规律，并运用这些规律为人类服务的科学。
摘要
拼音 shuiwenxue
英文名称 hydrology
所属学科 水利工程
目录
1.历史沿革
2.学科分类
3.研究方法
4.发展方向
水文学既是一门自然科学，也是一门应用科学。从大气中的水到海洋中的水，从陆地表面的水到地下水，都是水文学的研究对象。水圈同大气圈、岩石圈和生物圈等地球自然圈层的相互关系，也是水文学的研究领域。水文学不仅研究水量，而且研究水质；不仅研究现时水情的瞬息动态，而且预测它未来的变化趋势。20世纪50年代以来，水资源的开发利用规模日益扩大，人类活动对自然环境产生了多方面的影响，因此，现代水文学也正以极大的兴趣研究水资源利用和人类活动对自然环境的反馈效应。特别是地球上各种水体的水通过水文循环紧密地联系在一起，因此，对地区和全球水文循环的研究，是水文学的核心内容。
1.历史沿革
水文学的发展，经历了一个由萌芽到成熟、由定性到定量、由经验到理论的历史发展过程。发展历程大体可划分成：以原始观测和定性描述为主要特征的萌芽时期（从远古到15世纪）、以定量观测和初步理性认识为主要特征的奠基时期（15～19世纪）、以广泛应用和迅速发展为主要特征的近代时期（20世纪初～20世纪50年代）和以新技术的引入和开展水资源研究为主要特征的现代时期（20世纪50年代以来）等4个时期。由于计算机技术和现代信息技术得到快速发展，同时由于一些新理论和边缘学科的渗透，加之人口膨胀、水资源紧张、环境污染、气候变化，使水文学面临着机遇与挑战。水文学一方面从重点研究地表水文过程逐渐拓展到水循环的全过程系统研究；另一方面，开始重视和研究人类活动对水循环过程的影响。
2.学科分类
分类的依据不同，水文学的分支学科的数量和名称不同。作为地球科学的一部分，水文学可分为陆地水文学和海洋水文学，通常所称的水文学指陆地水文学。按照研究对象，水文学可分为河流水文学、湖泊水文学、冰川水文学、河口水文学、地下水水文学等。按照应用范围，可分为工程水文学、农业水文学、森林水文学、城市水文学、环境水文学、生态水文学等。随着国民经济建设的需要和现代科学技术的发展，边缘科学向水文学科领域的渗透，相关水文分支学科也逐步形成，如数字水文、实验水文、遥感水文、同位素水文等。
3. 研究方法
水文测验是水文学研究的基础，其目的是获得水文资料。水文资料主要包括降雨量、降雪量、蒸发量，河流的水位、流量、含沙量、污染物质，湖泊与水库的水位、水量、水质、泥沙淤积量等。获取水文资料的手段，一种是建立固定或临时的水文站，用水文仪器进行定点观测；另一种是应用现代信息技术，如卫星和航空水文遥感技术等。现代计算机技术与通信技术，对水文资料的处理、传输、储存，起到很大的作用。
除自然科学和工程科学的一般研究方法外，水文学也形成了该学科独特的研究方法，包括系统分析法、成因概化法、水文过程模拟法、数理统计法和地理综合法等。系统分析法是现代水文学研究的一个典型方法，将流域视为一个系统，气象因子（降水、气温等）是该系统的输入，流域出口断面的流量是系统的输出，旨在建立系统外部输入和系统输出之间的数学关系。成因概化法以物理学为基础，从水文现象的成因出发，分析流域水文过程，将复杂的流域水文过程进行简化，抽象为一个"概念性的模型"，研究水文现象的形成、演变过程，揭示水文现象的本质、成因及其与各因素之间的内在联系，以及共同性和特殊性的关系。水文过程模拟法基于水文过程机理的分析，利用流体力学、热力学中的守恒原理和边界条件，构建"物理性水文模型"，以建立水文输入（如流域内降水量）和输出（如流域出口的流量）之间的关系。数理统计法针对流域实测的历史气象和水文资料，以概率理论为基础，运用数理统计方法，对水文现象与其影响因素之间进行相关分析，求出其经验公式，由此预测未来的流域水文情势。地理综合法是按照水文现象地带性规律和非地带性的地域差异，用各种水文等值线图表示水文特征的分布规律，建立地区经验公式，以揭示地区水文特征。
4.发展方向
水文学研究将集中于：①气候变化对水循环的影响，包括陆地水文过程与大气过程的相互作用、气候变化与极端水文事件的关系、气候变化对河川径流的影响、未来气候变化情景下流域水文预测方法。②人类活动对水循环的影响，包括土地利用变化对水循环的影响，土地利用与覆被变化对水文过程的影响，气候变化、水文过程和植被生长之间的相互作用等。③生态-水文耦合机理，包括叶面、植株及田间尺度的生态-水文耦合机理，流域尺度的生态-水文耦合机理等。④陆-气耦合机理及中长期水文预测，包括陆面过程与大气的相互作用，考虑大气-陆面水文循环-生态系统的动态过程及反馈作用，不同过程及参数尺度转换方法等。⑤分布式水文模型及变化环境下的水文预测，包括模型的结构问题、水文过程描述问题、模型参数率定问题、模型尺度问题等。⑥水文模型及降低预报的确定性研究，包括对传统的描述水文过程物理机制的理论和方法正确性和可靠性分析，从水文过程状态变量的模拟误差入手提高水文预报精度、减少不确定性等。⑦降低工程水文计算的不确定性，包括水文计算中的输入、结构和参数不确定性，水文计算不确定性分析方法及框架，变化环境下的水文计算不确定性等。⑧工程水文中的非一致性研究，包括非一致性水文分异分级、非一致性水文变异诊断、非一致性水文频率计算等。
（来源：《中国大百科全书第三版》网络版
作者： 刘国纬 贺瑞敏）
