中國水文地質(zhì)的歷史發(fā)展

  水文地質(zhì)學(xué)是專(zhuān)門(mén)研究地下水的，門(mén)科學(xué)。我國雖然對地下水認識和開(kāi)發(fā)利用的歷史悠久，但真正運用科學(xué)理論與方法對地下水調查研究，開(kāi)端于20世紀30年代。當時(shí)有地質(zhì)學(xué)家在江西、河南及南京等地區作地下水的調查研究，并著(zhù)有論文或報告。水文地質(zhì)學(xué)作為地質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域內一門(mén)獨立的應用地質(zhì)學(xué)科，是在新中國成立后，20世紀50年代才迅速發(fā)展起來(lái)的。

 

  縱觀(guān)我國水文地質(zhì)的發(fā)展歷史，總體可分為四個(gè)時(shí)期：萌芽時(shí)期（20世紀前）；初始時(shí)期（1900 - 1950年），開(kāi)始應用地質(zhì)學(xué)的基本理論研究地下水；奠基時(shí)期(1950 - 1970年)，主要在蘇聯(lián)學(xué)術(shù)思想影響下，奠定作為獨立學(xué)科的水文地質(zhì)學(xué)的理論基礎，也是區域水文地質(zhì)學(xué)與農業(yè)水y-地質(zhì)學(xué)的開(kāi)創(chuàng )時(shí)期；成長(cháng)時(shí)期（1970 - 2000年），是水資源水文地質(zhì)學(xué)、城市水文地質(zhì)學(xué)與環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展時(shí)期。20世紀70年代以來(lái)，與西方國家之間的學(xué)術(shù)交流與國際合作日益頻繁，促使我國水文地質(zhì)學(xué)迅速發(fā)展；特別是許多新理論、新技術(shù)的輸入，導致傳統水文地質(zhì)學(xué)逐漸演化發(fā)展，進(jìn)入現代水文地質(zhì)學(xué)的新時(shí)期。對水文地質(zhì)學(xué)作為獨立學(xué)科的奠基、開(kāi)創(chuàng )、成長(cháng)、發(fā)展各階段歷程，概述如下。

 

  （一）區域水文地質(zhì)學(xué)的奠基、開(kāi)創(chuàng )階段-20世紀50年代20世紀50年代，地質(zhì)部成立以后，各省的水文地質(zhì)專(zhuān)業(yè)隊伍和有關(guān)研究機構、地質(zhì)院校等相繼建立，為開(kāi)展水文地質(zhì)普查和水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展奠定和創(chuàng )造了必要條件。

 

  曾執教于長(cháng)春地質(zhì)學(xué)院的蘇聯(lián)專(zhuān)家克里門(mén)托夫教授，結合講學(xué)編著(zhù)的《水文地質(zhì)學(xué)》、《水文地質(zhì)學(xué)概論》、《普查與勘探水文地質(zhì)學(xué)》、《地卜．水動(dòng)力學(xué)》、《礦床水文地質(zhì)學(xué)》等教材，是我國最早的一批水文地質(zhì)專(zhuān)業(yè)教科書(shū)。蘇聯(lián)的新理論，還通過(guò)許多著(zhù)名學(xué)者的著(zhù)述不斷輸入中國。如朗格關(guān)于區域水文地質(zhì)分區理論，卡明斯基關(guān)于地下水的滲流理論，普洛特尼}lⅡJ夫關(guān)于地卜．水儲量分類(lèi)與評價(jià)，列別捷夫關(guān)于灌區地下水動(dòng)態(tài)預測，以及奧弗琴尼柯夫關(guān)于礦水方面的專(zhuān)著(zhù)等，這些對我國水文地質(zhì)科學(xué)的發(fā)展，都產(chǎn)生了深遠的影響。

 

  20世紀50年代中期起，我國有計劃地在全國開(kāi)展區域水文地質(zhì)普查，推動(dòng)了區域水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展。1957年正式出版發(fā)行我國第一份《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》刊物。1958年編制出版第一幅比例尺1：300萬(wàn)中國水文地質(zhì)圖和第一本專(zhuān)著(zhù)《巾國區域水文地質(zhì)概論》。1959年為紀念新中國成立10周年，出版了我國第一本利用本國資科編著(zhù)的《實(shí)用水文地質(zhì)學(xué)》。這一時(shí)期發(fā)表了許多有關(guān)中國水文地質(zhì)分區、中國潛水分帶規律、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、塔里木盆地等的區域水文地質(zhì)論文或專(zhuān)著(zhù)。

 

  20世紀50年代堪稱(chēng)我國區域水文地質(zhì)學(xué)的奠基、開(kāi)創(chuàng )時(shí)期。

 

  （二）農業(yè)水文地質(zhì)學(xué)的開(kāi)創(chuàng )階段-20世紀60年代20世紀60年代，隨著(zhù)華北開(kāi)展大規模的農業(yè)抗旱打井運動(dòng)，開(kāi)創(chuàng )r農業(yè)水文地質(zhì)學(xué)時(shí)期。針財農田供水與鹽土改良兩項任務(wù)，開(kāi)展了大量的調查研究，編制了大量圖件，為北方地區農業(yè)發(fā)展井灌、實(shí)行農田水利化，做L了重要貢獻。

 

  20世紀70 - 80年代，又進(jìn)一步開(kāi)展許多為發(fā)展農業(yè)服務(wù)的專(zhuān)題研究，如黃淮海平原旱、澇、鹽等自然災害綜合治理的研究，河南商丘地區潛水資源與人工調蓄的研究，河套平原和銀川平原關(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(kāi)發(fā)利用的研究等，為農業(yè)水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展奠定了基礎。

 

  土壤水研究是建立節水型農業(yè)、促進(jìn)農業(yè)增產(chǎn)的關(guān)鍵。從20世紀70年代到80年代，許多均衡試驗場(chǎng)的建立以及負壓計、中子儀等新測試技術(shù)的引進(jìn)，促進(jìn)了包氣帶土壤水運移規律的研究。河南水文地質(zhì)總站與有關(guān)部門(mén)合作，通過(guò)“四水”轉化關(guān)系的機理研究，對土壤水運移機理進(jìn)行系統分析；并通過(guò)田間作物的觀(guān)測試驗，應用土壤水分運動(dòng)通量法 和定位通量法，計算有植被條件下的降水入滲量、蒸發(fā)量以及其他有關(guān)數據，建立了 “四水”均衡模型。證明在“四水”相互轉化關(guān)系中，土壤水起著(zhù)重要的調蓄作用與相互制約作用。這對充分發(fā)揮土壤水的功能、提高作物用水效率、建立節水型農業(yè)，具有重要 的實(shí)際意義。

 

  (三）環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)的開(kāi)創(chuàng )、發(fā)展階段一~20世紀70年代環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)是結余地質(zhì)科學(xué)、水文科學(xué)與環(huán)境科學(xué)之間的一門(mén)跨學(xué)科的綜合性邊緣學(xué)科。它運用地質(zhì)學(xué)，水文地質(zhì)學(xué)的基本理論和生態(tài)學(xué)的觀(guān)點(diǎn)，研究人類(lèi)社會(huì )與水環(huán)境的關(guān)系：即專(zhuān)門(mén)研究在天然條件和人為活動(dòng)的影響下，地下水質(zhì)與量的變化，與人類(lèi)的生活和生產(chǎn)發(fā)展的相互影響與相互制約的關(guān)系，并通過(guò)研究它們之間的內在聯(lián)系與演變規律，達到改善環(huán)境，消除有害作用的目的，使之有利于環(huán)境的方向發(fā)展。

 

  環(huán)境水文的地質(zhì)學(xué)是20世界70~80年代的產(chǎn)物，具備現代科學(xué)的許多特征：系統科學(xué)，信息科學(xué)的基本理論，現代應用數學(xué)與電算技術(shù)，以及遙感，同位素等新科技的應用；環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)是一項復雜的系統工程，需應用系統理論的觀(guān)點(diǎn)與方法，納入系統工程的軌道進(jìn)行研究。其研究范疇主要分為四個(gè)方面。

 

  1.區域環(huán)境水文地質(zhì)的調查研究區域環(huán)境水文地質(zhì)主要研究區域環(huán)境水文地質(zhì)條件及其演變規律，綜合分析評價(jià)區域 H存在的各種環(huán)境水文地質(zhì)問(wèn)題，對區域環(huán)境質(zhì)量做出綜合評價(jià)與趨勢預測，編制區域環(huán) 竟水文地質(zhì)圖系或圖集，為環(huán)境規劃或國土整治提供科學(xué)依據。20世紀80年代我國完成 一許多重點(diǎn)經(jīng)濟發(fā)展區或重要城市環(huán)境水文地質(zhì)的綜合研究，如《京津唐地區主要環(huán)境水文地質(zhì)問(wèn)題及國土整治環(huán)境水文地質(zhì)區劃》、《沿海主要城市水資源及地質(zhì)環(huán)境評價(jià)》、《中國2000年城市地下水資源及環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題預測研究》等著(zhù)作，以及東北經(jīng)濟區、華東經(jīng)濟區、環(huán)渤海地區完成的大量研究成果。北京、遼寧、黑龍江、內蒙古和寧夏等地區 仔別編制出版了《環(huán)境水文地質(zhì)圖集》，都是具代表性的區域環(huán)境水文地質(zhì)研究成果。

 

  2.污染環(huán)境水文地質(zhì)的調查研究從20世紀60年代到70年代，許多大中城市開(kāi)展了地下水污染現狀（包括污染源、 污染途徑、污染成分、污染程度、分布范圍等）及發(fā)展趨勢的調查研究。在此基礎上，20世紀80年代進(jìn)一步開(kāi)展了地下水污染機理（包括污染物的運移、累積、轉化與自?xún)暨^(guò)程，特別是污染物質(zhì)的機械滲濾作用、物理化學(xué)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，并逐漸開(kāi)展趨勢預測、水質(zhì)模型與優(yōu)化 閾控等方面的研究，取得很大進(jìn)展。

 

  20世紀80年代，運用室內模擬結合野外現場(chǎng)試驗，完成了許多重要的研究成果。如《沈陽(yáng)市地下水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)及污染質(zhì)在包氣帶運移規律的試驗研究》、《上海市地下水砷污染機理研究》、《呼和浩特市硝酸鹽氮污染機理模擬試驗以及防治對策研究》等，均為污染機理研究方而的代表性成果。為了預測地下水污染發(fā)展趨勢，并進(jìn)行合理控制，在常州、濟寧等城市，開(kāi)展了水質(zhì)模型研究。如《山東濟寧地下水質(zhì)模組及其污染趨勢預測的試驗研究》，是有關(guān)水質(zhì)模型研究方面的早期代表性成果。20世紀80年代后期，在石家莊、新鄉、平頂山等許多城市，都在建立水量模型的同時(shí)，建立溶質(zhì)運移模擬模型，并在此難礎上，建立地下水管理模型。

 

  在基礎理論研究方面，20世紀80年代出版了不少重要的論著(zhù)，如《地下水運移模型》、《地下水水質(zhì)模型》和《地下水水質(zhì)模型及管理程序集》等，為開(kāi)展水質(zhì)模擬和預測研究奠定了理論基礎。

 

  許多城市開(kāi)展了地下水的環(huán)境質(zhì)量評價(jià)，并巳逐漸由單項有害離子評價(jià)，進(jìn)到綜合評價(jià)；由單項環(huán)境因素評價(jià)，進(jìn)到綜合閑素評價(jià)；從現狀評價(jià)，發(fā)展到趨勢評價(jià)；由數理統計分析，發(fā)展到污染預測和建立水質(zhì)數學(xué)模型。諸如綜合指數法、概率統計法以及聚類(lèi)分析法（包模糊聚類(lèi)法與系統聚類(lèi)法）等各種評價(jià)方法，均已得到普遍應用。

 

  此外，在污染治理方面，對凈化污染土地處理系統的也取得了重要進(jìn)展，如開(kāi)封市污水土地處理研究，成功地進(jìn)行了高濃度有機廢水處理的工程試驗。專(zhuān)著(zhù)《污水快速滲 濾七地處理》，系統介紹了處理系統的原理、方法、設計原則、管理方式，以及國內外工程實(shí)例?！兜叵滤廴灸M及污染的控制和處理》是國內第一本有關(guān)污染控制和處理力面的專(zhuān)著(zhù)。在徐州、唐山等城市，用物理、化學(xué)等方法開(kāi)展地下水六價(jià)鉻污染治理的試驗研究，取得了初步成功經(jīng)驗。城市固體廢物填埋處理的環(huán)境水文地質(zhì)研究，日益引起重視，并巳取得初步成果，也是城市地質(zhì)重點(diǎn)研究課題之一。

 

  3.地下水資源開(kāi)發(fā)的負環(huán)境效應調查研究地下水大量開(kāi)采引起的各種負效,主要包括水景枯竭、海水人侵、地面沉降、巖溶塌陷，以及生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題。其對人類(lèi)社會(huì )造成的嚴重威脅（尤以城市地區更為突出），成為環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)研究的一個(gè)重要組成部分。20世紀80年代中期，我國專(zhuān)家參與國際水文汁劃（IHP)關(guān)于《水資源開(kāi)發(fā)的負環(huán)境效應與管理》研究課題，并完成其中地下水部分，較系統全而地論述了各類(lèi)負環(huán)境效應的形成機制、趨勢預測與防治措施，是一項具有典范件的研究成果，受到國際同行的好評。

 

  4.環(huán)境水文地球化學(xué)與醫學(xué)環(huán)境水文地質(zhì)的調查研究20世紀80年代后期，地質(zhì)部門(mén)分別在吉林省、第二松花江流域，以及長(cháng)江中下游，廣泛開(kāi)展了地下水化學(xué)背景值的調查研究，對地下水系統物質(zhì)組分的運移、聚集、各層次元素的組合關(guān)系、平衡模式、動(dòng)態(tài)變化及其地球化學(xué)特征，進(jìn)行了深入分析；探討了水文地球化學(xué)環(huán)境與地方病、土壤鹽漬化與天然礦水的形成關(guān)系，并應用背景值對地下水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了全面評價(jià)。

 

  醫學(xué)環(huán)境水文地質(zhì)是在水文地球化學(xué)的某礎上，與醫學(xué)及環(huán)境科學(xué)相結合而形成的一門(mén)新的邊緣學(xué)科。水文地球化學(xué)是水文地質(zhì)學(xué)的一門(mén)重要基礎學(xué)科，它與環(huán)境地學(xué)、環(huán)境醫學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)相互滲透，形成環(huán)境水文地球化學(xué)。對水文地球化學(xué)壞境與人體健康關(guān)系的研究，成為醫學(xué)環(huán)境水文地球化學(xué)，或醫學(xué)環(huán)境水義地質(zhì)學(xué)，并已初步建立它的理論體系。

 

  我國于20世紀60年代起，就對分布較廣的各種地方?。ㄈ缈松讲?、大骨節病、高氟病、地甲病等）廣泛開(kāi)展了關(guān)于病因及其環(huán)境水文地球化學(xué)背景的調查研究，深入分析與病因有關(guān)的微量元素或化學(xué)成分的遷移、聚集規律，及其對人體生理的影響。經(jīng)過(guò)多年研究發(fā)現，如東北分布較廣的克山病，其病區主要處于低礦化、酸性軟水的水文地球化學(xué)環(huán)境，腐殖酸含量普遍偏高，而硒含量明顯偏低。其病因雖尚不完全清楚，但采取改水防治，已取得明顯效果，說(shuō)明病因與水質(zhì)密切相關(guān)。近年來(lái)對高氟病、地甲病、伽師病等的致病因素、演變機理與防治措施，都進(jìn)行了深入研究，取得重要進(jìn)展；而且已將研究范圍擴大到癌癥和心、腦血管系統疾病，特別是在癌癥研究方面有所突破。在研究方法方面，應用回歸分析、聚類(lèi)分析等數理統計方法，取得較好效果。1991年出版的專(zhuān)著(zhù)《醫學(xué)環(huán)境地球化學(xué)》，系統闡明了醫學(xué)環(huán)境地球化學(xué)的基礎理論，詳細分析了有關(guān)元素的生物地球化學(xué)作用與地方疾病的相互關(guān)系，反映了國內外有關(guān)醫學(xué)環(huán)境地球化學(xué)研究的最新進(jìn)展。

 

  在江西鄱陽(yáng)湖地區，通過(guò)地下水環(huán)境背景值的調查，對38項元素或離子的含量、分布，與10種癌癥死亡率之間的相互關(guān)系，進(jìn)行詳細統計分析；把地下水化學(xué)成分與癌癥的相關(guān)性，劃分為正相關(guān)、負相關(guān)和混合型三類(lèi)，每一類(lèi)又按顯著(zhù)程度劃分若干亞類(lèi)，提出了影響系數的新概念。

 

  科學(xué)出版社出版了《中華人民共和國地方病與環(huán)境圖集》。若干地方病比較嚴重的省、自治區（如內蒙古自治區、甘肅省、吉林省、云南省等）也分別出版了本地區相應的地方病環(huán)境圖集，較系統地反映水文地質(zhì)環(huán)境與地甲病、高氟病、克山病、大骨節病等幾種主要地方病的相互關(guān)系。

 

  隨著(zhù)礦泉水飲料業(yè)的興起，在水文地球化學(xué)領(lǐng)域內，更加關(guān)注對礦泉水的研究，出版了《中國礦泉》、《飲用天然礦泉水研究》、《水文地質(zhì)技術(shù)方法》第20輯(1989)，《礦泉水評價(jià)與合理開(kāi)發(fā)利用》等論著(zhù)，推動(dòng)了礦泉水研究的發(fā)展。

 

  當前國際上十分關(guān)注的全球性氣候變化對水資源和生態(tài)環(huán)境的影響，以及“溫室效應”引起的海平面上升對沿海地區水環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境的影響，都是當前和今后需要開(kāi)展研究的新課題。

 

  （四）水資源水文地質(zhì)學(xué)的開(kāi)創(chuàng )階段-20世紀80年代在地下水資源研究方面，從20世紀80年代以來(lái)，由于地下水系統理論、非穩定流理論的輸入，以數值解或解析解為代表的現代應用數學(xué)以及計算機系統的廣泛應用，使地下水資源的研究發(fā)生了根本性的變化，把重點(diǎn)從傳統研究方法轉到模型研究方面。計算方法上發(fā)生了巨大變革，其研究范疇也由單純研究地下水系統與自然環(huán)境系統之間的相互關(guān)系，擴大到研究其與社會(huì )經(jīng)濟系統的相互關(guān)系。

 

  地礦部地質(zhì)環(huán)境管理司1989年出版的《中國典型水源地勘察實(shí)例匯編》和1991年出版的《中國2000年城市地下水資源及環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題預測研究》，全面總結了各類(lèi)地下水水源地勘察方法與資源評價(jià)的重要經(jīng)驗和城市環(huán)境水文地質(zhì)研究的重要成果，是我國水源地勘察工作與城市水資源與環(huán)境水文地質(zhì)研究的初步總結。

 

  對地下水資源的研究，實(shí)際上包括從水資源評價(jià)到水資源管理與保護的全過(guò)程，已逐漸形成一門(mén)獨立的分支學(xué)科，可稱(chēng)之為水資源水文地質(zhì)學(xué)。

 

  自20世紀70年代以來(lái)，由于應用數學(xué)和地下水動(dòng)力學(xué)的相互滲透，以及電算技術(shù)的推廣和應用，大大豐富和突破了傳統水文地質(zhì)學(xué)的內容，使水文地質(zhì)學(xué)從定性研究發(fā)展到定量研究的新階段。地下水資源計算的基本理論，從穩定流發(fā)展到非穩定流，從二維流發(fā)展到三維流，從一般均衡法、比擬法進(jìn)到解析解、數值解。有限單元或有限差分法、相關(guān)分析法以及解析解法等，在地下水資源評價(jià)中均得到普遍應用。因而不論在理論上和具體計算技術(shù)上，都較以前提高到了一個(gè)新的水平。

 

  20世紀80年代出版的《中國干旱半干旱地區地下水資源評價(jià)》，匯集了20世紀70到80年代北方各地區區域地下水資源評價(jià)的研究成果，基本反映了我國20世紀80年代在這一領(lǐng)域的理論水平。它根據不同地區與不同條件，采用了各類(lèi)不同的數學(xué)模型。如商丘在人工調蓄條件下，建立多年均衡法與有限元法結合的數學(xué)模型；石羊河流域則根據地下水動(dòng)態(tài)演變規律，應用不規格有限差分法建立的數學(xué)模型，以及黃土層飽和與非飽和地下水的聯(lián)合數學(xué)模型等。不少有關(guān)地下水資源評價(jià)與計算法的論著(zhù)，先后在國內出版，如《地下水資源評價(jià)》、《水文地質(zhì)統計的隨機模擬》、《地下水流數值模擬》、《地下水運動(dòng)與資源評價(jià)》、《地下水系統規劃與管理優(yōu)化模型》，以及《地下水非穩定流滲流解析法》等，為我國地下水資源評價(jià)研究奠定了理論基礎。

 

  20世紀80年代后期地下水資源研究的一個(gè)重要標志，是把主要目標逐漸轉向管理模型的研究，即研究如何合理開(kāi)發(fā)、利用、調控和保護地下水資源，使之趨于對人類(lèi)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(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，而且涉及與地下水開(kāi)發(fā)活動(dòng)有關(guān)的自然環(huán)境、社會(huì )環(huán)境和技術(shù)經(jīng)濟環(huán)境等各方面的問(wèn)題；通過(guò)數學(xué)模型和最優(yōu)化技術(shù)，建立地下水管理模型，實(shí)現管理目標。

 

  《石家莊市地F水資源科學(xué)管理研究》是我國較早完成的具有代表性的關(guān)于管理模型的研究成果。它按照系統化、模型化、最優(yōu)化的總體構思，以水文地質(zhì)模型為基礎，把水量模型、水質(zhì)模型和優(yōu)化模型融合為一體，從而為控制石家莊市地下水降落漏斗的發(fā)展、防治地下水水質(zhì)惡化，提供了切實(shí)可行的綜合治理決策方案。

 

  在北京、西安、沈陽(yáng)、新鄉、平頂山等許多城市，都開(kāi)展了管理模型的研究。根據不同目標與不同要求，分別建立了以城市供水為目標的水資源管理模型，包括水質(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、水量調配和供排結合的管理模型，地表水、地下水聯(lián)合調度模型，以及全流域為工農業(yè)和生活用水優(yōu)化分配的規劃管理模型等。20世紀90年代出版的《地下水管理》、《實(shí)用地下水管理模型》以及《地下水資源管理》等專(zhuān)著(zhù)，都是有關(guān)管理模型研究的重要成果。

 

  近一二十年來(lái)，地下水動(dòng)力學(xué)結合水資源計算，吸取現代應用數學(xué)的基本內容，發(fā)展成數學(xué)水文地質(zhì)學(xué)。數學(xué)水文地質(zhì)學(xué)主要包括地下水流數值模擬、水文地質(zhì)統計和隨機模擬、非穩定流解析法等方面，也分別向獨立分支學(xué)科發(fā)展。

 

  地下水系統理論的引入，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容。

 

  （五）信息水文地質(zhì)學(xué)的開(kāi)創(chuàng )階段——20世紀90年代為保證提供建立模型所需要的大量水文地質(zhì)信息，必須建立相應的信息-檢索系統和數據庫。通過(guò)近年來(lái)對數據管理系統的研究，河南環(huán)境水文地質(zhì)總站已先后開(kāi)發(fā)了“河南省地下水資源數據管理系統”和“地下水均衡試驗觀(guān)測數據處理系統”，均已正常運行；山西環(huán)境水文地質(zhì)總站建立了“山西地下水動(dòng)態(tài)數據庫(GWD)管理系統”，不僅 可對動(dòng)態(tài)資料進(jìn)行輸入、修改、查詢(xún)、統計、打印報表、繪制圖形，而且具有多種數據處理功能。在許多城市（如秦皇島、石家莊、新鄉等），也都分別建立了相應的數據庫與數據管理系統。

 

  信息系統的研究已成為水資源研究不可缺少的重要內容之一。主要包括數據管理系統、動(dòng)態(tài)監測信息系統、遙感信息系統、專(zhuān)家決策系統的開(kāi)發(fā)以及三維地理信息系統在模型研究中的應用等，已逐漸向信息水文地質(zhì)學(xué)的方向發(fā)展。

 

  國土資源部全國地質(zhì)環(huán)境監測總站建立了全國水文地質(zhì)信息數據庫系統。各省、市、自治區分別建立省級的數據庫中心，監測數據與圖形數據已在網(wǎng)上運行。數據庫系統主要包括地下水動(dòng)態(tài)監測、水文地質(zhì)鉆孔、地下水資源監測、地下水環(huán)境監測、地沉地裂監測等各種信息數據庫，以及海水入侵監測數據庫等，為實(shí)現全國地下水資源的宏觀(guān)管理，提供了基本條件。

 

  在信息系統研究的基礎上，國內正在開(kāi)展關(guān)于城市水資源環(huán)境管理專(zhuān)家決策系統的研究。專(zhuān)家系統是人工智能研究領(lǐng)域中的重要研究方向之一。通過(guò)對信息數據庫、知識庫、推理解釋系統和知識獲取的研究，可以建立通用的城市水資源-環(huán)境管理專(zhuān)家決策系統，從而將水資源-環(huán)境管理這一復雜系統工程微機化、自動(dòng)化，為城市水資源業(yè)務(wù)管理部門(mén)提供操作方便的技術(shù)工具。不僅可對水資源狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、過(guò)程模擬和信息輸出，還可對水資源管理實(shí)現最佳決策選擇。

 

  在3S技術(shù)的應用中，地理信息系統(GIS)已成為研究地下水資源信息系統的最有效的工具，并在地下水研究中具有廣泛的用途。例如建立空間數據庫，建立網(wǎng)格專(zhuān)題層和進(jìn)行空間疊加、識別模型，進(jìn)行地下水監測網(wǎng)設計和動(dòng)態(tài)預測，以及編制各種水文地質(zhì)圖件，等等。

 

  GIS強大的數據管理功能與分析計算功能，為地下水的定量研究提供了有力的支持。地理信息系統的開(kāi)發(fā)，將使地下水資源管理朝決策支持系統(DSS)、人工智能(AI)及專(zhuān)家系統(ES)方向開(kāi)拓發(fā)展。河南鄭州市和遼寧大連市，是我國最早開(kāi)展此類(lèi)工作的兩個(gè)城市，20世紀90年代先后完成城市地下水資源一環(huán)境管理專(zhuān)家決策支持系統的研究，為提高城市水資源管理水平和決策效率，實(shí)現決策管理的現代化和科學(xué)化，提供了有效方法和正確途徑，在國內發(fā)揮了重要示范作用。

 

  除此以外，從20世紀80年代到90年代，許多正在開(kāi)拓中的新領(lǐng)域，也取得了不少重要成果。如油田水文地質(zhì)方面完成“油田古水文地質(zhì)與水文地球化學(xué)”的研究；在地震水文地質(zhì)方面，完成專(zhuān)著(zhù)《地震流體地質(zhì)學(xué)概論》；在地下水動(dòng)態(tài)與觀(guān)測網(wǎng)研究方面，完成《地下水動(dòng)態(tài)及其預測》、《地下水觀(guān)測網(wǎng)優(yōu)化設計的理論與方法》等專(zhuān)著(zhù)；在人工補給研究方面，出版了《黃淮海平原地下水人工補給》；在地熱和溫泉研究方面，出版了《中國溫泉資源》、《中國地熱資源》、《中低溫對流型地熱系統》等專(zhuān)著(zhù)。以上所列專(zhuān)著(zhù)大部分都是經(jīng)過(guò)長(cháng)期研究而完成的具有總結性的研究成果。

 

  在上述發(fā)展過(guò)程中，特別是近年來(lái)，新技術(shù)、新方法（計算機技術(shù)、遙感技術(shù)、同位素技術(shù)、自動(dòng)監測技術(shù)、室內模擬技術(shù)及有關(guān)水質(zhì)分析技術(shù)等）的普遍應用，尤其是地理信息系統的廣泛應用，對推動(dòng)我國水文地質(zhì)學(xué)及其新的分支學(xué)科的產(chǎn)生和發(fā)展，發(fā)揮了重要作用。