第一章 绪论
绪论第一章
一、火力发电厂
(3) 电气系统 包括发电机、励磁装置、厂用电系统和 升压变电站等。
一、火力发电厂
一、火力发电厂
电能生产过程
电气系统
燃烧系统
汽水系统
一、火力发电厂
4. 类型
(1) 按燃料分 燃煤发电厂 燃油发电厂 燃气发电厂 余热发电厂 垃圾发电厂 工业废料发电厂
第一条500kVAC： 1981年12月河南平 顶山-湖北武昌。
第一条±500 kVDC：1989 年9月，湖北 葛洲坝-上海 南桥。
六、电力工业发展前景
电力工业的基本任务：
为国民经济各部门和人民生活提供充足、可靠、 优质、廉价的电能。
电力工业的发展方向：
厂网分开，竞价上网，实现高度自动化，西电东 送，南北互供，走向联合电力系统。
四、最大发电厂(截至2011年)
最大火电厂：
上海外高桥电厂 4×300+2×900+2×1000 =5000MW 浙江省宁波北仑港电厂，5×600MW+2×1000= 5000MW 华电邹县电厂，4×335+2×600+2×1000 = 4540MW
最大水电厂：
三峡电厂(14+12(+6))×700 MW = 18200(+4200)MW 二滩水电厂6×550MW = 3300MW
最大核电厂：
秦山核电站1×300+2×650+2×700 = 3000MW
最大抽水蓄能电厂：
广东抽水蓄能电厂8×300 MW = 2400MW
五、电力系统的发展
建国初期：
大多是大城市发、供电系统； 跨地区的电力系统有：
第一章 绪论
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前） 形 成 期 （ 1956－1970年） 暗 淡 期 （ 1966－1974年） 知识应用期 （ 1970－1988年） 集成发展期 （ 1986年至今）
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前）
亚里斯多德（公元前384—322）：古希腊伟大的哲学家和思 想家，创立了演绎法。他提出的三段论至今仍然是演绎推理的 最基本出发点。
AI的严格定义依赖于对智能的定义，即要定义人工智能，首先应该定义智能；但 智能本身也还无严格定义。
一般解释：人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能，或称机 器智能、计算机智能。
1.1.1 人工智能的定义
知识与智能 知识 人们通过体验、学习或联想而知晓的对客观世界规律性的认识，包括事实、
能理论框架，使人工智能进入一个新的发展时期 。
1.1.2 人工智能的起源与发展
中国的AI研究
1981年中国人工智能学会在长沙艰难成立，其后长期得不到国内科技界的认同，只能 挂靠中国社会科学院哲学研究所，直到2004年，才得以“返祖归宗”，挂靠到中国科 学技术协会。
1985年前，人工智能在西方国家得到重视和发展，而在苏联却受到批判；我国人工智 能也与“特异功能”一起受到质疑，人工智能学科群专著不能公开出版。
（表处理语言）。 1961年，明斯基发表了“走向人工智能的步骤”的论文，推动了人工智能的发展。 1965年，鲁宾逊提出了归结（消解）原理。费根鲍姆开发第一个专家系统DENDRAL，
用于质谱仪分析有机化合物的分子结构
1.1.2 人工智能的起源与发展
暗 淡 期 （ 1966－1974年）
由于一些人工智能研究者被“胜利冲昏了头脑”，盲目乐观，对人工智能的未来发展 和成果做出了过高的预言，而这些语言的失败，给人工智能的声誉造成重大伤害。 当时的人工智能主要存在下列三个局限性：
流体力学基础知识
第一章，绪论1、质量力：质量力是作用在流体的每一个质点上的力。
其单位是牛顿，N。
单位质量力：没在流体中M点附近取质量为d m的微团，其体积为d v，作用于该微团的质量力为dF，则称极限lim(dv→M)dF/dm=f，为作用于M点的单位质量的质量力，简称单位质量力。
其单位是N/kg。
2、表面力：表面力是作用在所考虑的或大或小得流体系统（或称分离体）表面上的力。
3、容重：密度ρ和重力加速度g的乘积ρg称容重，用符号γ表示。
4、动力黏度μ：它表示单位速度梯度作用下的切应力，反映了黏滞性的动力性质。
其单位为N/（㎡·s），以符号Pa·s表示。
运动黏度ν：是单位速度梯度作用下的切应力对单位体积质量作用产生的阻力加速度。
国际单位制单位㎡/s。
动力黏度μ与运动黏度ν的关系：μ=ν·ρ。
5、表面张力：由于分子间的吸引力，在液体的自由表面上能够承受的极其微小的张力称为表面张力。
毛细管现象：由于表面张力的作用，如果把两端开口的玻璃细管竖立在液体中，液体就会在细管中上升或下降h高度的现象称为毛细管现象。
6、流体的三个力学模型：①“连续介质”模型；②无黏性流体模型；③不可压缩流体模型。
（P12，还需看看书，了解什么是以上三种模型！）。
第二章、流体静力学1、流体静压强的两个特性：①其方向必然是沿着作用面的内法线方向；②其大小只与位置有关，与方向无关。
2、a流体静压强的基本方程式：①P=Po+rh，式中P指液体内某点的压强，Pa(N/㎡)；Po指液面气体压强，Pa(N/㎡)；r指液体的容重，N/m³；h指某点在液面下的深度，m；②Z+P/r=C（常数），式中Z指某点位置相对于基准面的高度，称位置水头；P/r指某点在压强作用下沿测压管所能上升的高度，称压强水头。
两水头中的压强P必须采用相对压强表示。
b流体静压强的分布规律的适用条件：只适用于静止、同种、连续液体。
3、静止均质流体的水平面是等压面；静止非均质流体（各种密度不完全相同的流体——非均质流体）的水平面是等压面，等密度和等温面。
绪论(第一章)
3) 有机化学发展的重要事件
1828年，德国的伍勒合成尿素,“生命力”学说破产
——有机化学的里程碑 1865年，德国的凯库勒(马车上做梦，伦敦) 提出：有机化合物中碳为四价 ——在此基础上发展了有机化合物结构学说 1874年，荷兰范特霍夫 法国勒比尔 提出：饱和碳原子的四个价指向以碳为 中心的四面体的四个顶点 ——开创了从立体观点来研究有机化合物 的立体化学 2011-6-4
B H
因为人们在分类有机物与无机物时注重的 主要是化合物的性质而不是组成 2011-6-4 12
2. 有机化合物的特性 1) 组成上
① 组成有机化合物的元素不多，但数量非常庞大。 ② 组成分子的原子数多——组成复杂。
2) 结构上
① 碳以共价键与其它原子相连 ② 自身成键能力强如：C－C，C＝C，C≡C及成 环，所以组成分子的原子数多。 ③ 同分异构体普遍存在，目前尚无公式可计算出 同分异构体，同分异构现象。 如：CH3CH2OH和CH3OCH3
2011-6-4 4
最早发现的四种酸
从动植物体内分离出的物质 从矿物质中分离出的化合物
有机物 无机物
正如“以太”、“外 星人”，人类一旦遇到不 可知的事件时，常一概归 为一类无所不能的事物 1806年，享有盛名的化学家柏则里首先 引用“有机化学”，认为有机物只能在生物 的细胞中受一种特殊的力量——“生命力” 的作用才可产生出。
2) 有机化学中的化学键 离子键 常见化学键 共价键 (有机物中最常见) 配价键 C、H、O、N等原子结合成有机分子时, 原子与原子之间需形成一定的化学键将几个 原子结合在一起,描述原子形成分子的过程及 化学键的理论有两个: 价键理论 分子轨道理论
第一章 绪论
项目投产后进行 的总结性评价
建设程序示意图
项 目 建 议 书 可 行 性 研 究 初 步 设 技 术 设 计 施 工 图 设 计 建 设 准 组 织 施 竣交 工付 验使
பைடு நூலகம்
计
备
工
收用
投 资 估
设 计 概
修 正
概
算
算
算
施 工 图 预 算
施 工 预
工 程 结
竣 工 决
算
算
算
基本建设程序与概预算对应 关系
1.1.3建设项目的分类
• （三）按在国民经济中的用途划分
1.生产性建设项目。 1）工业建设。 2）农业建设。 3）基础设施。 4) 商业建设
1.1.3建设项目的分类
2.非生产性建设项目。非生产性建设项目是指满
足人民物质文化生活需求的建设项目。主 要包括以下几个方面：
1）办公用房。
2）居住建筑。
• • • • • • • • • •
• • • •
施工单位需要搞定 1、 施工企业资质证书、营业执照及注册号； 2、 国家企业等级证书、信用等级证书； 3、 施工企业安全资格审查认可证； 4、 企业法人代码书； 5、 质量体系认证书； 6、 施工单位的试验室资质证书； 7、 工程预标书、工程中标价明细表； 8、 工程项目经理、主任工程师及管理人员资格证书、上 岗证。（上述资料均为复印件） 9、 建设工程特殊工种人员上岗证审查表及上岗证复印件。 （安全员、电工须持建设行业与劳动部门双证） 10、 建设单位提供的水准点和坐标点复核记录； 11、 施工组织设计报审与审批，施工组织设计方案； 12、 施工现场质量管理检查记录； 13、 建设工程开工报告。
(五)按建设项目资金来源和渠道划分
第一章 绪论
定义：微分方程的系数是随时间变化的函数。
2、非线性系统：
系统中只要存在一个非线性特性的元件，系 统就由非线性方程来描述，这种系统称为非线性 系统。
三、按信号传递的连续性划分：
连续系统 离散系统
1、连续系统：
系统中各元件的输入信号和输出信号都是时 间的连续函数。
2、离散系统：
控制系统中只要有一处的信号是脉冲序列或 数码时，该系统即为离散系统。
对于一个自动控制的性能要求可以概括为三方面：
1、稳定性 定义：当系统输入量的变化趋于某一稳定值后，系 统的被控制量的变化经系统自动控制后也能趋于某一稳 定值，而不出现持续的振荡或发散型振荡的现象，即偏 差等于0。
2、快速性（瞬态质量）
定义：当系统被控量与给定值之间的偏差发生变化
时，用调整到新的稳定状态所需要时间的长短来反映快
给定输入
控制器
被控对象
输出
图1 按给定控制典型结构图
图1－6 滑臂位置
直流电动机转速开环控制 负 载 功率放大器 电动机
电位器 图1－7
转速w
直流电动机转速控制方框图
特点：
控制作用的传递具有单向性。 控制作用直接由输入量产生。 结构简单、调整方便、成本低。 系统的精度低，抗干扰能力差。
（2）按扰动输入 原理：把外界扰动看作系统的一种输入，针对 它将对系统输出产生的影响，及时地施加一种 相应的控制，在干扰刚刚出现之初，就立即给 以相应的调节。
（二）闭环控制
定义：闭环控制是指控制装置与被控对象之 间既有顺向作用又有反向联系的控制过程。
输入
＋ －
偏差 控制器 被控对象
输出
反馈元件 图1－13 闭环控制系统方框图
反馈原理： 控制装置对被控对象所施加的控制作用 取自被控量的反馈信息，即根据实际输出来
绪论、第一章
七 动物学学习方法和主要参考书
1. 从动物体结构和机能适应方面理解 2.从动物与环境的适应方面理解 注意总结各类群新出现的特征, 3. 注意总结各类群新出现的特征,从进化方面加以理 解.
参考书: 参考书:
江静波主编: 无脊椎动物学》 (1)江静波主编:《无脊椎动物学》第三版 任淑仙编著: 无脊椎动物学》 (2)任淑仙编著:《无脊椎动物学》 华中师大等主编《无脊椎动物学》 (3)华中师大等主编《无脊椎动物学》 (4)堵南山 《无脊椎动物学
二,动物学及其分支学科
动物学(zoology):是研究动物形态结构,分类,生命 是研究动物形态结构,分类, 动物学 是研究动物形态结构 活动与环境的关系以及发生发展的规律, 活动与环境的关系以及发生发展的规律,是一门基础 非常广博的基础学科. 非常广博的基础学科. 动物学分支学科 根据研究内容:动物形态学,分类学,生理学, 根据研究内容:动物形态学,分类学,生理学,胚胎 生态学,地理学,遗传学,分子生物学,进化. 学,生态学,地理学,遗传学,分子生物学,进化. 根据研究对象:无脊椎动物学,脊椎动物学,鸟类学, 根据研究对象:无脊椎动物学,脊椎动物学,鸟类学, 鱼类学,昆虫学,蛛形学,软体动物学,甲壳动物学, 鱼类学,昆虫学,蛛形学,软体动物学,甲壳动物学, 原生动物学,贝类学,哺乳动物学等. 原生动物学,贝类学,哺乳动物学等. 按照研究的重点和服务范畴:古生物学,理论动物学, 按照研究的重点和服务范畴:古生物学,理论动物学, 应用动物学,医用动物学,资源动物学,畜牧学, 应用动物学,医用动物学,资源动物学,畜牧学,桑 蚕学和水产学等. 蚕学和水产学等.
五,动物学研究方法
观察描述法:观察和描述是动物最基本的方法. 观察描述法:观察和描述是动物最基本的方法. 主要通过观察将动物形态结构, 主要通过观察将动物形态结构,生活习性等系统的 记录描述.从动物群落,种群,个体,组织, 记录描述.从动物群落,种群,个体,组织,细胞 及其细胞器等超微结构. 及其细胞器等超微结构. 比较法:通过对不同动物的系统比较来研究其异 比较法: 寻找出它们之间的关系, 同,寻找出它们之间的关系,揭示动物生存和进化 规律. 规律. 实验法:是在一定人为控制条件下, 实验法:是在一定人为控制条件下,对动物的生 命活动或结构机能进行观察和研究. 命活动或结构机能进行观察和研究. 综合研究法:采用多种研究方法和手段,对动物 综合研究法:采用多种研究方法和手段, 在不同层次和水平进行综合研究, 在不同层次和水平进行综合研究,揭示动物生命活 动规律. 动规律.
第一章 第一节 绪论
(5)土地具有经济利用价值。原因是土地具有一定的 生产能力，例如可以生产人类所需的植物产品和动 物产品，或供其它方面使用。土地的生产力可分为 自然生产力和劳动生产力两种;前者是自然形成的， 后者则是人工施加影响形成的。因此，土地生产能 力的高低既取决于土地本身的性质，又取决于人类 的技术水平和管理水平，后者主要体现在对土地利 用限制性的克服和改造能力以及土地利用的集约程 度。从土地的农业利用角度而言，主要体现在如何 有效地利用光热条件，调节和控制水分和养分元素， 以更有利于农作物的生长。 此外，土地还具有可更新性、可塑性、不可逆性、 相对稳定性、脆弱性、面积有限性等特征。
三、土地的功能 1、养育（生产）功能 。2、承载功能。 3、仓储（资源）功能。 4、景观功能。
四、土地的特性
（一）土地的自然特性 1．土地物质的自然性与整体性。2、土地数 量（面积）的有限性。3、土地位置的固定 性与土地性能（质量）的地域性。4、土地 利用的可持续性。5、土地属性的双重性。
（二）土地的经济特性 1、土地供给的稀缺性。 2、土地利用方式的相对分 散性。 3、土地利用方向变更的困难性。 4、土地报 酬递减的可能性。 5、土地利用后果的社会性
土地评价是一项高度综合性的研究工作，它通 过对地理学与农学、林学、城市建设、交通运 输等应用性学科的有机结合，从而对作为自然 综合体的土地的内在性质及其生产或其它方面 的利用性能有一个透彻的了解。因此，土地评 价研究不仅有利于地理学与上述应用性学科研 究的深化，而且也十分有利于它们之间的交流 与渗透。 还应指出，土地类型与土地评价研究具有鲜 明的生产实践意义。因为农林牧业布局、城市 建设、工矿、交通、军事活动等必须因地制宜 地利用土地，即根据不同的土地性质对土地作 出不同的利用，而土地类型和土地评价的研究 正好满足了这一要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章绪论第一节水文学一、水文学(一)地球上各种水体的数量与分布水体：大气中的水汽,地面上的江河、湖沼、海洋和地下水等,统称为水体。
水文学(Hydrology)研究各种水体的存在、循环和分布,物理与化学特性,以及水体对环境的影响和作用,包括对生物特别是对人类的影响。
地球上各种水体的数量和分布如表1-1所示。
(二)全球的水储量某一时刻储存于地球表面(5〃1亿km2)上的水量,约为13〃68亿km3(1km3=10亿m3)。
其中分布在海洋的水量约为1338亿k时,占总水量的96.5%,陆地上的水量约为0〃48亿km3,占总水量的3〃5%。
而陆地水中有1〃7%存在于极地冰雪,1〃7%存在于地下水中,仅有0〃1%存在于地面和大气中。
其中大气水量很小〈仅1290O km3〉,但地球上的水分循环不已，每年通过大气的水量是很大的,年循环达600000km3。
地球上的水量平衡如表l-2所示(a代表年)。
水体通过水循环得到更新,更新所需时间t r,可由式(1-1)计算:t r=s/q (1-1)式中,s为水体的储量,q为流量。
【例1-1】大气中的水量s为12900 km3 (见表1-1),流量q(年降水量为：陆地458000+海洋119000=57700Okm3/a,见表1-2)。
t r=12900/577000=0.022a=8.2d二、水资源(Water Resources)地球表层可供人类利用的水称为水资源。
水资源包括水量、水质、水能资源和水域。
有效水资源：对人类最为实用的水资源,是陆地上每年可以更新的降水量、江河流水量和浅层地下水的淡水量。
降水可以直接为人类利用,同时,它又是江河径流和浅层地下淡水的来源。
全球陆地上多年平均年阵水量为800mm,中国为628mm (在整个国土上平均每年的降水量为6〃0万亿m3),比全世界平均少22%。
江河径流是人类最重要和最经常利用的水资源。
人类可从江河引水,供城市、工矿、农业灌溉利用。
在全球46〃8万亿m3的江河年径流量中,中国占2〃72万亿m3,折合水深284mm。
我国水资源量与世界各国比较,仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国及印尼,居世界第六位。
但因为人口众多,人均占有2400m3,只有世界人均占有量的1/4,排在世界百位以后。
耕地平均分摊水量只有世界平均数的3/4。
中国降水量的地区分布也很不均匀：南部和东南沿海平均年降水量大于1600mm。
台湾省的平均年降水量为2540mm,是全国最湿润地区。
华北和东北年降水量为400~800mm。
西北的大部地区,只有200~400mm,一些沙漠边缘地区少于100mm,新疆塔里木盆地和青海柴达木盆地平均年降水量小于25mm,是全国最干旱的地区。
中国境内江河年径流深的分布趋势,大致与年降水量分布相似,自东南向西北逐渐递减。
东南沿海年径流深大于900mm,而西北部的沙漠边缘年径流小于10mm。
由于降水径流与耕地间的不相适应,造成我国水土资源不平衡,需要跨流域调度水资源。
各地的降水量和江河径流量,在各年之间和年内各月之间都不均衡,这就使水资源利用困难,并造成洪涝和干旱灾害。
水能资源,全球的理论蕴藏量为44〃28万亿kw.h/a,其中技术上可开发的水能资源为19〃39万亿KW〃h/a。
我国径流丰沛,地形有利,在可开发容量和可开发年发电量方面,均居世界第一位。
根据1997~1998年全国水力资源普查成果:全国水能蕴藏量为6〃67亿KW(包括台湾省为6〃91亿KW),其中可开发的装机容量为3〃78亿KW(包括台湾省为3〃83亿KW)。
我国大量的水能资源可以进行长期持续开发利用。
三、工程水文学(Engineering Hydrology)及其任务从水文学的研究对象来看,水文学是地球物理科学的一部分。
进入20世纪特别是第一次世界大战以后,大量兴起的防洪、灌溉、水电、航运工程、铁路、桥梁和农业、林业及城市建设,向水文科学提出工许多新课题。
解决这些新课题的方法也由经验的、零碎的知识逐渐理论化和系统化,水文科学的应用特色也逐渐显现出来,并率先形成最重要的分支学科一一工程水文学。
工程水文学包括水文计算、水利计算和水文预报等内容。
由于天然来水过程与国民经济的需要不相适应,修建水利工程就是解决这一矛盾的技术措施。
每一水利工程在其实施过程中,都可划分为规划设计、施工及管理运营三个阶段。
规划设计阶段,水文计算的主要任务是确定工程的规模。
规模过大,造成工程投资上的浪费;过小,又使水资源不能充分利用,也是一种浪费。
对于防洪措施如标准过低,还可能导致工程失事,造成工程本身和下游人民生命财产的巨大损失。
在多沙河流兴建水利工程还需估算蓄水引水工程的泥沙淤积量,以便考虑延长工程寿命的措施。
水利工程的使用期限一般为几十年甚至百年以上,规划设计时,必须知道控制水体在使用期间的水文情势。
水文计算就是研究这类问题的学科。
施工阶段,其任务即将规划设计的工程付诸实施。
因而在施工期间必须对水文情势有所了解。
水利工程工期一般较长,往往需要一个季度甚至长达几年。
对水文情势的了解应包括两个方面:一是为了临时性建筑物如围堰、引水隧洞或渠道等,提供长期(如整个施工期之内)的水文预告（天然来水情势）,而通常的水文和气象预报,往往不能提供如此长期的预报,仍需通过水文计算来解决这个问题。
另一方面,为了安排日常工作也必须了解近期更为确切的水情,这就需要提供短期(如几天之内)的水文预告。
水文预报是为解决这一类问题服务的。
管理运营阶段,其主要任务在于使建成的工程充分发挥作用。
为此需要未来一定时期的水文情况,以便确定最经济合理的调度方案。
此时需要由水文分析得到的长期平均情势结合水文预报的短期水情,从而提出最佳的调度运用方案。
规划设计水利工程大体可分为两大环节：水文计算为第一个环节,其输入为基本水文气象资料,输出是当地可能出现的水文情势。
水文计算的输出则是后继环节一一水利计算的输入;水利计算由当地的水文情势、自然情况和国民经济对水资源开发的需求,研究各种设计方案的经济效益,从中选出最优方案,如图1-1所示。
第二节工程水文学的研究方法水文现象异常复杂,不易完全了解。
但通常可以借系统概念作简化处理。
所谓系统,是由许多互相关联部分组成的总体。
系统大的可以包括整个地球水循环,小的可以只涉及地球上的一个小部分(如流域)面积上的几个水文过程。
[例1-2]试定出流域上的降雨径流水文系统。
解如图1-2,流域是指汇集于一条河流的集水区域。
分水岭是流域汇水的分界线。
沿流域分水岭的界面在向上向下与顶面和底面包围成一个水文系统(图1- 2)。
此系统可以降雨作为输入,河流出口的水流作为输出,蒸发也是输出,但降雨时蒸发甚小,可以不计。
这是一个非常复杂的系统:降雨在流域面上随时随地发生变化,汇流过程中也不断发生时空变化。
这样一个变化复杂的水文现象若以严格的物理数学方程来描述是不可能的？。
实用上只能以联系输入与输出的模型来代表。
水文系统模型的用途是由输入预测输出。
模型的输入输出是可测量的水文变量。
其中心结构是联系输入输出的方程式,设输入输出以时间函数I（t）和Q（t）表示,则系统由输入变换为输出的方程为式（1-2）:Q（t）=ΩI（t）(1-2)式中,Ω称为变换函数,它可以是代数式,也可以是微分方程式。
水文系统是一种自然现象,存在两种基本规律:分布与动态物理规律(成因规律)和统计规律。
工程水文学中的水文计算与水文预报都有预报性质的任务,但因预见期长短的不同而采用不同的方法。
水文预报通常只能预报几天的来水情况,往往是根据现象的前一过程预报后一过程(未来)情况,此时必然性起主要作用,往往采用动态规律。
例如可以由上游的洪水通过洪水的传播规律预报下游的未来情况。
随着预见期的加长,所研究的水文现象影响因素更为复杂,此时必然性退居次要地位,偶然性显示其重要性,因此要求预见期较长的水文计算多采用统计方法进行概率预报。
概率预报不同于实时预报,只能预报水文事件出现的概率,而不能预报该事件出现的时间。
在工程水文学应用中,这两种方法相辅相成,是不能截然分开的。
第三节水文学的发展水文学经历了由萌芽到成熟、由定性到定量、由经验到理论的发展过程。
一、萌芽时期(1400年以前)在一些古文明国家和地区,从历代古籍、文献、碑刻古迹和发掘的文物中,可以发现水文科学萌发的一系列史实:古埃及在公元前3500~300年因灌溉引水开始观测尼罗河水位,至今还保存有公元前2200年所刻水尺的崖壁。
中国古代的一些水利工程如都江堰、灵渠等建成后能较长时期地发挥效益,都与运用水文知识有关,尤其是2000年前建成的都江堰,至今仍在发挥巨大的效益。
中国西汉四年(公元4年)张戎最先提出的"以水攻沙",对当时和后世治理黄河的影响甚大。
中国的测雨可追溯到公元前11世纪以前的商代,甲骨文中有细雨、大雨和骤雨的分类。
宋秦九韶在《数书九章》记有当时全国都有天池盆测雨量及测雪量的计算方法。
北魏邮道元的《水经注》(公元527年)记述干支河流达1252条之多,比欧洲同类水平的著作约早1000年,是一部水文地理巨著。
《吕氏春秋》(公元前239年)完整地提出了水循环概念"云气西行云云然,冬夏不辍;水泉东流,日夜不休;上不竭,下不满,小为大,重为轻,圈道也。
"《吕氏春秋》最先提出水文循环,至今尚为世界学术界所称道。
总的说来,这一时期中国的水文知识居于世界领先地位。
二、奠基时期(1400~1900年)14~16世纪欧洲文艺复兴和18~19世纪工业革命给自然科学的发展以很大影响。
此时期水文方面雨量器、蒸发器和流速仪等一系列观测仪器的发明,为水文现象的实地观测、定量研究和科学实验提供了必要的条件。
水文循环在观测和实验基础上得到验证,水文现象由概念描述深入到定量表达,为水文科学的建立奠定基础。
这一时期,水文学首先在西欧发展,后在北美兴起,并应用于实际。
1424年中国开始全国统一制作和使用标准测雨器。
1610年意大利B.卡斯泰利提出流量测量方法。
英国雷恩发明自记雨量计。
l790年法国R.活尔特曼发明了转子式流速仪。
1870年美国T.G.埃利斯发明了旋桨式流速仪。
1885年美国W.G.普赖斯发明了旋杯式流速仪,为水文定量观测和水文科学提供了有力的工具。
在欧洲,由于实测水文资料增加和许多实验研究,揭示了一系列水文基本规律。
在中国徐霞客经过28年的野外考察,他的游记关于岩溶地貌和水文地理的记述,早于国外同类著作近300年。
18~19世纪西欧产业革命促进城市、交通和工业发展,大量的水利建设要求解决各种设计中的水力计算问题,使水力学理论得到较大进步,由此又为一些水文规律的理论研究提供了有力的工具。
水文学基本理论和方法逐步完善,使水文计算和水文预报水平得到提高,在工程建设中和防洪中的效果日益显著,从而形成以水文计算和水文预报为主的新分支学科一一应用水文学。