水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史

  人們早在遠古時(shí)代就已打井取水。中國已知最古老的水井是距今約5700年的浙江余姚河姆渡古文化遺址水井。古波斯時(shí)期在德黑蘭附近修建了坎兒井，最長(cháng)達26公里，最深達150米。約公元前250年，在中國四川，為采地下鹵水開(kāi)鑿了深達百米以上的自流井。中國漢代鑿龍首渠，是一種井、渠結合的取水建筑物。在利用井泉的過(guò)程中，人們也探索了地下水的來(lái)源。法國帕利西、中國徐光啟和法國馬略特，先后指出了井泉水來(lái)源于大氣降水或河水入滲。馬略特還提出了含水層與隔水層的概念。

 

  1855年，法國水力工程師達西，進(jìn)行了水通過(guò)砂的滲透試驗，得出線(xiàn)性滲透定律，即著(zhù)名的達西定律，奠定了水文地質(zhì)學(xué)的基礎。1863年，法國裘布依以達西定律為基礎，提出計算潛水流的假設和地下水流向井的穩定流公式。1885年，英國的張伯倫確定了自流井出現的地質(zhì)條件。奧地利福希海默在1885年制出了流網(wǎng)圖并開(kāi)始應用映射法。

 

  19世紀末20世紀初，對地下水起源又提出了一些新的學(xué)說(shuō)。奧地利修斯于1902年提出了初生說(shuō)。美國萊恩、戈登和俄國安德魯索夫在1908年分別提出在自然界中存在與沉積巖同時(shí)生成的沉積水。1912年德國凱爾哈克提出地下水和泉的分類(lèi)，總結了地下水的埋藏特征和排泄條件。美國邁因策爾于 1928年提出了承壓含水層的壓縮性和彈性。他們?yōu)?a href="http://keyinmall.com/t/水文地質(zhì).html" >水文地質(zhì)學(xué)的形成作出了重要貢獻。

 

  泰斯于1935年利用地下水非穩定流與熱傳導的相似性，得出了地下水流向水井的非穩定流公式即泰斯公式，把地下水定量計算推進(jìn)到了一個(gè)新階段。20世紀中葉，蘇聯(lián)奧弗琴尼科夫和美國的懷特在水文地球化學(xué)方面作出了許多貢獻。到第二次世界大戰結束時(shí)，在地下水的賦存、運動(dòng)、補給、排泄、起源以至化學(xué)成分變化、水量評價(jià)等方面，均有了較為系統的理論和研究方法。水文地質(zhì)學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為一門(mén)成熟的學(xué)科了。

 

  20世紀中葉以來(lái)，合理開(kāi)發(fā)、科學(xué)管理與保護地下水資源的迫切性和有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題，越來(lái)越引起人們的重視。同時(shí)，人們對某些地下水運動(dòng)過(guò)程有了新的認識。1946年起，雅可布和漢圖什等論述了孔隙承壓含水層的越流現象。英國博爾頓和美國的紐曼分別導出了潛水完整井非穩定流方程。

 

  由于預測地下水運動(dòng)過(guò)程的需要，促進(jìn)了水文地質(zhì)模擬技術(shù)的發(fā)展。20世紀30年代開(kāi)展了實(shí)驗室物理模擬。40年代末發(fā)展起來(lái)的電網(wǎng)絡(luò )模擬，到50～60年代在解決水文地質(zhì)問(wèn)題中得到應用。

 

  由于電子計算機技術(shù)的發(fā)展，70～80年代，地下水數學(xué)模擬成為處理復雜的水文地質(zhì)問(wèn)題的主要手段。同時(shí)，同位素方法在確定地下水平均貯留時(shí)間，追蹤地下水流動(dòng)等研究中得到應用。遙感技術(shù)及數學(xué)地質(zhì)方法也被引進(jìn)，用以解決水文地質(zhì)問(wèn)題。對于地下水中污染物的運移和開(kāi)采地下水引起的環(huán)境變化，引起廣泛的重視。20世紀60年代以來(lái)，加拿大的托特提出了地下水流動(dòng)系統理論，為水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展開(kāi)拓了新的發(fā)展前景。