水文地質(zhì)

水文地質(zhì)技術的發(fā)展、回顧與展望

  五十年代水文地質(zhì)學的發(fā)展,由于緊跟現(xiàn)代科學新思潮,從傳統(tǒng)水文地質(zhì)學,走向現(xiàn)代水文地質(zhì)學,取得了重大進步。不僅在理論上有極大提高,而且在實際應用中,對國民、經(jīng)濟規(guī)劃國土整治、城市和工業(yè)建設、以及環(huán)境保護等,都發(fā)揮了重要作用。綜上所述,現(xiàn)代水文地質(zhì)學的特征,主要表現(xiàn)為:①與現(xiàn)代科學的新理論新學科緊密結合,如系統(tǒng)論、信息論、控制論與相應產(chǎn)生的系統(tǒng)科學、環(huán)境科學、信息科學等,對水文地質(zhì)學的發(fā)展發(fā)生了重大影響。近年來正在發(fā)展的開放復雜巨系統(tǒng)理論、非線性動力系統(tǒng)理論、以及耗散結構理論等,都會對今后水文地質(zhì)學的發(fā)展,發(fā)生深遠影響。②現(xiàn)代應用數(shù)學與水文地質(zhì)學的結合,特別是數(shù)值模擬方法得到普遍應用,模型研究成為水資源研究的主要內(nèi)容,使水文地質(zhì)學從定性研究發(fā)展到定量研究的新階段。③地下水的研究,從地下水系統(tǒng)與自然環(huán)境系統(tǒng)相互關系的研究,擴大到與社會經(jīng)濟系統(tǒng)相互關系的研究。地下水資源的研究,也從數(shù)學模型發(fā)展到管理模型與經(jīng)濟模型的研究。④許多新的分支學科的產(chǎn)生與發(fā)展,如區(qū)域水文地質(zhì)學,巖溶水文地質(zhì)學、遙感水文地質(zhì)學、環(huán)境水文地質(zhì)學、醫(yī)學環(huán)境地球化學、污染水文地質(zhì)學,以及數(shù)學水文地質(zhì)學、水資源水文地質(zhì)學等。⑤新技術、新方法的應用,除計算機技術外,如遙感技術、同位素技術、自動監(jiān)測技術、室內(nèi)模擬技術,以及有關水質(zhì)分析技術等,都得到普遍應用,對推動水文地質(zhì)學的發(fā)展,發(fā)揮了重要作用。
 
  現(xiàn)代科學的發(fā)展過程,主要表現(xiàn)在高度分化和高度綜合的輪回上升,即由分到合,由合到分,不斷循環(huán)或同步前進的進化過程。不同學科之間的互相滲透而形成新的邊緣學科,是產(chǎn)生新的分支學科的主要動力。分支學科的發(fā)展,又是促進學科發(fā)展的重要動力和必備的條件。回顧50年代各地質(zhì)院校創(chuàng)辦之初,水文地質(zhì)專業(yè)僅有普通水文地質(zhì)學、地下動力學、水文地球化學和專門水文地質(zhì)學等基本課程。但從70年代以來,隨著分支學科的發(fā)展,情況發(fā)生了很大變化,教學課程日新月異,出現(xiàn)了百花齊放的新局面。      水文地質(zhì)學的各分支學科,按其性質(zhì)可劃分為三個方面,即理論水文地質(zhì)學、應用水文地質(zhì)學及技術方法水文地質(zhì)學。它們彼此之間并無絕對界限,而往往是相互交叉、相互促進、組合成一個新的完整的學科體系。
 
  普遍水文地質(zhì)學逐漸向區(qū)域水文地質(zhì)學發(fā)展,并派生巖溶水文地質(zhì)學、古水文地質(zhì)學等分支;地下水動力學與水文地球化學相互結合,逐漸演變?yōu)橐匝芯?a href="http://www.hnsfzikao.com/t/地下水資源.html" >地下水資源為重點的資源水文地質(zhì)學,并向以研究數(shù)學模型為主的數(shù)學水文地質(zhì)學和資源管理水文地質(zhì)學發(fā)展。另一方面,專門水文地質(zhì)學逐漸發(fā)展為城市水文地質(zhì)學、農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學和礦區(qū)水文地質(zhì)學,并在此基礎上,發(fā)展成為環(huán)境水文地質(zhì)學。環(huán)境水文地質(zhì)學的發(fā)展,又形成區(qū)域環(huán)境水文地質(zhì)學、污染環(huán)境水文地質(zhì)學、醫(yī)學環(huán)境水文地質(zhì)學、生態(tài)環(huán)境水文地質(zhì)學,以及地震水文地質(zhì)學等分支。在技術方法方面,由普查勘探水文地質(zhì)學,逐漸發(fā)展為鉆探水文地質(zhì)學、物探水文地質(zhì)學、遙感水文地質(zhì)學、同位素水文質(zhì)學、監(jiān)測水文地質(zhì)學、計算機水文地質(zhì)學、制圖水文地質(zhì)學,以及地下水分析化學等分支。由此可見,水文地質(zhì)學的研究內(nèi)容、理論水平與技術方法等,到90年代已經(jīng)發(fā)展到一個嶄新的時期。
 
  綜上所述,下世紀在理論水文地質(zhì)學方面,將著重向水資源水文地質(zhì)學發(fā)展;而應用水文地質(zhì)學方面,將著重向環(huán)境水文地質(zhì)學發(fā)展。今后水文地質(zhì)學的發(fā)展趨向,可能演變?yōu)?a href="http://www.hnsfzikao.com/t/資源.html" >資源環(huán)境水文地質(zhì)學。在理論水文地質(zhì)學方面,將以滲流理論為基礎,以水資源水文地質(zhì)學為重點,以模型研究為中心,加快開發(fā)三維地理信息系統(tǒng)在模型研究中的應用。在應用水文地質(zhì)學方面,將以環(huán)境水文地質(zhì)學及其分支學科,作為主要發(fā)展方向。在技術方法研究方面,將以制圖水文地質(zhì)學、遙感水文地質(zhì)學與同位素水文地質(zhì)學,作為主要發(fā)展方向。在信息系統(tǒng)研究方面,將加強以數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、動態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng)、遙感信息系統(tǒng),以及專家決策系統(tǒng)的開發(fā)與應用。
 
  在面臨我國經(jīng)濟建設進入高速發(fā)展時期,經(jīng)濟建設與資源、環(huán)境的矛盾將日趨嚴重。如何協(xié)調(diào)好水資源與環(huán)境同社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關系,將是擺在我們面前的一項嚴峻任務。諸如城市水資源緊缺與水資源管理,農(nóng)田灌溉與建立節(jié)水農(nóng)業(yè),西北水資源的合理開發(fā)利用與防止生態(tài)環(huán)境惡化,水污染與污染治理城市環(huán)境水文地質(zhì)問題,長江三峽工程、黃河小浪底工程建成以后水環(huán)境的變化及其影響,酸雨的發(fā)展及其對地下水的影響,塔里木盆地沙漠地區(qū)油田供水問題、缺水山區(qū)人畜飲用水問題、地方病分布區(qū)的改水、換水問題海平面上升對沿海地區(qū)水環(huán)境的影響,等等,舉不勝舉。我們理所當然應該做好準備,鼓足勇氣,滿懷信心地迎接新世紀的挑戰(zhàn)!