应用水文学

A. 工程水文学与水文学有何联系主要包括哪两方面的内容

在学科分支方面，工程水文学属于应用水文学的范畴。
水文学是研究地球上各种水体的一门科版学，其既包括研究水文权的基础水文科学，也包括广泛为生产和生活服务的应用水文科学。
从工程水文学的定义看， 应用于实际工程的水文学称为工程水文学，这一定义决定了工程水文学属于水文学应用的范畴。
从工程水文学的特性看，工程水文学是为工程规划设计、施工建设及运行管理提供水文依据的一门科学，其包括水文计算、水利计算、水文预报等组成部分。水文计算和水利计算主要为各类防洪工程、灌溉工程、水力发电、航运工程、道路和桥捅工程、军事工程等的规划、设计提供水文依据。也就是说，工程水文学是为工程服务的，其研究目的在于水文学在工程领域的应用，体现了工程水文学的应用特性。

B. 水文学关于给水排水应用的论文

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文学关于给水排水应用

C. 水文学及水资源就业怎么样

首先我个人认为女生学水文不会那么累，不会被水工、港航中所需要的各种力学折腾。
其实称水文为工科倒不如称其为自然学科。水文讨论的就是水如何循环的问题，从降水、蒸发、产流、汇流这一系列的过程，有个经典的说法就是水文学的核心问题就是“天上的水降下来到哪边了”。为此，要更好地了解水文学通常还需要很好地掌握自然地理学、气象学方面的知识，因为气象学研究的是降水的气候条件，而自然地理学要研究流域的下垫面，降水和下垫面是产汇流的两个最关键的因素。现在很多人研究数字高程、地貌瞬时单位线以及陆气耦合，为的就是从根本上探讨产汇流的规律。当然，说其为工科到底是因为水文学主要作为技术应用在洪水预报、水资源调度之类的事情中，作为技术，就没有对理论那么高深的要求了，一般能掌握几个常用的模型和经验方法即可，比如水文预报里的蓄满产流模型、马斯京根法、单位线法等等。
说对高数的要求如何，这倒不是太明显。至少大三、大四各门专业课中，没有什么对高数要求高的，最多不过是几个简单的积分而已，如果连积分都用不好，那高数也是白学啦。另外需要用到高数的地方就是动力波模型，大三开设的计算水力学选修课就学的这个，这是用水力学手段进行水文预报，对平原地区和感潮河段特别适用，里面有很多差分方程和级数的内容。
还有要注意的是，一定要把水文统计学好，这是和大三专业基础课里和水文学原理平行的两门最核心最重要的课程。因为水文学科中最有应用性的一门课水文计算就要用到很多概率统计的知识。而且，学好其中的概率论和数理统计也是为考研打下了良好的基础。
关于就业，前景只能说不错，很多人都会去水利设计院之类的地方，还有些民营企业也常年来河海招生，比如北京的江河瑞通，还有福州的四创软件。说就业前景怎么样这个要更多的看个人的情况了，对于其他专业亦是如此。
貌似女生考研的更多，我们07级这届的女生可能有90%都考研了。

D. 现代水文学研究的新方向有哪些

作者：蒋宪伟
链接：https://www.hu.com/question/47890141/answer/108661777
来源：知乎
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自二十世纪五十年代以来，各式各样的同位素技术被引入到水文研究领域，为水循环特征的研究，提供了一种不同于以往的，十分快捷而有效的途径，从而在获取地下水的年龄、估算地下水滞留时间、不同水体间相互的混合比例及水力联系等信息方面，发挥了传统方法无可替代的重要作用。
为了针对研究区开发利用中所面临的种种问题与挑战，为了更全面地研究探索所研究区域的水循环特征，可以利用同位素技术对所研究区域的地表-地下水系统进行调查分析，从而知晓了解系统中各水体的起源、消耗、补给、循环速度、不同水体间的水力联系和相互转化关系，为更好地进行水循环研究提供更加良好和精确的信息。
二十世纪五十年代初，水科学领域中初步引入同位素技术，此时的同位素技术主要以人工同位素示踪技术为主，并成功解决了一些存在于水文学和水文地质学中的问题[1]，比如运用单孔同位素示踪法在地下水渗流场中测量水的流速与流向。然而人工示踪法的操作受场地条件、设备仪器等限制，且可能造成水体污染，从而使生态环境受损，另一方面，人工示踪法的成本昂贵，并难以实现连续动态监测[2]，因此应用的范围十分有限，并未较大规模地应用。
六十年代后，从主要运用人工同位素的方法渐渐转向运用环境同位素技术的方法。环境同位素方法的出现改变了传统水文研究方法的格局，使得对水文过程的研究有了新的方向。这种方法是根据测定稳定同位素在自然界的变化来研究水文过程，从而可以获得传统方法无法获取的一些关键数据[3]，继而其成为水科学领域中一种重要的、有别于传统的研究方法[4]。一般而言，氘（D）和18O这两种氢和氧的同位素，是稳定环境同位素中最常用到的，主要因为它们是自然界中水分子构成中的组成部分，并于自然界中有着良好的化学稳定性，正是这些优点，使得这两种同位素成为十分理想的示踪剂[5]。自1961 年国际原子能机构（International Atomic Energy Agency，IAEA）和世界气象组织（World Meteorological
Organization，WMO）建立了全球降水同位素监测网（Global Network of Isotopes in Precipitation，GNIP）后，有关于氢氧同位素的研究发展迅速，所应用得领域不断得被拓宽和拓展，比如，依据大气降水中所蕴含的同位素信息来预估并寻找河流、湖泊、以及各类地下水的转化关系和补给源区[6]。
七十年代后和八十年代，由于同位素技术的迅猛发展，同位素技术被逐渐地运用于与流量过程线和降雨径流过程的划分中，而随着这两项技术的应用，标志着同位素技术正式成为建立水文模型的一种重要方法。同位素技术在降水径流过程中的应用，其主要是利用氘（D）和18O作为示踪剂，分析研究再一次降水径流中，降水和基流分别所占的比重。而在流量过程线的划分方面，同位素技术主要提供了物理基础，并且此物理基础十分完善。Pearce等于1986年将流量过程线进行划分，将其划分为降水和地下水这两项成分，同时根据水量的质量守恒原理，从而建立两项流混合模型。在此后，Dewalle等于1988年，利用与上文相同的原理和方法，将壤中流从地下水中独立出来，作为单独的一项，然后同样根据质量守恒对流量过程线进行划分，这样就建立了三项流混合模型。随后，各类基于同位素技术的应用与模型层出不穷，从稳定同位素至放射性同位素都有了极其迅猛的发展[7]。
随着同位素分析技术的提高与分析成本的下降，同位素在水文学中的应用也越来越广泛，与此同时，我国也有越来越多的人将同位素技术运用于水文研究中。在我国，同位素技术的应用主要集中于研究径流分割，不同水体（或含水层）之间水力联系与补给关系、混合比，研究地下水的起源与形成，其中包括地下水的循环深度、补给来源、补给高程，还有许多着眼于咸水和地热水成因的研究，另外还有有关于地下水污染的示踪、污染源在水中的储运过程，以及通过环境同位素来研究库区或坝体的渗漏、进行古气候与古环境至今是如何演化的研究等。
基于质量守恒定律和瑞利分馏定律这两条定律，可以分别推导在静止的水体中，随时间动态变化的稳定同位素组成的微分方程模型，以及在运动水体中，随时间和空间变化的未定同位素组成的偏微分方程模型。并通过数学的方法，从理论上论证在上述各模型之间中所存在的内部联系，进而得出于河道的运动水体中稳定同位素组成与各类因素的定量关系，这些因素主要包括了流量、流速、分流系数、蒸发率等，为通过以数值模拟水体中的稳定同位素组成信息，提供了良好的确定的数学基础。
在我国，临近太平洋的东南部地区，由于常年并且长期的受到季风水汽的影响，在近年来，通过测定降水以及其他各类水体中的氢氧稳定同位素信息，来追踪大气水循环路径，已经成为了十分常用的方法。在降水过程中，蒸发和凝结都会导致降水同位素组成发生变化。

E. 应用水文学的发展历程

应用水文学的发展可以追溯到19世纪。1851年马尔瓦尼(T.J.Mulvaney)提出了计算小流域最大流量的推理公式，从此水文学由定性描述进入定量计算阶段。之后，赫谢尔(C.Herschel)和弗里曼(J.R.Freeman)在1880至1890年首先应用了历时曲线。1914年海森(A.Hazen)用正态概率格纸选配频率曲线。1924年福斯特(H.A.Foster)完整地提出了皮尔逊Ⅲ型频率曲线的分析方法， 从而将数理统计理论与方法引进了水文学， 为研究水文现象的随机特性奠定了基础。1932年谢尔曼(L.K.Sher-man)提出了单位过程线， 1934～1935年麦卡锡 (G.T.McCorthy)等人提出了马斯京根流量演算法，1939年霍顿(R.E.Horton)建立了下渗公式， 为流域降雨径流和河段洪水预报提供了方法。1938年斯奈德(F. F.Snyder)提出了综合单位线， 为无资料地区的水文计算开辟了途径。这些成就为水文学解决各类生产和生活中的实际问题在理论和方法上准备了条件; 至此， 应用水文学体系初步形成。
20世纪40年代中至50年代， 应用水文学进一步发展。1945年， 克拉(C. O. Clark)首先提出了瞬时单位线的概念，1957年，纳希(J. E. Nash)完成了瞬时单位线方法。1946年波莱柯夫(Б. В. Поляков)指出可用马尔科夫链来描述年径流系列，从而把随机过程理论与方法引入了水文学，丰富了水文统计的内容; 1949年，科勒(M.A. Kohler)和林斯利(R. K. Linsley)首创了暴雨径流多变数合轴相关图，使各水文要素之间复杂的非线性关系的分析大为简化。50年代后，电子计算机在应用水文学中得到日益广泛的应用，水文数学模型得到迅速发展，概率论与数理统计以及自动控制和优化理论的新成就，为随机模型、滤波技术和系统分析方法等相继引入应用水文学，而遥感、核技术等为水文探测提供了新的手段，应用水文学进入了一个新的发展时期。
二十世纪50年代后，应用水文学不断发展学科自身的理论和方法，紧密联系工程实际，开拓了如水资源利用、人类活动的水文效应等新的研究领域，形成了工程水文学、农业水文学、森林水文学、都市水文学和医疗水文学等分支学科。

F. 应用水文学的介绍

运用水文学及有关学科的理论和方法，研究解决各种实际水文问题的途径和方法，为水利、电力、交通、城镇供水和排水、环境保护等工程建设．为农业、林业提供水文数据、水文参数和水文预报服务的一门应用科学．是水文学的一个分支。水资源开发利用和人类活动的水文效应也是应用水文学研究的领域。

G. 应用水文学的分支学科

20世纪50年代后，应用水文学不断发展，已形成了下列分支学科：①工程水文学。主要研究内容有水文计算、水文预报和水利计算。②都市水文学。主要研究内容为水资源评价、都市地下水合理开发及城市地面沉降防治、都市化对城市暴雨和洪水径流形成过程的影响，为城市防洪和排水系统的规划设计提供数据。③农业水文学。主要研究土壤水分、土壤蒸发、植物散发同作物生态的关系，研究农业小气候的形成和特点，以协调水、土壤、作物和气象的综合作用；还研究各种农业措施的水文效应。④森林水文学。主要研究森林对降水的影响，林冠的截留，林地土壤水动态和林地下渗过程，林区蒸散发，林地对径流分配的改变状况，森林的保水作用等。
工程水文学 主要研究有关控制水和使用水的工程设计与管理运行等方面的水文问题，包括水文分析与计算和水文预报等的基本理论和计算方法。水文预报又分短期和中长期预报。短期预报中以洪水预报为最重要，它根据河道内洪水波传播及区问人流的实时信息。或是流域内暴雨的信息，用降雨径流形成规律进行计算，发布洪水预报，为防洪调度提供决策依据。中国主要在东北、西北部分地区冬季有积雪。美国、原苏联等国的河川流域冬季积雪量大，融雪强度大的年份形成很大的融雪洪水，因而可以根据积雪量和影响融雪强度的因素。应用热量平衡原理发布融雪洪水预报。同样，也可以对河流冰情包括流凌及封河日期、冰厚、开河及流凌终止日期等进行冰情预报；特殊的河段，如中国黄河的河套段及山东段，因河流自南向北流，上游先开河容易形成冰坝壅水及溃坝洪水等，需要发布河流各种冰情的预报。此外，为灌溉及抗旱需要，枯季河流水情及耕作区土壤水分(又称墒情)也应根据需要作出预报。水文计算的应用范围更广。水工建筑物的设计洪水、设计年径流及径流年内分配，流域各支流的洪水遭遇，入库洪水的变化、河流中的泥沙输送、河段冲淤变化规律及航道变迁，以及水库回水末端淤积及下游的冲刷等也属于水文计算的范围。水利计算主要用于计算水库正常蓄水位、防洪限制水位及年调节或多年调节水库(或水电站)的优化调度，计算水电站的保证出力及装机容量．并计算它在电网中该水电站应承担的基本负荷及高峰负荷及多年平均年发电量等，这些都是水电站设计和运行的重要环节。
水文测验学 主要内容是水文数据的搜集、贮存和提供生产单位使用。它包括水文站网的布设、水文要素如雨量、水位、流量、冰情等项目的观测和整理刊印。水文数据不仅为工程水文学各分支应用，也为应用水文学其他专业分支应用．还为国防、水资源开发、工农业布局和国土整治提供基本数据。
城市水文学 应用水文学的一个分支学科．研究可供城市的地表水、地下水年水量及年内分配，水质污染情况和处理方法，合理开采地下水和汛期地下水回灌的可能性，防止城市的地面沉降；研究城市化对暴雨洪水的影响，为城市防洪和排水等的规划设计提供水文依据。通过对城市排放污水的监测，为污水处理厂规划及引水稀释污水等措施提供依据。
农业水文学 主要研究耕作区的土壤水分、土壤蒸发、植物散发和作物生态的关系；研究地下水埋深与作物根系发育及土壤次生盐碱化的关系；研究农业小气候的形成和特点，以便更有效地协调水、土壤、作物和小气候的综合作用。从而为合理灌溉、保墒抗旱、防治渍涝和减少水土流失提供科学依据。农业水文学也研究各种农业措施的水文效应。
森林水文学 主要研究森林对降水径流的影响，如林冠截留、林地降水入渗和壤中水的动态规律，林区蒸散发、森林及林地落叶层对地表径流、壤中流和地下径流分配的改变等，以揭示森林对水量平衡要素的影响；研究森林的保水作用及其对一次洪水和连续洪水、小洪水和特大洪水的影响程度；通过对比荒废坡地与林地水土流失的情况研究水土保持的作用，为制定水土保持的各项措施提出科学依据。汛期利用溪流进行木材流放也是森林水文学研究的内容。

H. 应用水文学的简介

应用水文学是水文科学的一个分支学科，它运用水文学和有关学科的理论和方法，研究各种实际水文问题的解决途径和方法，为水利、电力、交通、城市发展和环境保护等工程建设提供水文设计数据和水文预报服务，为农业、林业和国土整治规划提供水文依据。随着生产力的发展．各种专业运用应用水文学研究的问题也日益广泛，除了共性的问题以外。还针对各个专业进行了重点研究，从而逐步形成水文测验学、工程水文学、城市水文学、农业水文学和林业水文学等分支学科。工程水文学发展最早，取得的成果也最大。水文测验学是应用水文学的基础，水文计算和水文预报等是工程水文学的主要内容。

I. 水文学涉及哪些方面知识

水文学

学科
水文学（hydrology）shuǐ wén xué 水文学是地球物理学和自然地理学的分支学科。研究存在于大气层中、地球表面和地壳内部各种形态水在水量和水质上的运动、变化、分布，以及与环境及人类活动之间相互的联系和作用。是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律，以及运用这些规律为人类服务的知识体系。
水的出现
地球表层的水由地球内部逸出，经过约35亿年的积聚和演变，逐渐形成今天的水圈。水圈的形成不仅改变了岩石圈的面貌，使大气圈中的现象变得复杂多样，而且导致生物圈的出现。因此，水的出现和水圈的形成，是地球自然历史中最重大的事件。
研究领域
水文学的研究领域十分宽广。从大气中的水到海洋中的水，从陆地表面的水到地下水，都是水文科学的研究对象；水圈同大气圈、岩石圈和生物圈等地球自然圈层的相互关系，也是水文学的研究领域；水文科学不仅研究水量，而且研究水质，不仅研究现时水情的瞬息动态，而且探求全球水的生命史，预测它未来的变化趋势。
陆地上的水量虽然只约占全球总水量的3.5%，但淡水几乎都分布在陆地。整个人类生活在陆地，最复杂的水文过程也发生在陆地，因此对陆地上的水的研究尤其受到人们的重视。陆地水文学是水文科学的主要组成部分。有关海洋和大气中的水文知识，现已分别归入海洋学和大气科学的范畴里了。
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研究对象

动态系统
地球上现有约13.9亿立方公里的水，它以液态、固态和气态分布于地面、 地球表层大部分被海洋覆盖地下和大气中，形成河流、湖泊、沼泽、海洋、冰川、积雪、地下水和大气水等水体，构成一个浩瀚的水圈。水圈处于永不停息的运动状态，水圈中各种水体通过蒸发、水汽输送、降水、地面径流和地下径流等水文过程紧密联系，相互转化，不断更新，形成一个庞大的动态系统。
在这个系统中，海水在太阳辐射下蒸发成水汽升入大气，被气流带至陆地上空，在一定的天气条件下，形成降水落到地面。降落的水一部分重新蒸发返回大气，另一部分在重力作用下，或沿地面形成地面径流，或渗入地下，形成地下径流，通过河流汇入湖泊，或注入海洋。从海洋或陆地蒸发的水汽上升凝结，在重力作用下直接降落在海洋或陆地上。
水文循环
水的这种周而复始不断转化、迁移和交替的现象称水文循环。不过，上述只是全球水文循环轮廓的几笔速写，而水文循环的实际情况要复杂得多。在地面以上平均约11公里的大气对流层顶至地面以下1～2公里深处的广大空间，无处不存在水文循环的行踪。
不同纬度带的大气环流使一些地区成为蒸发大于降水的水汽源地，而使另一些地区成为降水大于蒸发的水汽富集区；不同规模的跨流域调水工程能够改变地面径流的路径，全球任何一个地区或水体都存在着各具特色的区域水文循环系统，各种时间尺度和空间尺度的水文循环系统彼此联系着、制约着，构成了全球水文循环系统。
水文循环内因
全球每年约有577000立方公里的水参加水文循环。水文循环的内因，是水在自然条件下能进行液态、气态和固态三相转换的物理特性，而推动如此巨大水文循环系统的能量，是太阳的辐射能和水在地球引力场所具有的势能。
水文循环是自然界最重要的物质循环，它成云致雨，影响着一个地区的气候和生态，塑造地貌和实现地球化学物质的迁移，像链条一样连结着全球的生命，为人类提供不断再生的淡水资源和水能资源。水文循环使我们生活的星球变得生机勃勃。倘若没有水和水文循环，我们的星球会像月球一样，是一幅没有生命，寂静荒漠的图景。
各种形态
水在循环过程中的存在和运动的各种形态，如蒸发、降水、河流和湖泊中的水位涨落、冰情变化、冰川进退、地下水的运动和水质变化等，统称水文现象。水文现象在各种自然因素和人类活动影响下，在空间分布或时间变化上都显得十分复杂。
水文现象的时间变化过程存在着有周期而又不重复的性质，一般称为“准周期”性质。例如，潮汐河口的水位存在以半个或一个太阴日为周期的日变化；河流每年出现水量丰沛的汛期和水量较少的枯季；通过长期观测可以看到，河流、湖泊的水量存在着连续丰水年与连续枯水年的交替，表现出多年变化。
形成这种周期变化的基本原因，是地球的公转和自转、地球和月球的相对运动，还包括太阳活动，如太阳黑子的周期性运动的影响。它们导致太阳辐射的变化和季节的交替，使水文现象也出现相应的周期变化。当然，水文现象还受众多其他因素的影响，这些因素自身在时间上也不断地变化，并且相互作用和相互影响着。
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水文学简史

追溯
人类探索除水害、兴水利的历史，犹如人类的文明史那样悠久。在生产实践中，特别在与水旱灾害的斗争中，人类不断观测各种水文现象，思考和研究它们的规律，积累起关于水的丰富知识，逐渐形成、并不断发展了水文科学。
水文学源远流长，经历了漫长的酝酿时期，而它的飞跃发展则是最近一个世纪的事。同自然科学的许多学科相似，人们还难以找出公认的里程碑，把水文科学的历史进程划分成若干明 秦代李冰设都江堰的“石人”确的阶段。我们只是顺着它前进的足迹，大体划分以下。
萌芽时期(远古至约公元1400年)
在尼罗河、幼发拉底河、恒河和黄河这些古老文化发祥地的遗迹中，我们可以看到这一时期已经开始了原始的水文观测。最早的水位观测是在中国和埃及开始的。
约公元前22世纪，中国传说中的大禹治水，已“随山刊木”(立木于河中)，观测河水涨落。此后，战国时李冰设于都江堰的“石人”，隋代的石刻水则，宋代的水则碑等，表明水位观测不断进步。
最早的雨量观测于公元前四世纪首先在印度出现，中国于公元前三世纪的秦代已开始有呈报雨量的制度，到了公元1247年，已有了较科学的雨量器和雨深计算方法，并开始用“竹笼验雪”以计算平地降雪深度。明代刘天和在治理黄河工作中，已采用手制“乘沙量水器”测定河水中泥沙的数量。
中国古籍《吕氏春秋》中写道：“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，国道也。”提出了朴素的水文循环概念。成书于公元约六世纪初的《水经注》中，记述了当时中国境内1252条河流的概况，成为水文地理考察的先驱。
诚然，这些原始的水文观测和水文知识是肤浅零星的，但已为当时生活和生产提供了重要的水文资料。例如，根据雨量多少决定税收的多少，根据上游的水位向下游传递水情等，标志着水文科学的萌芽。
奠基时期(约1400～1900)
欧洲文艺复兴带来的科学思想的解放和科学技术的进步，为水文科学发展成为独立的学科奠定了基础。这一时期，水文仪器的发明使水文观测进入了科学的定量观测阶段。
1663年雷恩和胡克创制了翻斗式自记雨量计，1687年哈雷创制测量水面蒸发量的蒸发器，1870年埃利斯发明旋桨式流速仪，1885年普赖斯发明旋杯式流速仪。这些近代水文仪器使流量、流速、蒸发、降水的观测达到了相当的精度，利用这些近代水文仪器进行水文观测的各种水文站陆续出现。
1746年，中国在黄河老坝口设立了全国第一个正规水位站，开始系统观测水位，并进行报汛。这些成就使水文现象的观测视野在深度和广度上空前扩大，为水文科学在理论上的发展创造了条件。
在这一时期，近代水文科学理论开始逐渐形成。1674年佩罗提出了水量平衡的概念，成为水文科学最基本的原理之一；1738年伯努利父子发表水流能量方程，1775年谢才发表明渠均匀流公式；1802年道尔顿建立了研究水面蒸发的道尔顿公式；1856年，达西发表了描述孔隙介质中地下水运动的达西定律；1851年莫万尼提出了汇流和径流系数的概念，并发表了计算最大流量的著名推理公式。
这些科学理论的创立，为水文科学在河道水流、蒸发、地下水运动、径流形成和水文循环等领域的发展奠定了理论基础，它表明人类对水文现象的认识已由萌芽时期那种肤浅零星的知识，发展到了比较深刻系统的知识。同时也表明，人类对地球上水的运动、变化规律的探索，已发展到以大量观测事实为基础，进行假说、演绎和推理，进而建立各理论体系的近代科学方法论。
19世纪末，专门水文研究机构开始出现，一些国家开始出版水文年鉴。弗里西著的《河流水文测验方法》、福雷尔著的《日内瓦湖湖泊志》、马略特著的《水的运动》等水文学专著陆续出版。这些著作总结了当时水文观测和理论研究的成就，标志着水文科学作为一门近代科学已奠定基础。
应用水文学兴起时期(约1900～1950)
这一时期，水文科学在观测方法，理论体系和研究领域等方面继续取得新成就，但它最重要的进展是应用水文学的兴起。
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、交通工程和农业、林业乃至城市建设向水文科学提出越来越多的新课题，解决这些课题的方法也由经验的、零碎的逐渐理论化和系统化，水文科学的应用特色逐渐表现出来。
首先，从1914年到1924年，经过黑曾、福斯特等人的工作，把概率论、数理统计的理论和方法系统地引入了水文科学，使水文变量(如洪峰和洪量)和它出现的机率联系起来，为预估工程未来运行时期内可能出现的水文情势开辟了道路。
接着，从1932年到1938年，谢尔曼、霍顿、麦卡锡、斯奈德等人在产流和汇流计算方面取得开拓性进展，为根据降雨推算洪水开辟了道路。随后，克拉克、林斯雷等人在单位线、多个水文变量联合分析和径流调节的理论、方法等方面发展并丰富了上述的内容。
在此期间，水文站在世界范围内发展成规模宏大的水文站网系统，这些成就为应用水文学的兴起在理论上、方法上和资料条件方面奠定了基础，并率先形成了它最重要的分支学科——工程水文学。接着，农业水文学、森林水文学、都市水文学也相继兴起。
1949年，林斯雷和柯勒、保罗赫斯合著《应用水文学》；同年，姜斯敦和克乐斯合著的《应用水文学原理、美国土木工程师学会编著的《水文学手册》等应用水文学专著陆续问世，总结了这一时期的成就，标志着应用水文学的诞生。应用水文学，以它直接为生产和生活提供多方面服务这一鲜明特征，获得迅速发展，成为近代水文科学体系中最富有生气的分支学科。
现代水文学
20世纪50年代以来，社会生产规模空前扩大，科学技术进入了新的发展时期，并正在出现新的技术革命，人类改造自然的能力迅速增强，人与水的关系已经由古代的趋利避害 地下水示意图，和近代较低水平的兴利除害，发展到了现代较高水平的兴利除害的新阶段。这个新阶段赋予水文科学以新的动力和新的特色。
首先，由于人类对水资源的突出需求，水文科学的研究领域正在向着为水资源最优开发利用的方向发展，以期为客观评价、合理开发、充分利用和保护水资源提供科学依据
其次，大规模的人类活动对自然水体，进而对自然环境正在产生多方面的影响。研究和评价人类活动的水文效应和这种效应的环境意义，揭示人类活动影响下水文现象的规律，进而探讨水文分析的新方法和新途径，防止人类活动对水文循环的影响朝着不利于人类生存环境的方向发展，这一切正在成为水文科学面临的新课题。
另外，现代科学技术使获取水文信息的手段和分析水文信息的方法有了长足的进步。例如，遥感技术的应用，使同时观测大范围内的宏观水文现象成为可能；核技术的应用使人们能够获得微观水文信息；水文模拟方法、水文随机分析方法、水文系统分析方法，使人们研究水文现象的能力发展到新的水平；尤其是电子计算机的应用，使水文科学从水文观测到基本规律的研究，由人力和机械操作，发展到以电子计算机为核心的自动化。
水文科学和其他科学之间的边缘科学正在不断兴起，学科间的空隙逐渐得到填补。同时，人们开始看到，水已成为影响社会发展的重要因素。水在表现它的自然属性的同时，它的社会属性也日益表现出来，并逐渐为人们所认识。因此，水文科学将有可能发展成为具有自然科学和社会科学双重性质的一门综合性科学。
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研究特点

研究方向定位
水文循环是自然界各种水体的存在条件和相互联系的纽带，是水的各种运动、变化形式的总和，是水文科学研究的主要对象和核心内容；而在水文循环过程中，水文现象所表 水现出的特点，决定了水文科学研究的特点。
整体研究
首先，水文科学把各种水文现象作为一个整体，并把它们同大气圈、岩石圈、生物圈和人类活动对它们的影响结合起来进行研究。例如，在借助水量平衡方法研究某个流域的水量变化时，既要考虑流域周围大气中水汽输送，也要考虑流域上空大气中水分含量的变化；既要考虑降水，也要考虑蒸发；既要考虑流域的地面径流，也要考虑流域土壤含水量和流域内外地下水的交换，而且还要考虑流域内水利工程，以及其他人类活动的影响。
资料数据辅助
其次，水文科学主要根据已有的水文资料，预测或预估水文情势未来状况，直接为人类的生活和生产服务。例如，提供洪水预报和各种水情预报，对旱涝灾害的发生作出中长期预测，为水利工程在未来运转时期中可能遇到的特大洪水作出概率预估等。
水文科学主要靠建立从局部到全球的水文观测站网，通过对自然界业已发生的水文现象的观测进行分析和研究。各种水文实验，除少数在实验室内进行以外，主要是在自然界中，例如在实验流域中进行。
在水文科学研究中广泛采用成因分析和统计分析的方法，并使二者尽量结合起来。成因分析主要以物理学原理为基础，通常建立某种形式的确定性模型，以研究水文现象发展演变过程中的确定性规律。统计分析法以概率论为基础，通常建立某种概率模型(纯随机模型)，探讨水文现象的统计规律。
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水文科学的分支

概论
由于水在人类生存和社会发展中的重要作用，所以水文科学不单纯是一门基础科学，也是一门广泛为生产和生活服务的应用科学。
水文科学不断从数学、物理学、化学等基础科学中汲取养料。它运用数学力学定律和方法描述水的运动；运用物理学中的热学、声学和光学原理，研究水体的热状态和解释水体中的声学和光学现象；根据化学键和分子缔合的理论，阐明水的液态、气态和固态的转化原因和方式等等。
因为水文循环使水圈、大气圈和岩石圈紧密联系，所以，水文科学又与地球科学体系中的大气科学、地质学和自然地理学等的关系密切。
初级研究方向
水文科学开始主要研究河流、湖泊、沼泽、冰川和积雪，以后扩展到地下水、大气中的水和海洋中的水。传统的水文科学是按研究对象划分分支学科的，主要有：河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、雪水文学、水文气象学、地下水水文学、区域水文学和海洋水文学等。
河流水文学也称河川水文学，研究河流的自然地理特征、河流的补给、径流形成和变化规律、河流的水温和冰情、河流泥沙运动和河床演变、河水的化学成分、河流与环境的关系等。
湖泊水文学主要研究湖泊中的水量变化和运动，湖水的物理特性和化学成分、湖泊沉积湖泊的利用等。
沼泽水文学研究沼泽径流、沼泽水的物理化学性质、沼泽对河流和湖泊的补给、沼泽改良等。
冰川水文学主要研究冰川的分布、形成和运动、冰川融水径流的形成过程及其时空分布、冰川突发性洪水的形成机制和预测、冰川水资源的利用。
雪水文学主要研究积雪的数量和分布、融雪过程、融雪水对河流 分支学科—地下水水文学和湖泊的补给、融雪洪水的形成和预报，有时把雪水文学和冰川水文学合称为雪冰水文学。
水文气象学研究水圈和大气圈的相互关系，包括大气中水文循环和水量平衡，以蒸发、凝结、降水为主要方式的大气与下垫面的水分交换，其中尤其着重研究暴雨和干旱发生和发展的规律。
地下水水文学主要研究地下水的形成和运动，地下水与河流，湖泊的相互补给，地下水资源的评价和开发利用。
区域水文学着重研究某些特定地区的水文现象，如河口水文，坡地水文、平原水文、岩溶地区水文、干旱地区水文现象等。
海洋水文学着重研究海水的物理性质和化学成分，海洋中的波浪、潮汐、洋流、海岸带泥沙运动等。上述诸学科通常也统称为普通水文学或水文学。
水文科学分支
水文科学主要通过定点观测、野外查勘和水文实验(主要是野外实验)等手段，获得水体时空分布和运动变化的信息，因而逐渐形成了水文测验学、水文调查、水文实验三个分支学科。
水文测验学研究如何正确、经济、迅速地测定各种水文要素的数量及其在时间和空间上的变化，主要包括站网布设、测验方法和资料整编方法的研究。还包括测量仪器的研制和资料存储、检索、传送系统的研究。
水文调查是水文科学的野外勘测和考察部分，旨在对水体形态和数量、集水面积内的自然地理条件等作出科学的分析和讦价。在中国，历史大暴雨、历史大洪水和枯水的调查是水文调查的重要内容。
水文实验旨在通过野外和室内实验，揭示水文循环过程各环节中水的运动、变化的某些规律，如水向土中下渗的规律，土壤水的运动规律、径流形成规律、土壤和水面蒸发的规律，以及人类活动的水文效应等。
水文科学作为一门应用科学主要包括工程水文学、农业水文学、森林水文学、都市水文学、医疗(卫生)水文学等分支学科，其中以工程水文学发展最为迅速。
工程水文学包括水文计算、水利计算、水文预报等组成部分，水文计算和水利计算为各类防洪工程、灌溉工程、水力发电、航运工程、道路和桥捅工程、军事工程等的规划、设计提供水文依据。
水文预报为工程的施工和运转及国民经济各部门提供洪水、枯水、冰情等各种形式的水文预报。
农业水文学主要研究水分—土壤—植物系统中与作物生长有关的水文问题，尤其着重研究植物散发和土壤水的运动规律，为农业规划和农作物增产提供水文依据。
森林水文学着重研究森林在水文循环中的作用即森林的水文效应，包括森林对降水、蒸发和径流形成的影响。
都市水文学是应用水文学中较年轻的分支学科着重研究城市发展中的水资源、墟市排水的环境效应和城市对径流形成的影响等问题。
分支研究
20世纪50年代以来，随着科学技术的迅速发展，水文科学不断引入许多其他学科的新成就，出现了一些新的分支学科，例如，在水文调查和水文预报中，研究遥感技术的应用，逐渐形成遥感水文学；在水文实验、地下水运动研究中应用核技术，逐渐形成同位素水文学；随机过程的理论和方法的引入，逐渐形成随机水文学。
这些新的分支学科虽然在成熟程度上都还不能与水文科学体系中原有学科相提并论，但它们表明，水文科学在继续分蘖、不断萌发新的分支。