“水文地質(zhì)學”這一術(shù)語，雖然早在19世紀初，就在歐洲被正式提出來，但真正成為地質(zhì)科學中一門比較完整、系統(tǒng)的獨立學科，祗是本世紀30－40年代的事。特別是第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以后，隨著地質(zhì)科學的迅速發(fā)展，西方許多（包括前蘇聯(lián)）對地下水的研究，開始在地質(zhì)科學的基礎(chǔ)上（如地層學、巖石學、構(gòu)造地質(zhì)學、地球化學、地球物理學等），和其他一系列基礎(chǔ)自然科學（如數(shù)學、物理學、化學、生物學等）以及水文科學相互結(jié)合，相互滲透，逐漸發(fā)展成為一門跨學科的綜合性邊緣學科。水文地質(zhì)學從研究地下水的自然現(xiàn)象、形成過程和基本規(guī)律，發(fā)展到對地下水的定性、定量評價；它的基本理論，勘察方法和應(yīng)用方向，也逐步形成。從70年代以來，水文地質(zhì)學又從地下水系統(tǒng)的研究，進一步擴大為研究地下水與人類圈內(nèi)由資源、環(huán)境、生態(tài)、技術(shù)、經(jīng)濟、社會組成的大系統(tǒng)。因此水文地質(zhì)學的研究目標，開始轉(zhuǎn)入到研究整個水系統(tǒng)與自然環(huán)境系統(tǒng)和社會經(jīng)濟系統(tǒng)之間相互交叉關(guān)系的新時期。

 

  我國對地下水的認識和開發(fā)利用，雖具有數(shù)千年的悠久歷史，但真正運用地質(zhì)科學的理論與方法，進行地下水的調(diào)查研究，僅開端于30年代。如老一輩的地質(zhì)學家朱庭祜，謝家榮等，曾于這一時期分別到過江西、河南及南京等地區(qū)進行地下水的調(diào)查研究，并著有論文或報告。但水文地質(zhì)學，作為地質(zhì)科學領(lǐng)域內(nèi)一門獨立的應(yīng)用地質(zhì)學科，是在50年代新中國成立后才迅速發(fā)展起來的。

 

  作者曾把我國水文地質(zhì)學的發(fā)展歷史，劃分為四個階段，即：①萌芽階段（20前紀前）；②初始階段（1900－1950年），開始應(yīng)用地質(zhì)學的基本理論研究地下水；③奠基階段（1950－1970年），主要有前蘇聯(lián)學術(shù)思想影響下，奠定水文地質(zhì)的理論基礎(chǔ)，是區(qū)域水文地質(zhì)學與農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學的開創(chuàng)時期；④成長時期（1970－2000年），是水資源水文地質(zhì)學與環(huán)境水文地質(zhì)學的發(fā)展時期，主要受西方科學技術(shù)思想影響，如系統(tǒng)論、系統(tǒng)工程、計算機技術(shù)等新理論、新技術(shù)的輸入，使我國的傳統(tǒng)水文地質(zhì)學，發(fā)展到一個以研究水資源與環(huán)境問題為重點的現(xiàn)代水文地質(zhì)學。

 

  二、50年代――區(qū)域水文地質(zhì)學的開創(chuàng)時期

 

  50年代地質(zhì)部成立以后，各省的水文地質(zhì)專業(yè)隊伍和有關(guān)的研究機構(gòu)以及地質(zhì)院校等也先后建立；這為水文地質(zhì)學的發(fā)展，創(chuàng)造了必要的條件。當時長春地質(zhì)學院蘇聯(lián)專家克里門托夫教授，結(jié)合講學編者了《水文地質(zhì)學》、《水文地質(zhì)學概論》、《普查與勘探水文地質(zhì)學》、《地下水動力學》、《礦床水文地質(zhì)學》、等教材，成為我國最早的一批水文地質(zhì)專業(yè)教科書。前蘇聯(lián)新的理論，還通過許多著名學者的著述，不斷輸入中國。如朗格關(guān)于區(qū)域水文地質(zhì)分區(qū)理論，卡明斯基關(guān)于地下水的滲流理論，普洛特尼柯夫關(guān)于地下水儲量分類與評價，列別捷夫關(guān)于灌區(qū)地下水動態(tài)預(yù)測，以及奧弗琴尼柯夫關(guān)于礦水方面的專著等，對我國水文地質(zhì)科學的發(fā)展，都產(chǎn)生了深遠的影響。

 

  各國水文地質(zhì)學的發(fā)展都是從區(qū)域水文地質(zhì)的調(diào)查研究開始，我國也不例外。從50年代中期起，我國有計劃地在全國開展區(qū)域水文地質(zhì)普查，推動了區(qū)域水文地質(zhì)學的發(fā)展。1958年編制出版第一幅比例尺1：300萬中國水文地質(zhì)圖和第一本專著《中國區(qū)域水文地質(zhì)概論》，1959年為紀念建國十周年，出版了我國第一本利用本國資料編著《實用水文地質(zhì)學》。1957年正式出版發(fā)行我國第一種《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》刊物。這一時期發(fā)表了許多有關(guān)中國水文地質(zhì)分區(qū)、中國潛水分帶規(guī)律、中國的自流盆地，以及有關(guān)華北平原，松遼平原、關(guān)中平原、內(nèi)蒙古高原、河西走廊，柴達木盆地、準噶爾盆地、塔里木盆地等的區(qū)域水文地質(zhì)論文或?qū)ＶＲ虼?0年代是我國區(qū)域水文地質(zhì)學的開創(chuàng)時期。70～80年代除少數(shù)困難地區(qū)外，我國區(qū)域水文地質(zhì)普查基本完成，并開始轉(zhuǎn)入重點經(jīng)濟發(fā)展區(qū)，如黃淮海平原、濟徐淮地區(qū)、長江三角洲、東北經(jīng)濟區(qū)等地區(qū)，開展區(qū)域地下水資源與環(huán)境水文地質(zhì)評價的調(diào)查研究，完成了許多重要研究成果。

 

  在區(qū)域水文地質(zhì)普查資料的基礎(chǔ)上，從60年代起，我國中小比例尺水文地質(zhì)圖編圖工作迅速發(fā)展，并創(chuàng)立了一套具有本國特色的水文地質(zhì)圖編圖方法，編制出版了許多按省、市或按地區(qū)編制的圖幅、圖系或圖集。其中1978年出版的《中華人民共和國水文地質(zhì)圖集》，基本上系統(tǒng)地反映隱國從50年代以來，區(qū)域水文地質(zhì)工作的主要成果。在此以后，北京、河北、遼寧等省市，也都編制出版了本地區(qū)的水文地質(zhì)圖集。     80年代以來，在普查資料基礎(chǔ)上，還開展了許多專題研究，如四川、湖南等省對紅層裂隙水的研究，中國玄武巖裂隙孔洞水的研究，黃土地下水的研究，以及北方巖溶水的研究等，均已取得重要成果。此外，在普查工作中普遍應(yīng)用了遙感技術(shù)，在系統(tǒng)總結(jié)大量遙感資料的基礎(chǔ)上，編制出版了《北方遙感水文地質(zhì)應(yīng)用文集》，同時還編制了《北方典型遙感水文地質(zhì)圖像集》與《中國巖溶地區(qū)典型遙感水文地質(zhì)圖像集》，促進了我國遙感水文地質(zhì)的發(fā)展。以上大量成果，為創(chuàng)建我國的區(qū)域水文地質(zhì)學，奠定了良好基礎(chǔ)。

 

  三、60年代――農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學的開創(chuàng)時期

 

  60年代，由于在華北開展大規(guī)模的抗旱打井運動，成為農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學的開創(chuàng)時期。針對農(nóng)田供水與鹽土改良兩項任務(wù)，開展了大量的調(diào)查研究，編制了大量圖件，為北方地區(qū)發(fā)展井灌，實行農(nóng)田水利化，做出重要貢獻。70～80年代又進一步開展許多主要為發(fā)展農(nóng)業(yè) 服務(wù)的專題研究，如黃、淮、海平原旱、澇、鹽等自然綜合治理的研究，河南商丘地區(qū)潛水資源與人工調(diào)蓄的研究，河套平原和銀種平原關(guān)于水鹽均衡和鹽土治理的研究，以及河西走廊地下水合理開發(fā)利用的研究等，為農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

 

  長期以來地質(zhì)部門對土壤水的研究是一個薄弱環(huán)節(jié)，而土壤水研究是促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)與建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)體制的關(guān)鍵。從70年代到80年代，隨著許多均衡試驗場的建立，以及負壓計、中子儀等新的測試技術(shù)的引進，促進了包氣帶土壤水運移規(guī)律的研究。河南水文地質(zhì)總站與有關(guān)部門合作，通過“四水”轉(zhuǎn)化關(guān)系的機理研究，對土壤水運移機理進行系統(tǒng)分析，并通過田間作物的觀測試驗，應(yīng)用土壤水分運動通量法和定位通量法，計算了有植被條件下的降水入滲量、蒸發(fā)量以及其他有關(guān)數(shù)據(jù)，建立了“四水”均衡模型，證明在“四水”相互轉(zhuǎn)化關(guān)系中，土壤水起著重要的調(diào)蓄作用與相互制約作用。這對如何充分發(fā)揮土壤水的功能，提高作物用水效率，和建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)，具有重要的實際意義。

 

  零通量面法是近期國外發(fā)展起來的一種研究土壤水補給，損耗和均衡的田間試驗新方法；對研究土壤水分運動，有重要的實用價值。它采用測量土壤含水量和土壤水勢的先進技術(shù)，方法簡便；與數(shù)學模擬方法或地中滲透儀測試方法相比，具有經(jīng)濟、區(qū)域代表性強、設(shè)點推廣容易等優(yōu)點。不久前水文地質(zhì)工程地質(zhì)研究所完成了專著《零通量面方法應(yīng)用基礎(chǔ)研究》，系統(tǒng)地論述了零通量面的基本原理，形成規(guī)律及其計算方法。研究工作采用物理模擬試驗和田間試驗相結(jié)合的方法，提出了零通量面法的應(yīng)用范圍以及零通量面法與定位通量法的聯(lián)合運用法；并建立了改進型定位通量法，提出零通量面法與改進型定位通量法，聯(lián)合運用等各種不同的計算方法。這為今后開展土壤水的研究，創(chuàng)造了有利條件，對發(fā)展我國農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學，也能起到重要作用。     四、70年代――環(huán)境水文地質(zhì)學的開創(chuàng)時期

 

  隨著城市建設(shè)和工業(yè)建設(shè)的迅速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，城市水資源的供需矛盾與相應(yīng)發(fā)展的環(huán)境問題日趨嚴重。因此從70年代到80年代，各省都開展了主要為城市和工業(yè)建設(shè)服務(wù)的水文地質(zhì)工作。也可以說，這是我國城市水文地質(zhì)學的開創(chuàng)時期。雖然早在50年代，北京、西安、包頭、太原等城市，就已進行過水源地的勘察研究，但當時主要局限于水資源評價，而當前城市水文地質(zhì)研究的目標，不僅要查明城市區(qū)域水文地質(zhì)條件，對地下水資源做出評價，而且還要分析研究水質(zhì)污染與地下水大量開采所引起的各種負環(huán)境效應(yīng)，如海水入侵、地面沉降、巖溶塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。

 

  從70年代開始，大多數(shù)大中城市，開展了城市地下水污染現(xiàn)狀的調(diào)查，包括污染源、污染途徑、污染成分、污染程度、分布范圍、發(fā)展趨勢等等。80年代在

 

  污染現(xiàn)狀調(diào)查的基礎(chǔ)上，進一步開展了地下水污染機理的研究、包括污染物質(zhì)的運轉(zhuǎn)、累積、轉(zhuǎn)化與自凈過程、特別是污染物質(zhì)的機械滲濾作用，物理化學吸附作用，離子交換作用，濃縮或稀釋凈化作用，以及放射性元素的衰變作用等的研究。

 

  研究工作普遍采用了室內(nèi)模擬試驗等新方法。例如呼和浩特市所進行的地下水硝酸鹽氮污染機理與防治對策的研究，運用多種模擬試驗，研究三氮在包氣帶介質(zhì)環(huán)境中的行為過程，深入分析砂化與反硝化作用的主要影響因素。通過微生物檢驗和生物化學的研究，認為硝酸鹽氮的污染機理，主要是以硝化作用為主的生物化學反應(yīng)過程，證明硝化菌在三氮轉(zhuǎn)化中占有重要地位，是硝化反應(yīng)中的主要影響因素。生物化學作用在污染機理研究中，是我國的一個薄弱環(huán)節(jié)，這項成果，是對生物化學作用研究的一個突破。此外，如上海地下水As污染研究，北京關(guān)于地下水硬度變化機理的研究等，都進行了大量室內(nèi)模擬試驗，大大提高了研究水平。西安進行的污灌現(xiàn)場入滲試驗，以及濟寧水質(zhì)模擬研究所進行的彌散試驗，均取得良好效果，查明了污染物的運移、富集規(guī)律，為選擇污染治理對策，提供了科學依據(jù)。

 

  為了預(yù)測水污染的發(fā)展趨勢，并進行合理控制，近年來水質(zhì)模型的研究，也已取得很大進展。1984年完成的《山東濟寧地下水水質(zhì)模擬及其污染趨勢預(yù)測的試驗研究》，是我國最早的一項水質(zhì)模型研究，起到了帶頭示范作用。以后石家莊、新鄉(xiāng)、平頂山等城市，對地下水管理模型的研究，都在建立水量模型的同時，建立了研究溶質(zhì)運移的模擬模型。在計算方法上，普遍采用了有限元或有限差分等數(shù)值法，從而提高了參數(shù)的精度和計算結(jié)果的可信性與可靠性。      許多城市開展了地下水的環(huán)境質(zhì)量評價，并已逐漸由單項有害離子評價，進入到綜合評價；由單項環(huán)境因素評價，進入到綜合因素評價；從現(xiàn)狀評價，發(fā)展到趨勢評價；由數(shù)理統(tǒng)計分析，發(fā)展到污染預(yù)測和建立水質(zhì)數(shù)學模型。各種評價方法，如綜合指數(shù)法、概率統(tǒng)計法，以及聚類分析法（包括模糊聚法與系統(tǒng)聚類法）。均得到普遍應(yīng)用。在模型研究方面，王秉忱等編著的《地下水污染與地下水水質(zhì)模擬》及朱學愚編著的《地下水運移模型》，為研究水質(zhì)模型奠定了理論基礎(chǔ)。林學鈺等編著的《地下水水量模擬及管理程序集》，簡明論述了建立各種模型的技術(shù)方法與求解過程，詳細羅列了計算程序與使用指南，為開展水質(zhì)模擬和預(yù)測研究，提供了有利工具。

 

  與此同時，由于地下超量開采所造成的各種負環(huán)境效應(yīng)，如水量枯竭、水質(zhì)惡化、海水入侵、地面沉降、巖溶塌陷，以及生態(tài)環(huán)境惡化等，也都成為環(huán)境水文地質(zhì)工作中的重要研究內(nèi)容。有些城市通過管理模型的研究，對地下水過量開采問題，提出了調(diào)整開采布局或采取人工補給等措施的新方案。在海水入侵研究方面，山東萊州、龍口地區(qū)建立了三維咸淡水界面運移數(shù)學模型。北海市在模型研究中，對多層承壓含水層的海底邊界問題，提出“等效邊界”的新概念，解決了模型計算問題。上海地面沉降通過長期研究，基本得到控制；80年代又通過與比利時專家的合作建立了水動力模型與土力學模型相結(jié)合的三維沉降模型，取得新的進展。此外，對巖溶塌陷以及西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化等方面，都完成了許多重要研究成果。

 

  80年代我國參加國際水文計劃（IHP）關(guān)于《水資源開發(fā)的環(huán)境效應(yīng)與管理》的研究課題，負責其中地下水部分。該課題系統(tǒng)總結(jié)了地下水開采過程中，有關(guān)過量開采、水質(zhì)惡化、海水入侵以及地面變形等各類負效應(yīng)的基本原理、形成機制、治理措施與模型研究，突出反映了我國許多地區(qū)的典型研究實例。這項成果已于1988年由國際水文科學協(xié)會公開出版，獲得國際上的較高評價。

 

  在環(huán)境水文地球化學研究方面，從區(qū)域水文地球化學的研究，逐漸轉(zhuǎn)入環(huán)境地球化學與人體健康和疾病關(guān)系的研究，已經(jīng)形成醫(yī)學環(huán)境地球化學新的學科體系。我國從60年代以來，就對克山病、高氟病等地方病的形成機理與防治措施，進行了深入研究，取得了重要進展。近年來又擴大到心血管、腦血管病，以及癌癥等疾病與水文地球化學關(guān)系的研究，特別在癌癥研究方面有所突破。通過多年來所累積的大量資料，科學出版社出版了《中華人民共和國地方病與環(huán)境圖集》，吉林、內(nèi)蒙、云南、甘肅省等，自治區(qū)也出版了相應(yīng)的圖集，較好地反映了各類地方病的環(huán)境水文地球化學背景。

 

  為了滿足有關(guān)院校教課的需要，1990年以來我國已先后出版三本作為高校教材用的《環(huán)境水文地質(zhì)學》，雖然內(nèi)容還不夠完善，但反映環(huán)境水文地質(zhì)學，已在我國發(fā)展成為水文地質(zhì)學科中一門獨立的分支學科。

 

  五、80年代――水資源水文地質(zhì)學的開創(chuàng)時期

 

  在地下水資源研究方面，從80年代以來，由于地下水系統(tǒng)理論、非穩(wěn)定理論的輸入，以數(shù)值解或解析為代表的現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學以及計算機系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，使地下水資源的研究發(fā)生了根本性的變化，把重點從傳統(tǒng)研究方法轉(zhuǎn)入到模型研究方面，不僅在計算方法上發(fā)生了巨大變革，而且其研究范疇，也由單純研究地下水系統(tǒng)與自然環(huán)境系統(tǒng)之間的相互關(guān)系，擴大到研究與社會經(jīng)濟系統(tǒng)的相互關(guān)系。地礦部地質(zhì)環(huán)境管理司出版的《中國典型水源地勘察實例匯編》和《中國2000年城市地下水資源及環(huán)境地質(zhì)問題預(yù)測研究》，全面總結(jié)了各類地下水水源地關(guān)于勘察方法與資源評價的重要經(jīng)驗和城市環(huán)境水文地質(zhì)研究的重要成果。是我國關(guān)于源地勘探工作與城市水資源與環(huán)境水文地質(zhì)研究的初步總結(jié)。

 

  80年代出版的《中國干旱半干旱地區(qū)地下水資源評價》，匯集了70～80年代北方各地區(qū)區(qū)域地下水資源評價的研究成果，基本反映了我國80年代在這一領(lǐng)域的理論水平。報告內(nèi)根據(jù)不同地區(qū)與不同條件，采用了各類不同的數(shù)學模型。如商丘在人工調(diào)蓄條件下，建立多年均衡法與有限元法結(jié)合的數(shù)學模型；石羊河流域根據(jù)地下水動態(tài)演變規(guī)律，應(yīng)用不規(guī)格有限差分法建立的數(shù)學模型，以及黃土層飽和與非飽和地下水的聯(lián)合數(shù)學模型等。不少有關(guān)地下水資源評價與計算方法的論著，先后在國內(nèi)出版，如南大朱學愚的《地下水資源評價》、西安地院李俊亭編寫的《水文地質(zhì)統(tǒng)計的隨機模擬》、《地下水流數(shù)值模擬》，陳雨孫所著《地下水運動與資源評價》，劉春平所著《地下水系統(tǒng)規(guī)劃與管理優(yōu)化模型》，以及李佩成所著《地下水非穩(wěn)定流滲流解析法》等，為我國地下水資源評價研究，奠定了理論基礎(chǔ)。

 

  80年代后期地下水資源研究的一個重要標志，是把主要目標逐漸轉(zhuǎn)向管理模型的研究，即研究如何合理開發(fā)、利用、調(diào)控和保護地下水資源，使之處于對人類生活與生產(chǎn)最有利狀態(tài)。因此它不僅涉及水文地質(zhì)學的各個領(lǐng)域，而且涉及與地下水開發(fā)活動有關(guān)的自然環(huán)境、社會環(huán)境和技術(shù)經(jīng)濟環(huán)境等各方面的問題，通過數(shù)學模型和最優(yōu)化技術(shù)，建立地下水管理模型，實現(xiàn)管理目標。

 

  目前許多城市如北京、西安、沈陽、新鄉(xiāng)、平頂山等，都開展了管理模型的研究，根據(jù)不同目標與不同要求，分別建立了有以城市供水為目標的水資源管理模型，為水質(zhì)控制改良和環(huán)境生態(tài)改善的管理模型，水質(zhì)水量聯(lián)合管理模型，水量調(diào)配和供排結(jié)合的管理模型，地表水，地下水聯(lián)合調(diào)度模型，以及全流域為工農(nóng)業(yè)生活用水優(yōu)化分配的規(guī)劃管理模型等。1991年在“唐山平原地下水盆地管理模型研究”和“邯鄲西部平原地下水盆地管理模型研究”中，首次采用“兩個耦合”，即分布參數(shù)地下水模擬模型與優(yōu)化模型的耦合，水資源經(jīng)濟管理模型與優(yōu)化模型的耦合，實現(xiàn)了水資源系統(tǒng)與經(jīng)濟系統(tǒng)的有機結(jié)合。90年代出版的《地下水管理》（林學鈺、廖資生著），《實用地下水管理模型》（楊悅所、林學鈺編著）以及《地下水資源管理》（陳愛光、李慈君、曹劍鋒編著）等專著，都是有關(guān)管理模型研究的重要成果。

 

  地下水動力學主要以研究地下水的滲流理論為主，根據(jù)含水介質(zhì)的不同，正分別向孔隙水、裂隙水與巖溶水三種差異較大的滲流理論發(fā)展，形成不同的分支學科。近一二十年以來，地下水動力學結(jié)合水資源計算，吸取現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學的基本內(nèi)容而發(fā)展數(shù)學水文地質(zhì)學。數(shù)學水文地質(zhì)學主要包括地下水流數(shù)值模擬、水文地質(zhì)統(tǒng)計和隨機模擬、非穩(wěn)定流解析法等方面，也分別向獨立分支學科發(fā)展。地下水系統(tǒng)理論的引入，對水資源的研究產(chǎn)生了重大影響。地下水模型研究，已成為水資源研究的主要內(nèi)容。應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點，從概念模型、數(shù)學模型、優(yōu)化模型，到管理模型，實際上包括從水資源評價到水資源管理的全過程，已逐漸演變成水資源水文地質(zhì)學。

 

  六、90年代――信息水文地這的開創(chuàng)時期

 

  為保證提供建立模型所需的大量水文地質(zhì)信息，就必須建立相應(yīng)的信息――檢索系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。近年來通過對數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究，河南環(huán)境水文地質(zhì)總站已先后開發(fā)了“河南省地下水資源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”和“地下水均衡試驗觀測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”，并都已正常運行。山西環(huán)境水文地質(zhì)總站也建立了山西地下水動態(tài)數(shù)據(jù)庫（GWD）管理系統(tǒng)，不僅可對動態(tài)資料進行輸入，修改、查詢、統(tǒng)計、打印報表、繪制圖形，而且具有多種數(shù)量處理功能。許多城市如秦皇島、石家莊、新鄉(xiāng)等，也都分別建立了數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

 

  在信息系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，國內(nèi)正在開展關(guān)于城市水資源環(huán)境管理專家決策系統(tǒng)的研究。專家系統(tǒng)是人工智能研究領(lǐng)域中的一個重要研究方向，通過對信息數(shù)據(jù)庫、知識庫、推理解釋系統(tǒng)和知識獲得的研究，可以建立通用的城市水資源――環(huán)境管理專家決策系統(tǒng)，從而將水資源――環(huán)境管理這一復(fù)雜系統(tǒng)工程微機化、自動化，為城市水資源業(yè)務(wù)管理部門，提供操作方便的技術(shù)工具，不僅可對水資源狀態(tài)進行實時分析、過程模擬和信息輸出，還可對水資源管理實現(xiàn)最佳決策選擇。所以開發(fā)專家決策系統(tǒng)，是水文地質(zhì)工作者今后一項重要任務(wù)，也是緩解城市水資源供需矛盾的一項不可缺少的戰(zhàn)略措施。

 

  信息系統(tǒng)的研究，已成為水資源研究不可缺少的重要內(nèi)容之一，主要包括數(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)、專家決策系統(tǒng)的開發(fā)以及三維地理信息系統(tǒng)在模型研究中的應(yīng)用等，已逐漸向信息水文地質(zhì)學的方向發(fā)展。

 

  七、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(yīng)用中，對國民、經(jīng)濟規(guī)劃國土整治、城市和工業(yè)建設(shè)、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(jié)合，如系統(tǒng)論、信息論、控制論與相應(yīng)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(fù)雜巨系統(tǒng)理論、非線性動力系統(tǒng)理論、以及耗散結(jié)構(gòu)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(yīng)用數(shù)學與水文地質(zhì)學的結(jié)合，特別是數(shù)值模擬方法得到普遍應(yīng)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(guān)系的研究，擴大到與社會經(jīng)濟系統(tǒng)相互關(guān)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(shù)、新方法的應(yīng)用，除計算機技術(shù)外，如遙感技術(shù)、同位素技術(shù)、自動監(jiān)測技術(shù)、室內(nèi)模擬技術(shù)，以及有關(guān)水質(zhì)分析技術(shù)等，都得到普遍應(yīng)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?；仡?0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(yīng)用水文地質(zhì)學及技術(shù)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(jié)合，逐漸演變?yōu)橐匝芯康叵滤Y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(chǔ)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(shù)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(shù)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(yīng)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)橘Y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(chǔ)，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(yīng)用。在應(yīng)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(shù)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(yīng)用。

 

  在面臨我國經(jīng)濟建設(shè)進入高速發(fā)展時期，經(jīng)濟建設(shè)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(guān)系，將是擺在我們面前的一項嚴峻任務(wù)。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(yīng)該做好準備，鼓足勇氣，滿懷信心地迎接新世紀的挑戰(zhàn)！