《现代水文学》简介：

  反映水文学最新发展的学术专著《现代水文学》，近日由黄河水利出版社正式出版发行。 

《现代水文学》是以现代新技术新理论应用为支撑，系统阐述现代水文学的理论、方法及应用，为水问题研究，提供现代水文学的研究基础。全书系统阐述了水循环的概念、原理及研究进展，水文不确定性问题、非线性问题和尺度问题的研究意义与基本方法，水文系统识别的概念、原理和方法，“3S”技术及在水文学中的应用，水资源可再生性研究和可持续水资源管理量化研究；还介绍了代表水文模型发展方向的分布式水文模型、水文-生态耦合系统模型等。 

该书作者左其亭博士和王中根博士后是活跃在国内水文学研究前沿的青年学者，多年来参与国家重点基础研究发展规划项目、国家自然科学基金项目以及其它纵横向研究项目，在水文学基础研究、“3S”技术在水文学中应用研究、分布式水文模型及水文-生态耦合系统模型研究、水资源可再生性研究、可持续水资源管理量化研究等方面有许多独到见解。 

售书联系方式：河南郑州市顺河路黄河水利出版社，邮编：450003，电话：0371-66022217，66302620。 

前 言 

水文学是地球科学的一个重要分支，它是一门研究地球上水的起源、存在、分布、循环和运动等变化规律，并运用这些规律为人类服务的知识体系。水文学同其它学科一样，是人类长期实践过程中，经历起源、不断发展、再到成熟等阶段。可以说，水文学是人类长期与水作斗争，不断地观测、研究水文现象及其规律性而逐步形成的一门科学。

由于客观世界的复杂性、广泛存在的不确定性以及人类认识上的局限性，水文学上仍有许多难点问题（如不确定性问题、非线性问题、水文尺度问题等）在理论上和实际应用上未能很好解决。实际上，人类发现问题、认识问题再到解决问题，是一个变化发展的过程。人们常说的“水文学已经发展到了成熟阶段”并非意味着“水文学十分完备、不需再发展”，实际上，它象其它发展中的学科一样，一直在不断发展之中。特别是，随着现代科学技术的发展，以前没有发现的问题，现在发现了，以前没有解决的问题，现在在逐步解决，使得水文学不断发展、不断壮大。

近几十年来，尽管水文学在理论及应用上都有很大的发展，也增添了许多新的内容。然而，缺乏一本及时反映现代水文学发展的专著。也就是在这种形势下，本书应运而生。

传统的水文学只侧重研究自然界水文循环的水量方面，多采用水文现象观测、实验等手段，运用传统的数学、物理方法来研究，其应用多限于洪水预报、水文水利计算等工程技术问题。 随着社会经济的发展，人类对水的需求不断增大，对生活的环境质量要求也愈来愈高。自然界发生的洪水和干旱等灾害以及人类经济活动造成的水污染和生态系统破坏，对社会经济发展和人类生命财产造成的损失与付出的代价也愈来愈大。如何解决实际问题中出现的与水有关的各种矛盾？如何实现社会经济的可持续发展？这对传统水文学的发展提出了挑战。它表现在：人的认识和理论研究方面；以及解决实际问题的应用方面。 

现代水文学有别于传统水文学，主要表现在“现代”（Modren）二字上。它应该是水文学上全新的概念、思路和方法的总结。具体地说，是以现代新技术（如计算机技术、“3S”技术等）应用为支撑，在宏观和微观两个相对方向上进行深入研究。在宏观上，现代水文学研究全球气候变化、人类活动影响和自然环境变化下的水文循环。在微观上，现代水文学研究SVAT（土壤～植被～大气系统）中水分与热量的交换，探讨“三水”、“四水”及“五水”（大气水、地表水、土壤水、地下水及植被水）的转化规律。现代水文学还十分注重水文尺度问题研究、水文非线性系统研究、不确定性研究、水文模型研究和水资源可持续利用水文学基础问题的研究等等。

针对以上问题，作者在最近的数年中，特别是在读博士（或博士后）期间，得益于国际著名水文学家、国际水文协会水资源委员会副主席夏军教授的指导，参与国家重点基础研究发展规划项目、国家自然科学基金资助项目以及其它横向研究项目，在水文学基础研究、“3S”技术在水文学中应用研究、分布式水文模型及水文～生态耦合系统模型研究、水资源可再生性研究、可持续水资源管理理论及应用研究等方面，做过一些系统研究工作。 

本书试图在总结过去研究工作的基础上阐述现代水文学的理论、方法及应用，为水问题（水文、水资源与可持续发展）研究，提供现代水文学研究基础。 

全书共分为九章。第一、三、四、七、九章由左其亭撰写，第二、五、六、八章由王中根撰写，全书最后由左其亭统稿。 

第一章介绍了水文学的概念及发展过程，并在此基础上提出现代水文学的研究体系及内容。 

第二章介绍了水文学的基础内容——水文循环的概念、原理及研究进展。以此内容为突破口，将在后面章节中详细介绍有关水循环的研究成果，包括分布式水文模型、水文～生态耦合系统模型以及水资源可再生性理论研究等。

第三章阐述了当前水文学的几个主要科学问题，即水文不确定性问题、非线性问题、尺度问题。初步介绍这些科学问题的概念、研究意义与基本方法，为进一步研究奠定基础。 

第四章介绍了水文系统识别的一些基本知识，包括水文系统识别的概念、原理、方法。水文系统识别，是近几十年来随着系统理论在水文学领域的运用而发展起来的一门新兴分支学科。它的特色在于运用系统分析的原理和方法建立可以定量描述水文过程的数学模型，在水文过程模拟、水文分析与计算、洪水和枯水预报，以及水资源与水环境系统规划、管理、决策控制等方面，有着广阔的应用前景。在本章最后，介绍了人工神经网络（ANN）非线性系统理论方法，以及水文系统识别方法在灌溉蒸发量计算中的应用。

第五章在介绍“3S”技术（即遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS））的基础上，阐述了水文遥感的内容及其应用。在本章主要是介绍数字高程模型（DEM）的基本知识以及在水文模拟中的应用，它是随着“3S”技术的发展而发展起来的一种新的研究方法和手段，是研究分布式水文模型的基础。

第六章论述了代表水文模型发展方向的分布式水文模型。首先，介绍了分布式水文模型的概念、以及分布式水文模型的发展过程。在此基础上，详细介绍了基于DEM的流域分布式水文模型的研制及应用。

第七章论述了水文～生态耦合系统模型。为了定量表达水文系统与生态系统之间的联系，本章介绍了水文系统与生态系统相耦合的系统模型。它是研究可持续水资源管理的水文学、生态学基础模型，在可持续水资源管理量化研究中占重要地位。

第八章论述了水资源可再生性研究的理论方法。本章介绍新近提出的水资源可再生性的概念、表示方法以及研究理论等内容。这是在分析水循环机理的基础上，提出描述单元和流域水文循环特征的参数，提出度量可再生性的指数。为研究水资源可持续利用和可再生性维持机理奠定基础。

第九章论述了可持续水资源管理量化研究的理论方法。可持续水资源管理是当今水问题研究的热点之一。目前，国际上对可持续水资源管理的研究大都停留在概念的提法和定性的分析上，缺乏量化方法和成功应用实例的研究。本章主要探讨可持续水资源管理量化研究方法，并简单介绍在新疆博斯腾湖流域成功应用实例。内容主要包括：可持续水资源管理的量化准则、量化指标；量化研究方法以及可持续水资源管理优化模型等。

《现代水文学》是一部系统介绍现今水文学研究进展的专著。但是，又必须指出，本书并不能包罗现代水文学上的全部内容，也不是这些内容的无关罗列。而是主要抓住现代水文学的重点内容和作者认为比较成熟的内容以及作者的主要研究成果。同时，也必须指出，现代水文学是不断发展的，可能现在是新的内容，再过若干年，又被更新的内容所代替。因此，本书的内容应在今后研究的基础上不断更新。从这个意义上讲，本书起到“抛砖引玉”的作用。希望通过本书的“抛砖引玉”，能有助于水文学理论与应用研究的发展。

作者十分感谢恩师夏军教授的鼓励与教诲！在作者的研究工作中，得益于导师夏军教授的启发、指导和帮助！作者还要感谢教育作者多年的师长潘元伯教授、王清印教授、刘开弟教授、郝旭副教授；感谢作者的学长和同仁陈嘻研究员、张翔博士后、穆宏强博士、史晓新博士、吴泽宁教授、贺北方教授、马细霞副教授等的帮助和支持；感谢出版社同仁为本书出版付出的辛勤劳动。书中有部分内容参考了有关单位或个人的研究成果，均已在参考文献中列出。在此一并致谢。

本书的研究工作得到了国家重点基础研究发展规划项目、国家自然科学基金、河南省自然科学基金、河南省科技攻关项目的资助，以及其它横向研究课题的支撑，特此向支持和关心作者研究工作的所有单位和个人表示衷心的感谢。

由于《现代水文学》追求的目标是介绍现代较新的理论与方法，这给编撰本书增添了难度。再加上作者时间仓促，特别是水平所限， 虽几经改稿，书中错误和缺点在所难免，欢迎广大读者不吝赐教。

作者： 左其亭 王中根 

2002年元旦