地下水科学如何发展至今?

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地下水科学如何发展至今?

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人们早在远古时期就已经广泛使用地下水,但对其认识长期停滞于工程实践和哲学思辨,并没有发展出成型的科学体系将二者融合。19世纪中叶,法国水力工程师达西通过实验方法得出了线性渗透定律,结束了地下水科学的混沌状态。其后的科学家们分别从数学物理、地质、地球化学等角度对地下水科学进行了探索和构建。到二战结束时,地下水科学已经发展成为一门成熟的学科,囊括了地下水的赋存、运动、补给、排泄、起源、化学成分变化、水量评价等一系列理论和研究方法。

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法国人亨利·达西结束了地下水科学的混沌状态,右图为达西试验的原始装置图,土柱直径0.35米,高度为1.71米(图片来源:biosystems.okstate.edu

战后的地下水科学发展受到了两波浪潮的影响:一是凝聚人类力量的信息技术浪潮,二是限制人类力量的环境保护浪潮。二者都是人类发展历史上里程碑式的事件,分别对人类社会产生了深刻的影响。由于计算机技术的发展,到20世纪7080年代,地下水数学模拟成为处理复杂地下水问题的主要手段。而合理开发和保护地下水资源的社会要求也为地下水科学的应用提供了广阔的空间。此外,众多地下水科学工作者也从遥感、同位素、矿产等不同角度丰富和发展了地下水科学体系。

我国的地下水科学发展在建国后主要分两个阶段。20世纪5070年代是创业阶段,建立了一批管理机构和专业队伍,也成立了一批培养地下水人才的专门院校。这一时期在基础理论方面以前苏联的学术思想为指导,在全国区域水文地质普查的基础上,主要开展农业水文地质和城市供水水文地质工作。70年代以后是我国地下水科学的大发展阶段,主要受西方学术思想的影响,在原有基础上逐渐向环境水文地质学、水资源水文地质学、和信息水文地质学的方向发展。