1.我國(guó)開(kāi)發(fā)利用地下水的概況

 

  古代：我國(guó)是世界上開(kāi)發(fā)利用地下水最早的國(guó)家之一，早在相當(dāng)于我國(guó)仰韶文化的母系氏族公社時(shí)期，據(jù)浙江余姚河姆渡村遺址發(fā)掘推測(cè)，距今約5700年前，我們的祖先就已經(jīng)采用鑿井取水。到了距今2000多年前的春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，鑿井技術(shù)有了進(jìn)一步提高，在四川自貢一帶已有深達(dá)數(shù)百米的鹽井，這可算是世界上在巖石中開(kāi)鑿的首批深井。漢武帝時(shí)，在今陜西渭北高塬上修筑了我國(guó)最早的井渠結(jié)合農(nóng)田灌溉典范“龍首渠”。馳名中外的新疆“坎兒井”，至今仍不失為開(kāi)發(fā)山前傾斜平原地下水的有效措施之一。

 

  我國(guó)開(kāi)發(fā)利用地下水資源的現(xiàn)狀：①北方許多城市生活用水的重要水源；②北方干旱、半干旱地區(qū)（17省市）工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活的唯一水源；③南方部分地區(qū)也開(kāi)始利用地下水、并且需求量越來(lái)越大；④大的工業(yè)基地的建設(shè)首先要解決水源問(wèn)題。   開(kāi)發(fā)利用地下水資源的未來(lái)：①實(shí)現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)；②加強(qiáng)地下水資源的科學(xué)管理；③加強(qiáng)與地下水資源開(kāi)發(fā)有關(guān)的環(huán)境保護(hù)。（當(dāng)今世界面臨的三大問(wèn)題：人口、資源、環(huán)境）。

 

  一些重大研究課題：地下水過(guò)量開(kāi)采的對(duì)策；地下水污染防治；相關(guān)的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。

 

  2.地下水資源開(kāi)發(fā)利用歷程

 

  初期：地下水開(kāi)發(fā)地點(diǎn)分散且數(shù)量較少階段，主要進(jìn)行地下水水源地的勘查，通過(guò)勘查論證地下水的開(kāi)發(fā)方案。

 

  中期：地下水處于連片開(kāi)發(fā)，且水源地相互干擾明顯增大的階段，將區(qū)域性大面積地下水資源評(píng)價(jià)列為論證地下水合理開(kāi)發(fā)的重要工作。

 

  后期：地下水需求量與其多年平均補(bǔ)給量相接近，且需求量還在不斷增長(zhǎng)的階段，將包括技術(shù)管理、政策和法規(guī)制定的地下水管理列為支持地下水合理開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)工作。同時(shí)，還將研究人工回灌補(bǔ)給地下水及地表水、地下水聯(lián)合運(yùn)用等問(wèn)題，注意加強(qiáng)地下水資源保護(hù)，實(shí)施地下水系統(tǒng)管理。

 

  3.水文學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史

 

  人類探索除水害、興水利的歷史，猶如人類的文明史那樣悠久。在生產(chǎn)實(shí)踐中，特別在與水旱災(zāi)害的斗爭(zhēng)中，人類不斷觀測(cè)各種水文現(xiàn)象，思考和研究它們的規(guī)律，積累起關(guān)于水的豐富知識(shí)，逐漸形成并不斷發(fā)展了水文科學(xué)。

 

  水文學(xué)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的醞釀時(shí)期，而它的飛躍發(fā)展則是最近一個(gè)世紀(jì)的事。同自然科學(xué)的許多學(xué)科相似，人們還難以找出公認(rèn)的里程碑，把水文科學(xué)的歷史進(jìn)程劃分成若干明確的階段。我們只是順著它前進(jìn)的足跡，大體劃分為：

 

  ⑴萌芽時(shí)期（遠(yuǎn)古至約公元1400年）

 

  在尼羅河、幼發(fā)拉底河、恒河和黃河這些古老文化發(fā)祥地的遺跡中，我們可以看到這一時(shí)期已經(jīng)開(kāi)始了原始的水文觀測(cè)，最早的水位觀測(cè)是在中國(guó)和埃及開(kāi)始的。

 

  約公元前22世紀(jì)，中國(guó)傳說(shuō)中的大禹治水，已“隨山刊木”（立木于河中），觀測(cè)河水漲落。此后，戰(zhàn)國(guó)時(shí)李冰設(shè)于都江堰的“石人”，隋代的石刻水則，宋代的水則碑等，表明水位觀測(cè)不斷進(jìn)步。

 

  最早的雨量觀測(cè)于公元前四世紀(jì)首先在印度出現(xiàn)，中國(guó)于公元前三世紀(jì)的秦代已開(kāi)始有呈報(bào)雨量的制度，到了公元1247年，已有了較科學(xué)的雨量器和雨深計(jì)算方法，并開(kāi)始用“竹籠驗(yàn)雪”以計(jì)算平均降雪深度。明代劉天和在治理黃河工作中，已采用手制“乘沙量水器”測(cè)定河水中泥沙的數(shù)量。

 

  中國(guó)古籍《呂氏春秋》中寫(xiě)道：“云氣西行云云然，冬夏不輟；水泉東流，日夜不休，上不竭，下不滿，小為大，重為輕，國(guó)道也?！碧岢隽藰闼氐乃难h(huán)概念。成書(shū)于公元約六世紀(jì)初的《水經(jīng)注》中，記述了當(dāng)時(shí)中國(guó)境內(nèi)1252條河流的概況，成為水文地理考察的先驅(qū)。

 

  誠(chéng)然，這些原始的水文觀測(cè)和水文知識(shí)是膚淺零星的，但已為當(dāng)時(shí)生活和生產(chǎn)提供了重要的水文資料。例如，根據(jù)雨量多少?zèng)Q定稅收的多少，根據(jù)上游的水位向下游傳遞水情等，標(biāo)志著水文科學(xué)的萌芽。

 

  ⑵奠基時(shí)期（約公元1400～1900年）

 

  歐洲文藝復(fù)興帶來(lái)的科學(xué)思想的解放和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，為水文科學(xué)發(fā)展成為獨(dú)立的學(xué)科奠定了基礎(chǔ)。這一時(shí)期，水文儀器的發(fā)明使水文觀測(cè)進(jìn)入了科學(xué)的定量觀測(cè)階段。

 

  1663年雷恩和胡克創(chuàng)制了翻斗式自記雨量計(jì)，1687年哈雷創(chuàng)制測(cè)量水面蒸發(fā)量的蒸發(fā)器，1870年埃利斯發(fā)明旋槳式流速儀，1885年普賴斯發(fā)明旋杯式流速儀。這些近代水文儀器使流量、流速、蒸發(fā)、降水的觀測(cè)達(dá)到了相當(dāng)?shù)木?，利用這些近代水文儀器進(jìn)行水文觀測(cè)的各種水文站陸續(xù)出現(xiàn)。

 

  1746年，中國(guó)在黃河老壩口設(shè)立了全國(guó)第一個(gè)正規(guī)水位站，開(kāi)始系統(tǒng)觀測(cè)水位，并進(jìn)行報(bào)汛。這些成就使水文現(xiàn)象的觀測(cè)視野在深度和廣度上空前擴(kuò)大，為水文科學(xué)在理論上的發(fā)展創(chuàng)造了條件。

 

  在這一時(shí)期，近代水文科學(xué)理論開(kāi)始逐漸形成。1674年佩羅提出了水量平衡的概念，成為水文科學(xué)最基本的原理之一；1738年伯努利父子發(fā)表水流能量方程，1775年謝才發(fā)表明渠均勻流公式；1802年道爾頓建立了研究水面蒸發(fā)的道爾頓公式；1856年，達(dá)西發(fā)表了描述孔隙介質(zhì)中地下水運(yùn)動(dòng)的達(dá)西定律；1851年莫萬(wàn)尼提出了匯流和徑流系數(shù)的概念，并發(fā)表了計(jì)算最大流量的著名推理公式。

 

  這些科學(xué)理論的創(chuàng)立，為水文科學(xué)在河道水流、蒸發(fā)、地下水運(yùn)動(dòng)、徑流形成和水文循環(huán)等領(lǐng)域的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)，它表明人類對(duì)水文現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)已由萌芽時(shí)期那種膚淺零星的知識(shí)，發(fā)展到了比較深刻系統(tǒng)的知識(shí)。同時(shí)也表明，人類對(duì)地球上水的運(yùn)動(dòng)、變化規(guī)律的探索，已發(fā)展到以大量觀測(cè)事實(shí)為基礎(chǔ)，進(jìn)行假說(shuō)、演繹和推理，進(jìn)而建立各理論體系的近代科學(xué)方法論。    19世紀(jì)末，專門水文研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始出現(xiàn)，一些國(guó)家開(kāi)始出版水文年鑒。弗里西著的《河流水文測(cè)驗(yàn)方法》、福雷爾著的《日內(nèi)瓦湖湖泊志》、馬略特著的《水的運(yùn)動(dòng)》等水文學(xué)專著陸續(xù)出版。這些著作總結(jié)了當(dāng)時(shí)水文觀測(cè)和理論研究的成就，標(biāo)志著水文科學(xué)作為一門近代科學(xué)已奠定基礎(chǔ)。

 

  ⑶應(yīng)用水文學(xué)興起時(shí)期（約公元1900～1950年）

 

  這一時(shí)期，水文科學(xué)在觀測(cè)方法、理論體系和研究領(lǐng)域等方面繼續(xù)取得新成就，但它最重要的進(jìn)展是應(yīng)用水文學(xué)的興起。

 

  進(jìn)入20世紀(jì)，特別是第一次世界大戰(zhàn)以后，大量興起的防洪、灌溉、交通工程和農(nóng)業(yè)、林業(yè)乃至城市建設(shè)向水文科學(xué)提出越來(lái)越多的新課題，解決這些課題的方法也由經(jīng)驗(yàn)的、零碎的逐漸理論化和系統(tǒng)化，水文科學(xué)的應(yīng)用特色逐漸表現(xiàn)出來(lái)。

 

  首先，從1914年到1924年，經(jīng)過(guò)黑曾、福斯特等人的工作，把概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論和方法系統(tǒng)地引入了水文科學(xué)，使水文變量（如洪峰和洪量）和它出現(xiàn)的機(jī)率聯(lián)系起來(lái)，為預(yù)估工程未來(lái)運(yùn)行時(shí)期內(nèi)可能出現(xiàn)的水文情勢(shì)開(kāi)辟了道路。

 

  接著，從1932年到1938年，謝爾曼、霍頓、麥卡錫、斯奈德等人在產(chǎn)流和匯流計(jì)算方面取得開(kāi)拓性進(jìn)展，為根據(jù)降雨推算洪水開(kāi)辟了道路。隨后，克拉克、林斯雷等人在單位線、多個(gè)水文變量聯(lián)合分析和徑流調(diào)節(jié)的理論、方法等方面發(fā)展并豐富了上述內(nèi)容。

 

  在此期間，水文站在世界范圍內(nèi)發(fā)展成規(guī)模宏大的水文站網(wǎng)系統(tǒng)，這些成就為應(yīng)用水文學(xué)的興起在理論上、方法上和資料條件方面奠定了基礎(chǔ)，并率先形成了它最重要的分支學(xué)科——工程水文學(xué)。接著，農(nóng)業(yè)水文學(xué)、森林水文學(xué)、都市水文學(xué)也相繼興起。

 

  1949年，林斯雷和柯勒、保羅赫斯合著《應(yīng)用水文學(xué)》；同年，姜斯敦和克樂(lè)斯合著的《應(yīng)用水文學(xué)原理》、美國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)編著的《水文學(xué)手冊(cè)》等應(yīng)用水文學(xué)專著陸續(xù)問(wèn)世，總結(jié)了這一時(shí)期的成就，標(biāo)志著應(yīng)用水文學(xué)的誕生。應(yīng)用水文學(xué)，以它直接為生產(chǎn)和生活提供多方面服務(wù)這一鮮明特征，獲得迅速發(fā)展，成為近代水文科學(xué)體系中最富有生氣的分支學(xué)科。

 

  ⑷現(xiàn)代水文學(xué)（1950～今）

 

  20世紀(jì)50年代以來(lái)，社會(huì)生產(chǎn)規(guī)?？涨皵U(kuò)大，科學(xué)技術(shù)進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期，并正在出現(xiàn)新的技術(shù)革命，人類改造自然的能力迅速增強(qiáng)，人與水的關(guān)系已經(jīng)由古代的趨利避害，和近代較低水平的興利除害，發(fā)展到了現(xiàn)代較高水平的興利除害的新階段。這個(gè)新階段賦予水文科學(xué)以新的動(dòng)力和新的特色。

 

  首先，由于人類對(duì)水資源的突出需求，水文科學(xué)的研究領(lǐng)域正在向著為水資源最優(yōu)開(kāi)發(fā)利用的方向發(fā)展，以期為客觀評(píng)價(jià)、合理開(kāi)發(fā)、充分利用和保護(hù)水資源提供科學(xué)依據(jù)。

 

  其次，大規(guī)模的人類活動(dòng)對(duì)自然水體，進(jìn)而對(duì)自然環(huán)境正在產(chǎn)生多方面的影響。研究和評(píng)價(jià)人類活動(dòng)的水文效應(yīng)和這種效應(yīng)的環(huán)境意義，揭示人類活動(dòng)影響下水文現(xiàn)象的規(guī)律，進(jìn)而探討水文分析的新方法和新途徑，防止人類活動(dòng)對(duì)水文循環(huán)的影響朝著不利于人類生存環(huán)境的方向發(fā)展，這一切正在成為水文科學(xué)面臨的新課題。

 

  另外，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)使獲取水文信息的手段和分析水文信息的方法有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。例如，遙感技術(shù)的應(yīng)用，使同時(shí)觀測(cè)大范圍內(nèi)的宏觀水文現(xiàn)象成為可能；核技術(shù)的應(yīng)用使人們能夠獲得微觀水文信息；水文模擬方法、水文隨機(jī)分析方法、水文系統(tǒng)分析方法，使人們研究水文現(xiàn)象的能力發(fā)展到新的水平；尤其是電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使水文科學(xué)從水文觀測(cè)到基本規(guī)律的研究，由人力和機(jī)械操作，發(fā)展到以電子計(jì)算機(jī)為核心的自動(dòng)化。

 

  水文科學(xué)和其他科學(xué)之間的邊緣科學(xué)正在不斷興起，學(xué)科間的空隙逐漸得到填補(bǔ)。同時(shí)，人們開(kāi)始看到，水已成為影響社會(huì)發(fā)展的重要因素。水在表現(xiàn)它的自然屬性的同時(shí)，它的社會(huì)屬性也日益表現(xiàn)出來(lái)，并逐漸為人們所認(rèn)識(shí)。因此，水文科學(xué)將有可能發(fā)展成為具有自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)雙重性質(zhì)的一門綜合性科學(xué)。

 

  總的來(lái)講，水文學(xué)從它所隸屬的學(xué)科領(lǐng)域看，作為地球物理科學(xué)的一個(gè)分支，主要研究地球系統(tǒng)中水的存在、分布、運(yùn)動(dòng)和循環(huán)變化規(guī)律，水的物理、化學(xué)性質(zhì)，以及水圈與大氣圈、巖石圈和生物圈的相互關(guān)系；作為水利學(xué)科的重要組成部分，主要研究水資源的形成、時(shí)空分布、開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)，水旱災(zāi)害的形成、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)與防治，以及水利工程和其他工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理中的水文水利計(jì)算技術(shù)。

 

  4.水文學(xué)的分類

 

  水文學(xué)開(kāi)始主要研究陸地表面的河流、湖泊、沼澤、冰川等，以后逐漸擴(kuò)展到地下水、土壤水、大氣水和海洋水。

 

  ① 傳統(tǒng)水文學(xué)按研究的水體來(lái)進(jìn)行劃分：河流水文學(xué)、湖泊水文學(xué)、沼澤水文學(xué)、冰川水文學(xué)、海洋水文學(xué)、地下水水文學(xué)（水文地質(zhì)學(xué)）、土壤水文學(xué)、大氣水文學(xué)等。

 

  ② 由水文學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法，派生出三個(gè)分支學(xué)科：水文測(cè)驗(yàn)學(xué)、水文調(diào)查、水文實(shí)驗(yàn)。

 

  ③ 由水文研究?jī)?nèi)容分為：水文學(xué)原理、水文預(yù)報(bào)、水文分析與計(jì)算、水文地理學(xué)、河流動(dòng)力學(xué)等。

 

  ④ 作為應(yīng)用科學(xué)，水文學(xué)分為：工程水文學(xué)、農(nóng)業(yè)水文學(xué)、土壤水文學(xué)、森林水文學(xué)、城市水文學(xué)等。

 

  ⑤ 隨新科學(xué)、新技術(shù)的發(fā)展和引進(jìn)，出現(xiàn)新分支：隨機(jī)水文學(xué)、模糊水文學(xué)、灰色系統(tǒng)水文學(xué)、遙感水文學(xué)、同位素水文學(xué)等。

 

  5.水文地質(zhì)學(xué)的簡(jiǎn)要發(fā)展過(guò)程

 

  盡管19世紀(jì)已開(kāi)始使用水文地質(zhì)學(xué)一詞，但到20世紀(jì)初科學(xué)家Mead才給出這個(gè)術(shù)語(yǔ)一個(gè)廣泛的含義：水文地質(zhì)學(xué)是研究地表以下水的發(fā)生與運(yùn)動(dòng)。20世紀(jì)50年代末期到80年代早期這將近30年的時(shí)間里，水文地質(zhì)學(xué)一下子成熟了，成為地球科學(xué)羽翼豐滿的一員。1960年之前，水文地質(zhì)學(xué)主要是地質(zhì)學(xué)家的領(lǐng)域，作為一個(gè)自然科學(xué)家，對(duì)于控制地下水流動(dòng)的因素和規(guī)律，毫無(wú)興趣或者知之甚少，任憑差分方程式去加以描述。另一方面，工程師在估算井的單位出水量和總出水量時(shí)，只顧得計(jì)算，處于巖層“透水”和“不透水”之間的灰域之中，無(wú)所適從。

 

  久遠(yuǎn)以前直到20世紀(jì)50年代，兩種分叉的、幾乎完全獨(dú)立的方法，各不相關(guān)地沿著平行的路徑研究著地下水；一邊被科學(xué)家好奇心所驅(qū)使；另一邊受到工程師務(wù)實(shí)精神的推動(dòng)。兩個(gè)分支的演變?cè)跁r(shí)間上也可以分為兩個(gè)階段：以理論與假說(shuō)的定量表述，以及數(shù)學(xué)上的嚴(yán)格推導(dǎo)為其分界。

 

  17世紀(jì)處在“自然科學(xué)分支”的“猜想”階段，關(guān)于泉的成因以及水循環(huán)，出現(xiàn)了首批記錄在案的問(wèn)題與解答。偉大的思想家們，從公元前8世紀(jì)的荷馬開(kāi)始，包括亞里士多德、泰勒斯（Thales）、柏拉圖，甚至笛卡兒和開(kāi)普勒（17世紀(jì)）都曾猜想：泉水來(lái)源于海洋中擠榨出來(lái)的水，或者是在洞穴中冷凝而成的；而雨水不足以保持河水流量。然而，在另一個(gè)陣營(yíng)中，波爾洛（Marcus Vitruvius Pollo）認(rèn)為，泉來(lái)源于入滲的雨水，這一看法受到文奇（Leonardo da Vinci）和帕利西（Bernard Palissy，16世紀(jì)）的支持。定量水文觀測(cè)始于17世紀(jì)，佩羅（Pierre Perrault，1608-1680）在塞納河盆地測(cè)量了3年降水量，得出降水量是河流流量的6倍。馬利奧特（Mariotte，1620-1684）驗(yàn)證了佩羅的觀測(cè)結(jié)果，而哈雷（Halley，1656-1742）證明了注入地中海徑流的不足部分消耗于蒸發(fā)。梅瑟利（La Metherie，1791）開(kāi)始測(cè)量巖石的滲透性，將入滲水區(qū)分為地表徑流和深部?jī)?chǔ)存，于是，水均衡的初步概念形成了。

 

  盡管第一個(gè)自流井是1126年在法國(guó)阿圖瓦（Artois）成井的，但是，關(guān)于自流現(xiàn)象的第一個(gè)有記錄的解釋出現(xiàn)于17世紀(jì)，卡西尼（Cassini）和瓦里斯內(nèi)利（Vallisnieri）都正確地指出：承壓含水層的高水壓是產(chǎn)生自流的原因。進(jìn)一步試圖將概念精確化的結(jié)果是，強(qiáng)化了絕對(duì)隔水性的觀念，然而，對(duì)廣泛分布的區(qū)域性含水層和隔水層的研究，很可能因而形成了地下水盆地的概念，在這方面，最基礎(chǔ)同時(shí)也是最有影響的著作，則是赫伯特的“地下水運(yùn)動(dòng)理論”（M.King Hubbert，1940）。19世紀(jì)后期到20世紀(jì)初，開(kāi)始了并非出于實(shí)用目的的地下水化學(xué)研究，著重于分類（Palmer，Scholler）及化學(xué)成分演變的影響因素分析（Chebotarev，Scholler，Back）。

 

  “工程學(xué)科分支”的第一階段，時(shí)間從很早前到1856年，主要著力于發(fā)展經(jīng)驗(yàn)性實(shí)用方法技術(shù)，構(gòu)建集取地下水的設(shè)施，以及從泉、井、坎兒井，以及其它水源提升輸送地下水。第二階段是“定量評(píng)價(jià)”階段，以1856年達(dá)西定律的發(fā)表為標(biāo)志。達(dá)西方程觸發(fā)了根據(jù)地下水位變動(dòng)預(yù)測(cè)井的出水量的興趣；隨之而來(lái)的是一系列人們熟知的計(jì)算公式：裘布依、泰斯、雅可布、溫澤爾（Wenzel）等，討論的全是地下水位和理想承壓含水層的定量預(yù)測(cè)。

 

  20世紀(jì)50年代晚期到60年代早期，也許是由于偶然的巧合，也許是由于下意識(shí)地交流滲透，絕對(duì)隔水性的觀念受到來(lái)自兩個(gè)分支的強(qiáng)烈質(zhì)疑——工程師們從評(píng)價(jià)含水層和井的出水量出發(fā)產(chǎn)生疑問(wèn)，而地質(zhì)學(xué)家在研究盆地地下水流動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題。雅可布、漢圖斯、諾曼（Neuman）、威瑟斯龐等，引入并發(fā)展了越流含水層的概念，并將其擴(kuò)展到盆地尺度的含水層系。自然科學(xué)分支這邊，托特的均質(zhì)的“統(tǒng)一盆地”被弗里澤和威瑟斯龐 “非均質(zhì)化”了，通過(guò)數(shù)值模擬，揭示了不同形態(tài)、不同規(guī)模含水巖系的基本流動(dòng)型式。兩方面共同的最終結(jié)論是，巖體存在水力連續(xù)性。基于巖體存在水力連續(xù)性的結(jié)論，很快人們就認(rèn)識(shí)到，存在著時(shí)空尺度差別很大的流動(dòng)系統(tǒng)，而每個(gè)系統(tǒng)具有自己的作用過(guò)程與伴隨現(xiàn)象。于是，統(tǒng)一的觀念誕生了，不斷流動(dòng)著的地下水是一種地質(zhì)營(yíng)力。

 

  1980年前后，可以看作研究地下水的自然和工程科學(xué)兩個(gè)分支的融合，從此進(jìn)入成熟的當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展階段。這個(gè)地球科學(xué)的新成員，既是一門基礎(chǔ)學(xué)科，也是一個(gè)專門性分支。為了更好地理解幾乎所有的地質(zhì)活動(dòng)，絕對(duì)有必要熟悉當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)的基本理論。與此同時(shí)，需要培養(yǎng)具有獨(dú)特的教育和專業(yè)背景的、全職的水文地質(zhì)學(xué)家。

 

  當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)有以下3個(gè)主要特征概念：①地下水流動(dòng)系統(tǒng)發(fā)育的空間尺度，變化范圍很大；②地下水流動(dòng)系統(tǒng)發(fā)育的時(shí)間尺度，變化范圍很大；③流動(dòng)的地下水是無(wú)處不在的地質(zhì)營(yíng)力，其作用可以達(dá)到地面以下極大深度，對(duì)極其廣泛的自然過(guò)程與現(xiàn)象，都有著控制性影響。

 

  水文地質(zhì)學(xué)向何處去發(fā)展？作為一門成熟科學(xué)，建立于工程師的數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)家自由想象之上，建立于相關(guān)學(xué)科的技能、方法和技術(shù)之上，在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，水文地質(zhì)學(xué)的理論與技術(shù)方法不大可能有新的突破；反之，預(yù)期將會(huì)出現(xiàn)各種“名副其實(shí)”的學(xué)科分支，例如：環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)、污染水文地質(zhì)學(xué)、農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學(xué)、油氣水文地質(zhì)學(xué)，等等。

 

  就我國(guó)來(lái)講，水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展歷史是與新中國(guó)的建立與發(fā)展分不開(kāi)的，近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，水文地質(zhì)學(xué)的成長(zhǎng)與發(fā)展大致可劃分為兩個(gè)階段：從20世紀(jì)50年代到70年代中期，可稱為奠基階段，主要接受前蘇聯(lián)學(xué)術(shù)思想的影響，基本依照前稱聯(lián)模式。從20世紀(jì)70年代后期到90年代，可以稱為發(fā)展階段，這一時(shí)期由于實(shí)行改革開(kāi)放政策，國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流日益頻繁，因此受西方學(xué)術(shù)思想影響較多，特別是系統(tǒng)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)等新思想、新理論與新技術(shù)的輸入，使水文地質(zhì)學(xué)的基本概念與研究范疇發(fā)生了巨大的變革，使水文地質(zhì)學(xué)從定性研究進(jìn)入到了定量研究階段，納入到系統(tǒng)工程的軌道，與現(xiàn)代科學(xué)更緊密地融合了起來(lái)，因此我們把20世紀(jì)50年代到70年代奠基階段的水文地質(zhì)學(xué)稱為傳統(tǒng)水文地質(zhì)學(xué)，而20世紀(jì)70年代后期至90年代發(fā)展階段的水文地質(zhì)學(xué)，稱為現(xiàn)代水文地質(zhì)學(xué)。

 

  現(xiàn)代水文地質(zhì)學(xué)的基本特征主要有：①與現(xiàn)代科學(xué)的新理論新學(xué)科緊密結(jié)合，比如系統(tǒng)論、信息論、控制論及相應(yīng)產(chǎn)生的系統(tǒng)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)等，對(duì)水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響；②現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)與水文地質(zhì)學(xué)的結(jié)合，特別是數(shù)值模擬方法得到普遍應(yīng)用，模型研究成為水資源研究的主要內(nèi)容，使水文地質(zhì)學(xué)從定性研究發(fā)展到定量研究的新階段；③從地下水系統(tǒng)與自然環(huán)境系統(tǒng)相互關(guān)系的研究，擴(kuò)大到與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)關(guān)系的研究。對(duì)地下水資源的研究，也從數(shù)學(xué)模型發(fā)展到管理模型與經(jīng)濟(jì)模型的研究；④許多新的分支學(xué)科的產(chǎn)生與發(fā)展，比如區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)、巖溶水文地質(zhì)學(xué)、遙感水文地質(zhì)學(xué)、環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)、醫(yī)學(xué)環(huán)境地球化學(xué)、污染水文地質(zhì)學(xué)以及數(shù)學(xué)水文地質(zhì)學(xué)、水資源水文地質(zhì)學(xué)；⑤新技術(shù)、新方法的應(yīng)用、除計(jì)算機(jī)技術(shù)外，遙感技術(shù)、同位素技術(shù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，室內(nèi)模擬技術(shù)，以及高精度水質(zhì)分析技術(shù)等，都得到普遍應(yīng)用，推動(dòng)了水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展。

 

  這要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：水文地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域中的許多研究都是由水文地質(zhì)學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家、水文學(xué)家好氣象學(xué)家等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的專家學(xué)者聯(lián)合來(lái)完成的。