水文現(xiàn)代化與水文新技術(shù)

現(xiàn)代水文學(xué)是在近幾十年來由于先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和理論方法的引入以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)各項(xiàng)人類活動(dòng)的深入，不斷豐富水文學(xué)而形成的。與傳統(tǒng)水文學(xué)相比，具有以下特點(diǎn)。

（1）現(xiàn)代水文學(xué)以新技術(shù)（計(jì)算機(jī)技術(shù)、3S技術(shù)等）應(yīng)用為支撐，在宏觀和微觀方向上得到了深入發(fā)展。在宏觀上，現(xiàn)代水文學(xué)研究全球氣候變化、人類活動(dòng)影響和自然環(huán)境變化下的水循環(huán)。在微觀上，現(xiàn)代水文學(xué)研究SVAT（土壤～植被～大氣系統(tǒng)）中水分與熱量的交換過程，探討“三水”、“四水”或“五水”（大氣水、地表水、土壤水、地下水及植被水）的轉(zhuǎn)化規(guī)律。此外，現(xiàn)代水文學(xué)還十分注重水文尺度問題和水資源可持續(xù)利用中水文學(xué)基礎(chǔ)問題的研究。

（2）更加注重水文信息的挖掘。由于先進(jìn)技術(shù)的引用，使復(fù)雜、困難的水文信息獲取成為現(xiàn)實(shí)，原來不能得到或需要很大代價(jià)才能得到的水文信息，現(xiàn)在成為可能或容易。這為深入研究水文學(xué)提供了支持。

（3）更加深入開展深層次的水文科學(xué)基礎(chǔ)研究。包括：水文極值（洪水和干旱）問題的認(rèn)識(shí)、預(yù)測(cè)與減災(zāi)，全球冰圈、氣候和溫室效應(yīng)的相互作用，冰蓋河流水文學(xué)，水文與大氣交換作用等。

（4）更加注重人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)影響的研究。包括：土地利用變化對(duì)徑流的影響；地表水和地下水、水量水質(zhì)相互作用問題；城市化對(duì)地表和地下水演化的影響；生態(tài)水文學(xué)研究。

（5）對(duì)水文學(xué)上眾多難點(diǎn)問題（如不確定性問題、非線性問題、水文尺度問題等）開展力所能及的研究。

（6）傳統(tǒng)的水文學(xué)多側(cè)重于研究自然界水循環(huán)的水量方面，多采用水文現(xiàn)象觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)等手段，運(yùn)用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)、物理方法來研究，其應(yīng)用多限于洪水預(yù)報(bào)、水文水利計(jì)算等工程技術(shù)問題。但是，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人類對(duì)水的需求不斷增大，對(duì)生活環(huán)境的質(zhì)量要求也愈來愈高。自然界發(fā)生的洪水和干旱等災(zāi)害以及人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)造成的水污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人類生命財(cái)產(chǎn)造成的損失也愈來愈大。如何解決實(shí)際問題中出現(xiàn)的與水有關(guān)的各種矛盾？如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展？這對(duì)傳統(tǒng)水文學(xué)的發(fā)展提出了挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代水文學(xué)就需要針對(duì)這些實(shí)際問題，重點(diǎn)開展水資源及人類活動(dòng)水文效應(yīng)的研究。

現(xiàn)代水文學(xué)有別于傳統(tǒng)水文學(xué)，主要表現(xiàn)在“現(xiàn)代”（Modern）二字上。它應(yīng)該是對(duì)水文學(xué)上全新的概念、思路和方法的總結(jié)。具體地說，它是以現(xiàn)代新技術(shù)（如計(jì)算機(jī)技術(shù)、3S技術(shù)等）應(yīng)用為支撐，以現(xiàn)代新理論、新方法（如灰色系統(tǒng)理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、分形幾何等）為基礎(chǔ)，以研究和解決現(xiàn)代出現(xiàn)的新問題、新要求（如水環(huán)境、人類活動(dòng)影響、水資源短缺、水資源可持續(xù)利用等）為動(dòng)力，對(duì)水文學(xué)基礎(chǔ)理論及應(yīng)用進(jìn)行深入研究。

本節(jié)引自文獻(xiàn)[1]。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書按照現(xiàn)代水文監(jiān)測(cè)體系的框架和“駐巡結(jié)合、巡測(cè)優(yōu)先、測(cè)報(bào)自動(dòng)、應(yīng)急”的水文監(jiān)測(cè)模式，介紹了新的現(xiàn)代水文監(jiān)測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)踐，主要內(nèi)容包括現(xiàn)代水文監(jiān)測(cè)體系、降水與蒸觀測(cè)、水位觀測(cè)、流量測(cè)驗(yàn)、泥沙測(cè)驗(yàn)、地下水和墑情監(jiān)測(cè)、水質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)測(cè)和在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)、水生態(tài)監(jiān)測(cè)、水下地形測(cè)量、應(yīng)急監(jiān)測(cè)、水文巡測(cè)組織與實(shí)施、水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、水文數(shù)據(jù)處理與管理等方面的新方法、新技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)踐介紹與評(píng)述，對(duì)水文監(jiān)測(cè)展的趨勢(shì)、智慧水文監(jiān)測(cè)體系和新的技術(shù)進(jìn)行了展望。本書可供水文水資源及水生態(tài)環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的科研工作者和水利工程技術(shù)人員參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的本科和研究生教材以及水文系統(tǒng)干部職工的培訓(xùn)教材。 2100433B

現(xiàn)代水文學(xué)內(nèi)容提要

本書試圖在總結(jié)過去研究工作的基礎(chǔ)上闡述現(xiàn)代水文學(xué)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)方法及應(yīng)用實(shí)踐，為水科學(xué)研究提供現(xiàn)代水文學(xué)基礎(chǔ)。本書是在第一版的基礎(chǔ)上，從“基礎(chǔ)理論——技術(shù)方法——應(yīng)用實(shí)踐”的角度，重新構(gòu)建現(xiàn)代水文學(xué)框架。全書共分三篇十三章。第一篇是對(duì)現(xiàn)代水文學(xué)基礎(chǔ)理論的介紹，以展示現(xiàn)代水文學(xué)新理論基礎(chǔ)，具體包括水循環(huán)原理、水文確定性理論和水文不確定性理論；第二篇是對(duì)現(xiàn)代水文學(xué)中新技術(shù)方法的介紹，以展示現(xiàn)代新技術(shù)在水文學(xué)中的應(yīng)用，具體包括3S技術(shù)、同位素技術(shù)、系統(tǒng)識(shí)別技術(shù)、水文模擬技術(shù)等；第三篇是對(duì)現(xiàn)代水文學(xué)應(yīng)用實(shí)踐內(nèi)容的介紹，以展示水文學(xué)服務(wù)于人類社會(huì)的前景，具體包括水文學(xué)在水資源利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展等實(shí)踐中的應(yīng)用。

現(xiàn)代水文學(xué)目錄

前 言

§1.1 水文學(xué)的概念及發(fā)展階段

§1.2 水文學(xué)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

§1.3 現(xiàn)代水文學(xué)的特點(diǎn)及框架

第一篇 基礎(chǔ)理論

§2.1 水循環(huán)過程

§2.2 水循環(huán)原理

§2.3 水循環(huán)研究進(jìn)展

§3.2 下滲與土壤水運(yùn)動(dòng)原理

§3.3 地下水運(yùn)動(dòng)原理

§3.4 產(chǎn)匯流原理

第四章 水文不確定性理論

§4.1 水文系統(tǒng)不確定性

§4.2 隨機(jī)水文學(xué)基礎(chǔ)

§4.3 模糊水文學(xué)基礎(chǔ)

§4.4 灰色系統(tǒng)水文學(xué)基礎(chǔ)

§4.5 水文不確定性研究展望

第二篇 技術(shù)方法

第五章 3S技術(shù)在水文學(xué)中的應(yīng)用

§5.1 3S技術(shù)概述

§5.2 RS在水文模擬中的應(yīng)用

§5.3 DEM在水文模擬中的應(yīng)用

第六章 同位素技術(shù)在水文學(xué)中的應(yīng)用

§6.1 同位素技術(shù)概述

§6.2 同位素技術(shù)在水文學(xué)中的應(yīng)用

第七章 數(shù)學(xué)技術(shù)方法在水文學(xué)中的應(yīng)用

§7.1 水文學(xué)中常用的數(shù)值方法

§7.2 參數(shù)率定常用的數(shù)學(xué)方法

§7.3 參數(shù)靈敏度分析的數(shù)學(xué)方法

第八章 水文系統(tǒng)識(shí)別技術(shù)

§8.1 水文系統(tǒng)識(shí)別的概念

§8.2 水文系統(tǒng)識(shí)別的原理與方法

§8.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)水文非線性模型及應(yīng)用

§8.4 水文系統(tǒng)識(shí)別應(yīng)用——干旱區(qū)灌溉蒸發(fā)量計(jì)算

第九章 分布式水文模擬技術(shù)

§9.1 分布式水文模型的發(fā)展

§9.2 基于DEM的流域分布式水文模型

§9.3 幾個(gè)典型分布式水文模型的介紹

第十章 水文—生態(tài)耦合系統(tǒng)模擬技術(shù)

§10.1 研究意義

§10.2 MBM建模原理與思路

§10.3 MBM建模步驟

§10.4 應(yīng)用舉例

第三篇 應(yīng)用實(shí)踐

第十一章 水文學(xué)與水資源

§11.1 水資源學(xué)概論

§11.2 水文學(xué)與水資源學(xué)的聯(lián)系

§11.3 基于水循環(huán)的水資源量可再生性量化研究

§11.4 基于水文模擬的水資源承載能力量化研究

§11.5 基于水循環(huán)過程的水資源優(yōu)化配置研究

第十二章 水文學(xué)與生態(tài)環(huán)境

§12.1 生態(tài)環(huán)境的概念及其與水的聯(lián)系

§12.2 生態(tài)環(huán)境需水量計(jì)算

第十三章 水文學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

§13.1 可持續(xù)發(fā)展與可持續(xù)水資源管理

§13.2 研究基礎(chǔ)：經(jīng)濟(jì)—社會(huì)—水資源—生態(tài)耦合系統(tǒng)模型

§13.3 可持續(xù)水資源管理量化準(zhǔn)則及量化指標(biāo)體系

§13.4 可持續(xù)水資源管理的量化方法

§13.5 應(yīng)用實(shí)例——博斯騰湖流域可持續(xù)水資源管理研究

參考文獻(xiàn)2100433B