Environment 版 (精华区)

发信人: lichunlu (露露365), 信区: Environment
标  题: 地理水文学的研究进展与21世纪展望（下）
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年02月28日16:30:11 星期五), 站内信件

2.4.2 水量转化 近期，在我国平原地区，开展了“三水”（降雨、地表水与地下水）转化
的研究，考虑到土壤水，称为“四水转化”，再进一步联系到植物水分，称为“五水转化
”，这是研究工作的一种循回渐进，从简单到复杂的过程。这方面的研究由于采用了系统
的观点和演绎方法［22］，使水量转化过程的理论得到了进一步的发展。这些进展表现出
对水文过程研究的全面概括和预见性，揭示出界面水文研究的前景，同时，也丰富了自然
地理过程的理论。

    2.4.3 环境水文 主要探讨环境变化（包括自然与人为变化）造成水量与水质过程的变
化，这一研究是以水文过程的理论为基础，计算分析各种水文要素对环境条件改变的响应
。在研究方法上，目前主要采用鉴定评价法、模拟法以及外推法等［23］。近几年，国内
环境水文的研究大多结合各地的环境保护规划与实施进行，如华北地区的水环境与上海市
的水环境［24］。在一些薄弱的领域，如：地下水的污染，也开展了研究［25］。1990年
国际地理联合会（IGU）在北京举行区域大会后，IGU执委会批准在中国建立了区域水文对
气候变化和全球变暖响应的二级学术研究组织并推选刘昌明为主席，使环境水文的研究由
较小尺度的研究转向更加宏观的大尺度环境水文研究。1992与1993年分别在美国华盛顿与
中国拉萨举行了国际会议，研讨了全球变暖对水文与水资源的影响和高寒地区水文水资源
对气候与全球变暖的响应［26］。这些学术活动推动了我国大环境水文的研究。

    2.5 实验水文

    水文学理论的深入发展必须借助于实验研究。目前，水文的定位观测遍及我国的主要
陆地水体，包括冰川、湖泊、沼泽与小河流的降雨径流、土壤水与地下水。比较著名的台
站可以山东禹城水循环与水平衡试验站、太湖试验站、东北三江平原沼泽试验站与西北天
山冰川试验站为代表，这些实验站纳入了中国科学院生态系统网络，覆盖了我国主要的生
态类型区，为我国地理水文的理论与应用研究提供了最有力的支撑。实验的内容不仅包含
了所有的水文要素的试验观测，而且结合了能量与溶质等不同地理地带的生态与环境条件
的研究。在实验技术与手段方面，除了引进国外的先进仪器（如普遍配置土壤水分中子仪
，太阳辐射仪等）外，根据实验与模拟的需要还自行研制了室内与野外实验装置［27］。
配合对土壤－植物－大气系统（SPAC）的观测，设计了多种仪器的综合装置，发展了新的
研究课题。

    2.6 应用性研究

    结合国家与地方的任务，适应市场经济与生产需要，在国土整治、区域发展、城乡规
划、工矿交通建设、大型水利工程生态与环境保护等许多方面，进行了大量的研究工作。
在缺水的华北与西北地区的工作如节水农业［29］等。有些研究突出地理学的特色，如在
华北平原进行的古河道调查［30］，为区域的水量调蓄工作，提供了重要参考。

     3 21世纪地理水文研究若干问题

    展望未来，地理水文的研究，将有广阔的发展前景。密切结合社会各方面对水日益增
长的需求，适应市场经济的发展，考虑国际学术的发展趋势，面临着严竣的挑战和众多的
机遇，研究工作任重而道远。下面提出的若干方面仅供商榷。

    3.1 水资源仍为研究主题

    随着社会经济的发展和人口的增长，今后应以地理水文与工程水文相结合，为水资源
评价、开发、利用、管理和保护提供水资源水文的科学依据，深入水文规律的研究，创造
新的水文分析方法。由于供水量的不断增长引起废弃水的增加，水质的研究和地下水及一
些新水源利用，将会更加迅速地发展，不断扩大规模或尺度的人类活动对水资源的影响，
包括三峡大坝与南水北调等超大型水资源工程的影响，将为地理水文研究提出新课题。

    3.2 全球变化与地理水文

    埃里克·巴伦提出的通用循环模式（GENESIS）进一步发展了全球增暖的认识。对全球
变暖引起的水文水资源变化的研究，是我们责无旁贷的任务。中国是世界大国，幅员辽阔
，大约跨4°－53°N之间，水资源对气候变化的响应是非常复杂的。主要特点是：①因纬
度带而异；②水文水资源量的响应属非线性（见图2）；③水文的变异，包括极值，有随温
度升高而俱增的特点。这些特点会影响到水资源开发利用的规划与管理。因此，必须开展
全国不同地理区或纬度带的水文水资源对全球气候变化响应的研究，并为水资源未来情景
作出预测。

    3.3 全球能量与水循环实验（GEWEX）

    GEWEX是一个跨世纪的国际研究计划，它属于世界气象计划（WCP）的内容，横向与水
文学的研究相结合。研究计划在1990年制定，1995年以前属准备阶段。我国早在50－60年
代已由黄秉维先生提出了与其基本相同的课题，即“热水平衡”的研究。因此，在我国开
展这一工作已具备了一定的基础。特别是目前正在建立的中国科学院生态台站网络，将为
开展GEWEX的研究和国际间的合作提供良好的条件。由于GEWEX的研究需要解决大小尺度空
间系统的耦合问题，今后的研究从我国的实验观测台站来看，存在着小尺度能量与水分运
动的计算，如何在尺度上延伸或升级（Upscale），当然，全球大尺度的模型，也需要考虑
尺度的降级（Downscale）。随着GEWEX研究向21世纪的迈进，水文与气候学在大尺度上的
结合，将会产生出崭新的成果，发展新的前沿。

    3.4 水文循环的生物圈方面（BAHC）

    在国际地圈、生物圈计划（IGBP）中，BAHC是核心计划之一。这与1966年澳大利亚著
名土壤－水文学家菲利浦提出了土壤－植物－大气连续系统的研究一脉相承。1992年已在
法国召开了国际学术讨论会，欧洲与北美及澳洲均在开展研究，加拿大国家气候中心立项
作为专题项目。

    BAHC作为IGBP的核心研究项目，将密切配合国际地圈、生物圈计划的研究，旨在通过
植被对水循环实现调控。在我国地球与生命科学的一些研究单位也正从实验的途径开始工
作。由于水循环控制关系到水资源调蓄利用，这项研究不仅具有重要的应用前景，而且结
合IGBP计划将促进一门新的水文学科——宏观生态水文学的发展。

    3.5 过度或交错带（Ecotones）的水文问题

    Ecotones原意为群落交错带。随着环境变化的深入研究，提出了生物多样性的问题，E
cotones是环境水文问题研究的延伸。根据人与生物圈（MAB）的活动计划，1993年7月，在
法国里昂召开国际地下水与地表水交错带的国际学术研讨会，主要有以下三方面的议题：
①地下水与地表水界面的作用。②地下水与地表水界面的障碍：原因与评价方法。③地下
水与地表水界面的管理与恢复。在我国Ecotones尚属一个新的研究领域，目前国内水文地
理与化学地理工作者正在着手开展Ecotones的研究，除了地表水与地下水交错带外，河湖
与陆地过渡带Ecotones也开始研究，预计未来其它交错带的研究也会逐渐发展，这一研究
作为水文学与环境学的交叉研究课题需于重视。

    3.6 雨水资源化

    雨水资源化顾名思义是雨水利用的问题，80年代以来热衷于这一研究的各国学者已举
行了六届大会和多次区域性会议，1992年10月在日本东京都召开了国际雨水资源化区域会
议。1993年8月初在肯尼亚内罗毕召开了第六届会议，说明雨水利用问题深受各国学术界的
重视。

    1989年8月初在菲律宾召开的第四届国际大会上，酝酿成立了“国际雨水收集系统协会
”（IRCSA）并推选了美国夏威夷大学水文学家，美籍华人霍雨时为该协会的第一任主席，
该协会的成立进一步推动着雨水利用的研究。

    雨水利用的研究应用前景广阔，其内容也甚为广泛，特别是对我国广大农村农户的供
水、对缺乏河川的渔岛、远离地表水源的山村等有很重要的意义，拓宽的雨水利用还包括
雨云的研究（和人工增雨），屋顶雨水的收集技术以及水质保存的方法、雨洪的调蓄等等
。对于我国缺水的北方与南方石灰岩山区。地表水缺乏的地区，雨水利用的研究可望缓解
局部地区的缺水问题。在我国降雨分配不均的情况下，这一研究的意义不言而喻。1985年6
月将由中国地理学会水文专业委员会与组织在我国召开第七届IRCSA大会，可望推动我国的
雨水资源化研究。 
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露露一到,众口不再难调!


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