五、80年代――水资源水文地质学的开创时期
在地下水资源研究方面，从80年代以来，由于地下水系统理论、非稳定理论的输入，以数值解或解析为代表的现代应用数学以及计算机系统的广泛应用，使地下水资源的研究发生了根本性的变化，把重点从传统研究方法转入到模型研究方面，不仅在计算方法上发生了巨大变革，而且其研究范畴，也由单纯研究地下水系统与自然环境系统之间的相互关系，扩大到研究与社会经济系统的相互关系。地矿部地质环境管理司出版的《中国典型水源地勘察实例汇编》和《中国2000年城市地下水资源及环境地质问题预测研究》，全面总结了各类地下水水源地关于勘察方法与资源评价的重要经验和城市环境水文地质研究的重要成果。是我国关于源地勘探工作与城市水资源与环境水文地质研究的初步总结。
80年代出版的《中国干旱半干旱地区地下水资源评价》，汇集了70～80年代北方各地区区域地下水资源评价的研究成果，基本反映了我国80年代在这一领域的理论水平。报告内根据不同地区与不同条件，采用了各类不同的数学模型。如商丘在人工调蓄条件下，建立多年均衡法与有限元法结合的数学模型；石羊河流域根据地下水动态演变规律，应用不规格有限差分法建立的数学模型，以及黄土层饱和与非饱和地下水的联合数学模型等。不少有关地下水资源评价与计算方法的论著，先后在国内出版，如南大朱学愚的《地下水资源评价》、西安地院李俊亭编写的《水文地质统计的随机模拟》、《地下水流数值模拟》，陈雨孙所著《地下水运动与资源评价》，刘春平所著《地下水系统规划与管理优化模型》，以及李佩成所著《地下水非稳定流渗流解析法》等，为我国地下水资源评价研究，奠定了理论基础。
80年代后期地下水资源研究的一个重要标志，是把主要目标逐渐转向管理模型的研究，即研究如何合理开发、利用、调控和保护地下水资源，使之处于对人类生活与生产最有利状态。因此它不仅涉及水文地质学的各个领域，而且涉及与地下水开发活动有关的自然环境、社会环境和技术经济环境等各方面的问题，通过数学模型和最优化技术，建立地下水管理模型，实现管理目标。
目前许多城市如北京、西安、沈阳、新乡、平顶山等，都开展了管理模型的研究，根据不同目标与不同要求，分别建立了有以城市供水为目标的水资源管理模型，为水质控制改良和环境生态改善的管理模型，水质水量联合管理模型，水量调配和供排结合的管理模型，地表水，地下水联合调度模型，以及全流域为工农业生活用水优化分配的规划管理模型等。1991年在“唐山平原地下水盆地管理模型研究”和“邯郸西部平原地下水盆地管理模型研究”中，首次采用“两个耦合”，即分布参数地下水模拟模型与优化模型的耦合，水资源经济管理模型与优化模型的耦合，实现了水资源系统与经济系统的有机结合。90年代出版的《地下水管理》（林学钰、廖资生著），《实用地下水管理模型》（杨悦所、林学钰编著）以及《地下水资源管理》（陈爱光、李慈君、曹剑锋编著）等专著，都是有关管理模型研究的重要成果。
地下水动力学主要以研究地下水的渗流理论为主，根据含水介质的不同，正分别向孔隙水、裂隙水与岩溶水三种差异较大的渗流理论发展，形成不同的分支学科。近一二十年以来，地下水动力学结合水资源计算，吸取现代应用数学的基本内容而发展数学水文地质学。数学水文地质学主要包括地下水流数值模拟、水文地质统计和随机模拟、非稳定流解析法等方面，也分别向独立分支学科发展。地下水系统理论的引入，对水资源的研究产生了重大影响。地下水模型研究，已成为水资源研究的主要内容。应用系统工程的观点，从概念模型、数学模型、优化模型，到管理模型，实际上包括从水资源评价到水资源管理的全过程，已逐渐演变成水资源水文地质学。
六、90年代――信息水文地这的开创时期
为保证提供建立模型所需的大量水文地质信息，就必须建立相应的信息――检索系统和数据库。近年来通过对数据管理系统的研究，河南环境水文地质总站已先后开发了“河南省地下水资源数据管理系统”和“地下水均衡试验观测数据处理系统”，并都已正常运行。山西环境水文地质总站也建立了山西地下水动态数据库（GWD）管理系统，不仅可对动态资料进行输入，修改、查询、统计、打印报表、绘制图形，而且具有多种数量处理功能。许多城市如秦皇岛、石家庄、新乡等，也都分别建立了数据库与数据管理系统。
在信息系统研究的基础上，国内正在开展关于城市水资源环境管理专家决策系统的研究。专家系统是人工智能研究领域中的一个重要研究方向，通过对信息数据库、知识库、推理解释系统和知识获得的研究，可以建立通用的城市水资源――环境管理专家决策系统，从而将水资源――环境管理这一复杂系统工程微机化、自动化，为城市水资源业务管理部门，提供操作方便的技术工具，不仅可对水资源状态进行实时分析、过程模拟和信息输出，还可对水资源管理实现最佳决策选择。所以开发专家决策系统，是水文地质工作者今后一项重要任务，也是缓解城市水资源供需矛盾的一项不可缺少的战略措施。
信息系统的研究，已成为水资源研究不可缺少的重要内容之一，主要包括数据管理系统、动态监测信息系统、遥感信息系统、专家决策系统的开发以及三维地理信息系统在模型研究中的应用等，已逐渐向信息水文地质学的方向发展。
七、回顾与展望
五十年代水文地质学的发展，由于紧跟现代科学新思潮，从传统水文地质学，走向现代水文地质学，取得了重大进步。不仅在理论上有极大提高，而且在实际应用中，对国民、经济规划国土整治、城市和工业建设、以及环境保护等，都发挥了重要作用。综上所述，现代水文地质学的特征，主要表现为：①与现代科学的新理论新学科紧密结合，如系统论、信息论、控制论与相应产生的系统科学、环境科学、信息科学等，对水文地质学的发展发生了重大影响。近年来正在发展的开放复杂巨系统理论、非线性动力系统理论、以及耗散结构理论等，都会对今后水文地质学的发展，发生深远影响。②现代应用数学与水文地质学的结合，特别是数值模拟方法得到普遍应用，模型研究成为水资源研究的主要内容，使水文地质学从定性研究发展到定量研究的新阶段。③地下水的研究，从地下水系统与自然环境系统相互关系的研究，扩大到与社会经济系统相互关系的研究。地下水资源的研究，也从数学模型发展到管理模型与经济模型的研究。④许多新的分支学科的产生与发展，如区域水文地质学，岩溶水文地质学、遥感水文地质学、环境水文地质学、医学环境地球化学、污染水文地质学，以及数学水文地质学、水资源水文地质学等。⑤新技术、新方法的应用，除计算机技术外，如遥感技术、同位素技术、自动监测技术、室内模拟技术，以及有关水质分析技术等，都得到普遍应用，对推动水文地质学的发展，发挥了重要作用。
现代科学的发展过程，主要表现在高度分化和高度综合的轮回上升，即由分到合，由合到分，不断循环或同步前进的进化过程。不同学科之间的互相渗透而形成新的边缘学科，是产生新的分支学科的主要动力。分支学科的发展，又是促进学科发展的重要动力和必备的条件。回顾50年代各地质院校创办之初，水文地质专业仅有普通水文地质学、地下动力学、水文地球化学和专门水文地质学等基本课程。但从70年代以来，随着分支学科的发展，情况发生了很大变化，教学课程日新月异，出现了百花齐放的新局面。
水文地质学的各分支学科，按其性质可划分为三个方面，即理论水文地质学、应用水文地质学及技术方法水文地质学。它们彼此之间并无绝对界限，而往往是相互交叉、相互促进、组合成一个新的完整的学科体系。
普遍水文地质学逐渐向区域水文地质学发展，并派生岩溶水文地质学、古水文地质学等分支；地下水动力学与水文地球化学相互结合，逐渐演变为以研究地下水资源为重点的资源水文地质学，并向以研究数学模型为主的数学水文地质学和资源管理水文地质学发展。另一方面，专门水文地质学逐渐发展为城市水文地质学、农业水文地质学和矿区水文地质学，并在此基础上，发展成为环境水文地质学。环境水文地质学的发展，又形成区域环境水文地质学、污染环境水文地质学、医学环境水文地质学、生态环境水文地质学，以及地震水文地质学等分支。在技术方法方面，由普查勘探水文地质学，逐渐发展为钻探水文地质学、物探水文地质学、遥感水文地质学、同位素水文质学、监测水文地质学、计算机水文地质学、制图水文地质学，以及地下水分析化学等分支。由此可见，水文地质学的研究内容、理论水平与技术方法等，到90年代已经发展到一个崭新的时期。
综上所述，下世纪在理论水文地质学方面，将着重向水资源水文地质学发展；而应用水文地质学方面，将着重向环境水文地质学发展。今后水文地质学的发展趋向，可能演变为资源环境水文地质学。在理论水文地质学方面，将以渗流理论为基础，以水资源水文地质学为重点，以模型研究为中心，加快开发三维地理信息系统在模型研究中的应用。在应用水文地质学方面，将以环境水文地质学及其分支学科，作为主要发展方向。在技术方法研究方面，将以制图水文地质学、遥感水文地质学与同位素水文地质学，作为主要发展方向。在信息系统研究方面，将加强以数据管理系统、动态监测信息系统、遥感信息系统，以及专家决策系统的开发与应用。
在面临我国经济建设进入高速发展时期，经济建设与资源、环境的矛盾将日趋严重。如何协调好水资源与环境同社会经济可持续发展的关系，将是摆在我们面前的一项严峻任务。诸如城市水资源紧缺与水资源管理，农田灌溉与建立节水农业，西北水资源的合理开发利用与防止生态环境恶化，水污染与污染治理，城市环境水文地质问题，长江三峡工程、黄河小浪底工程建成以后水环境的变化及其影响，酸雨的发展及其对地下水的影响，塔里木盆地沙漠地区油田供水问题、缺水山区人畜饮用水问题、地方病分布区的改水、换水问题海平面上升对沿海地区水环境的影响，等等，举不胜举。我们理所当然应该做好准备，鼓足勇气，满怀信心地迎接新世纪的挑战！
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