探知水文

纪仁可

(武汉市第二中学,湖北武汉 430010)

探知水文

纪仁可

(武汉市第二中学,湖北武汉 430010)

提到水文,十有六七的人都说不出所以然,还有少数人只知道水文是防汛的。实际上,在我国很多优美的古诗词中,都体现了水文的概念。例如,“清溪清我心,水色异诸水,借问新安江,见底何如此”是说当时新安江江水含沙量极小。“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”说明了长江三峡段流量很大。这些都是水文研究的内容。那么,到底什么是水文呢？水文与我们的生活有什么关系呢？

水文 内涵 发展史 生活关系

1　水文工作的内涵

顾名思义，水文的主体是水，简单的讲，水文就是研究水的科学。要弄明白水文，首先要了解水文循环的含义。

目前地球上有约13.9亿立方公里的水，它们构成了一个浩瀚的水圈。水圈处于永不停息的运动状态，这个周而复始不断转化、迁移和交替的现象就称水文循环。水文循环是自然界最重要的物质循环，它成云致雨，影响着一个地区的气候和生态，塑造地貌和实现地球化学物质的迁移，像链条一样连结着全球的生命，为人类提供不断再生的淡水资源和水能资源。水文循环使我们生活的星球变得生机勃勃。倘若没有水和水文循环，我们的星球会像月球一样，是一幅没有生命，寂静荒漠的图景。

在水文循环过程中，水会以多种形态存在，它们以液态、固态和气态分布于地面、地下和大气中，形成河流、湖泊、沼泽、海洋、冰川、积雪、地下水和大气水等水体;存在多种运行状态，如蒸发、降水、河流和湖泊中的水位涨落、冰情变化、冰川进退等，这些统称水文现象。水文就是研究这些水文现象的科学。

水文研究的领域十分宽广，它不仅研究大气水、海洋水、陆地水、地下水等等构成的水圈，还研究水圈同大气圈、岩石圈和生物圈等地球自然圈层的相互关系，当然也包括与人类活动之间的相互关系。水文是水利的重要基础，同时也是水资源、水环境、水土保持等学科的重要基础。

水文有很多分类，例如，从研究对象来看，可以分为河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、雪水文学、水文气象学、地下水水文学、区域水文学和海洋水文学等等;从水文应用来看，可以分为工程水文学、农业水文学、森林水文学、都市水文学、医疗(卫生)水文学等分支学科。

水文工作大体可以分为测、报、算三大块。测，就是水文测验，通过水文站网获取水位、流量、流速、降雨量、蒸发量、含沙量等水文参数。报，就是水文预报，水文预报与气象预报的区别在于，气象管天、水文管地，下雨之后，河流、水库或者湖泊的水位会涨多高？会有多大的水量？这就是水文预报需要回答的问题。算，就是水文分析计算，例如要建一个水库，首先必须要根据河流的来水情况和入库水量的大小，来确定确定水库最多能装多少水，以及在各种情况下如何应对应对，这些就要靠水文分析计算来解决了。

2　水文工作的发展史

自人类文明史以来，人们就不断与水旱灾害作斗争，在这个过程中，不断积累了关于水的知识和经验，逐渐就形成了水文这个学科。

一般认为，水文的历史发展可以分为四个阶段。

第一个阶段是萌芽时期。这个阶段一直可以追溯到远古时期，人们根据生产生活需要，开始最早期的水文观测，如在古代的埃及和中国就开展了水位观测，公元前四世纪首先在印度出现了最早的雨量观测，但是这些都是比较肤浅的，也是很零星的。

第二个阶段是奠基时期。在欧洲文艺复兴之后，科学技术的进步也带动了水文的发展，在这个时期，逐渐形成了一些近代水文的基础理论，发明了一些简单的水文仪器。到19世纪末，专门水文研究机构开始出现，一些国家开始出版水文年鉴，并陆续出版了一些水文专著，这些标志着水文科学作为一门近代科学已奠定基础。

第三个阶段是应用水文学的兴起时期。第一次世界大战之后，在大量的工程和城市建设背景下，水文体现了其作为一门应用学科的作用，同时，水文站在世界范围内发展成规模宏大的水文站网系统。1949年，《应用水文学》等专著陆续问世，总结了这一时期的成就，标志着应用水文学的诞生。

第四个阶段是现代水文时期。自20世纪50年代以来，随着社会生产规模空前扩大，科学技术迅猛发展，水文的进步也日新月异。水文信息获取和分析手段方法有了长足进步，水文科学和其他科学之间的边缘科学正在不断兴起，水文的研究领域也不断拓展，更加关注人类活动对水文的影响，更加关注水资源的开发利用等等。

我国古代水文有着辉煌的历史和确凿的记载，以至国内外专家谈到水文测验史，言必称埃及、中国。

水文观测方面，传说中的大禹治水，就已经知道利用“水性就下”的规律，“随山刊木”(立木于河中)观测河水涨落。战国李冰在都江堰工程上开始用石人观测水位。四川涪陵 “白鹤梁”题刻(石鱼)，记载了唐代至本世纪初共1200余年间72个枯水年份的长江水位资料，享有“世界第一古代水文站”之称。

水文理论方面，《吕氏春秋·圜道》有“云气西行，云云然，冬夏不辍;水泉东流，日夜不休……”之言，这是对水循环理论的原始总结。

降雨观测方面，秦代就有了各地向中央报雨的制度;清代故宫有《晴雨录》，依照十二时辰记载1724～1903年北京地区的降水情况，其间资料共有174年，昼夜不断。

流量方面，元代文献把以徼计算的水量叫“水程”或“水直”;清代康熙皇帝描述:“先量闸口阔狭，计一秒所流几何。”这与现代流量概念完全一致。

江河涨落方面，秦汉已有“桃花水”“秋水”的称谓，北宋时每个月的水涨水落均有专名，并认为河道涨水有定期出现的规律，所以起名叫“信水”(守信用的水)。到明清，信水的说法被“水汛”取代，相沿至今。

但是由于我国古代水文重定性分析不重视定量分析，因此在近代一直落后于西方，直到新中国成立以后，才得到了很大的发展。

3　水文与我们生活的关系

水是人类生存的第一要素，可以说，没有水，就没有人类文明与发展，有了水文，我们才知道生活生产中需要多少水;有了水文，我们才能有效防治水旱灾害;有了水文，我们才了解到水质状况如何，水文与我们的生活息息相关。

水文首先是防汛抗旱的耳目和参谋。我国地域广大，旱涝灾害年年都有，从大江大河到湖泊小溪，一旦发生汛情，将给我们带来生命和财产的巨大损失。在防汛过程中，水文部门开展水情、雨情方面的

············监测，开展水文预报和分析工作，为决策提供了重要的科学支撑和决策依据。例如在1998年长江特大洪水过程中，中央根据水文部门的准确分析和预测，作出荆江保堤不分洪的重要决策，避免了国家财产的巨大损失。在抗旱方面，由于我国人均水资源缺乏，降雨时空分布不均，一些地方屡遭旱情，水文部门加强监测和分析，为水量分配以及应急调水等提供重要依据，保障了人民生活用水和工业用水。

其次，水文是生态文明建设不可或缺的部分。水是生态之基，在维系优良生态上有着得天独厚的优势，天蓝水清离不开水，生态平衡也离不开水。水文通过开展水质、藻类等方面的监测、预警和分析评价，为保护和修复水生态系统、保障水生态安全做了大量的基础工作。例如，在黑河、石羊河等河流下游的生态调水、在白洋淀等水域的应急补水、在引江济汉的防雾调度、在桂林、武汉等城市的水生态系统修复中，水文部门功不可没。离开水文部门的工作，甚至我们日常饮用水的安全都得不到保障。

水文还给大量水利工程的建设和运行奠定了基础。这些水利工程，有的是为防汛服务，有的是为航运服务，有的是为发电服务，关系到我们日常生活的方方面面。在水利工程的建设和运行过程中，必须始终要有水文参与。例如，三峡大坝的截流，需要水文部门实时监测数据;在水库发电期间，水文部门要根据水文资料和预报情况，提出蓄水的建议，尽量发挥水库发电效益;在汛期，水文部门还要根据上游来水情况，提供水库水位的预判分析，既要确保防汛安全，又要保障通航。

除此之外，在很多突发事件和重大活动中，也离不开水文的身影。近几年，一些极端气候和地质灾害频发，水文部门总是出现在救灾第一线。例如，在汶川、玉树地震、以及舟曲泥石流抢险过程中，水文部门利用其技术优势，通过实地监测和分析计算，为堰塞湖成功排险排险决策提供了重要的依据。在一些水污染事件中，水文同环保部门一起，及时监测，提供了准确的水质数据。在世博会、青奥会等一些大型活动中，由于人口集中，对供水的水量水质都是较大的考验，为了保障城市的饮水安全，水文也在幕后默默发挥了其作用。

进入21世纪特别是近几年来，各种高新技术的研究、各类尖端仪器的使用、各项先进理论的提出，使我国的水文行业得到了极大的发展。水文自身也跳出了水利的局限，面对社会众多需求，积极为国民经济建设和社会发展提供了越来越多的服务，水文不仅是水利建设的尖兵、防汛抗旱的耳目，还成为了水资源管理与保护的哨兵、经济社会发展的基础，必将给我们的生活和生产带来更多的服务和更有效的保障。

[1]闫法森.流域水文模型参数优选方法与比较[J].才智,2012(18).

[2]毛永昌.新疆玛纳斯河引水枢纽水文特征分析[J].甘肃水利水电技术,2013(05).

纪仁可(1997—),女,湖北荆州人,就读武汉市第二中学,研究方向:水资源。