水利基础知识.doc

水利基础知识

【概念】
水利一词最早见于战国末期问世的《吕氏春秋》中的《孝行览·慎人》篇，但它所讲的"取水利"系指捕鱼之利。 约公元前 104～前91年, 西汉史学家司马迁写成《史记》，其中的《河渠书》（见《史记·河渠书》）是中国第一部水利通史。该书记述了从禹治水到汉武帝黄河瓠子堵口这一历史时期内一系列治河防洪、开渠通航和引水灌溉的史实之后,感叹道："甚哉水之为利害也",并指出"自是之后，用事者争言水利"。从此，水利一词就具有防洪、灌溉、航运等除害兴利的含义。
现代由于社会经济技术不断发展，水利的内涵也在不断充实扩大 1933年，中国水利工程学会第三届年会的决议中就曾明确指出：“水利范围应包括防洪 、排水 、灌溉 、水力、水道、给水、污渠、港工八种工程在内。”其中的“水力”指水能利用 ，"污渠"指城镇排水。进入20世纪后半叶，水利中又增加了水土保持 、水资源保护 、环境水利和水利渔业等新内容，水利的含义更加广泛。 因此，水利一词可以概括为：人类社会为了生存和发展的需要，采取各种措施，对自然界的水和水域进行控制和调配，以防治水旱灾害，开发利用和保护水资源。研究这类活动及其对象的技术理论和方法的知识体系称水利科学。用于控制和调配自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利目的而修建的工程称水利工程 。 从此，水利一词就具有防洪、灌溉、航运等除害兴利的含义。现代由于社会经济技术不断发展, 水利的内涵也在不断充实扩大。 1933年，中国水利工程学会第三届年会的决议中就曾明确指出："水利范围应包括防洪、排水、灌溉、水力、水道、给水、污渠、港工八种工程在内。"其中的"水力"指水能利用,"污渠"指城镇排水。进入 20世纪后半叶, 水利中又增加了水土保持、水资源保护、环境水利和水利渔业等新内容，水利的含义更加广泛。因此，水利一词可以概括为：人类社会为了生存和发展的需要，采取各种措施，对自然界的水和水域进行控制和调配，以防治水旱灾害，开发利用和保护水资源。研究这类活动及其对象的技术理论和方法的知识体系称水利科学。用于控制和调配自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利目的而修建的工程称水利工程。

【作用】
水是一切生命的源泉，是人类生活和生产活动中必不可少的物质。在人类社会的生存和发展中，需要不断地适应、利用、改造和保护水环境。水利事业随着社会生产力的发展而不断发展，并成为人类社会文明和经济发展的重要支柱。 原始社会生产力低下，人类没有改变自然环境的能力。人们逐水草而居，择丘陵而处，靠渔猎、采集和游牧为生，对自然界的水只能趋利避害，消极适应。进入奴隶社会和封建社会后，随着铁器工具的发展，人们在江河两岸发展农业,建设村庄和城镇,遂产生了防洪、排涝、灌溉、航运和城镇供水的需要，从而开创和发展了水利事业。
【发展】
18世纪开始的产业革命，带来了科学和技术的发展。一些国家开始进入以工业生产为主的社会。水文学、水力学、应用力学等基础学科的长足进步，各种新型建筑材料、设备、技术，如水泥、钢材、动力机械、电气设备和爆破技术等的发明和应用，使人类改造自然的能力大为提高。而人口的大量增长，城市的迅速发展，也对水利提出了新的要求。19世纪末，人们开始建造水电站和大型水库以及综合利用的水利枢纽，水利建设向着大规模、高速度和多目标开发的方向发展。
水利工程曾包括在土木工程学科之内，与道路、桥梁、公用民用建筑并列。水利工程具有下列特点：水工建筑物受水作用，工作条件复杂；施工难度大；各地的水文、气象、地形、地质等自然条件有差异，水文、气象状况存在或然性，因此大型水利工程的设计，总是各有特点,难于划一；大型水利工程投资大、工期较长,对社会、经济和环境有很大影响，既可有显著效益，但若严重失误或失事，又会造成巨大的损失或灾害。由于水利工程具有自身的特点，以及社会各部门对水利事业日益提出更多和更高的要求，促使水利学科在20世纪上半叶逐渐形成为独立的科学。
【现状】
二次世界大战以后,随着各国经济的恢复和发展,以及系统论、控制论、信息论等新理论和电子计算机、遥感、微波通信等新技术的出现，水利事业进入蓬勃发展的新时期。但是在某些地方由于对水土资源的过量开发，或未能有效地进行保护，已造成恶果。例如：大量侵占江河湖泊水域,降低了防洪能力滥伐滥垦森林草原,加剧了水土流失；工矿排放有毒废水，污染了水源；超量开采地下水，造成了水源危机等。因此，水利又面临许多新的课题。 通观历史，人类与水一直存在着既适应又矛盾的关系。随着人类社会的不断发展，人与水的矛盾也在不断变化，需要不断地采取水利措施加以解决，而每一次大规模的成功的水利实践，都会进一步提高水利在人类发展过程中的重要地位。
【研究与分支】
水利科学涉及范围较广，需要研究的课题很多。主要有两方面：一是研究自然界中水的运动规律及与自然环境、社会环境之间的相互关系；二是研究水利事业的先进技术、经济规律和管理措施。
水利科学的研究方法,主要有:①总结历史和实践经验；②理论分析和计算；③野外查勘和定点观测；④原型观测；⑤物理模型试验等。前四者与其他相近学科的研究方法基本相同，后者应用近似模拟理论，制作水工模型，可取得原型观测或定点观测等方法难以得到的技术资料，优点很多，适用范围也广。 水利科学是一门人类社会改造自然的科学，涉及到自然科学和社会科学许多门类的知识。主要有：气象学、地质学、地理学、测绘学、农学、林学、生态学、机械学、电机学以及经济学、史学、管理科学、环境科学等。当代水利科学中所包含的分支学科，按性质可分为四类。
【基础学科】
包括水文学、水力学、河流动力学、固体力学、土力学、岩石力学等。
【专业学科】
包括防洪、灌溉和排水、水力发电、航道和港口、水土保持、城镇供水与排水（考虑《中国大百科全书·土木工程》已设"给水和排水工程"分支，为避免重复，本卷仅设"城镇供水"一条）等。
【按工作程序划分】
包括水利勘测、水利规划、水工建筑物（设计）、水利工程施工、水利管理等。
【综合性分支】
包括水利史、水利经济学、水资源等。