水资源水文地质学的开创阶段-20世纪80年代

  在地下水资源研究方面，从20世纪80年代以来，由于地下水系统理论、非稳定流理论的输入，以数值解或解析解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到模型研究方面。计算方法上发生了巨大变革，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，扩大到研究其与社会经济系统的相互关系。

  地矿部地质环境管理司1989年出版的《中国典型水源地勘察实例汇编》和1991年出版的《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，是我国水源地勘察工作与城市水资源与环境水文地质研究的初步总结。

  对地下水资源的研究，实际上包括从水资源评价到水资源管理与保护的全过程，已逐渐形成一门独立的分支学科，可称之为水资源水文地质学。

  自20世纪70年代以来，由于应用数学和地下水动力学的相互渗透，以及电算技术的推广和应用，大大丰富和突破了传统水文地质学的内容，使水文地质学从定性研究发展到定量研究的新阶段。地下水资源计算的基本理论，从稳定流发展到非稳定流，从二维流发展到三维流，从一般均衡法、比拟法进到解析解、数值解。有限单元或有限差分法、相关分析法以及解析解法等，在地下水资源评价中均得到普遍应用。因而不论在理论上和具体计算技术上，都较以前提高到了一个新的水平。

  20世纪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20世纪70到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20世纪80年代在这一领域的理论水平。它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；石羊河流域则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法的论著，先后在国内出版，如《地下水资源评价》、《水文地质统计的随机模拟》、《地下水流数值模拟》、《地下水运动与资源评价》、《地下水系统规划与管理优化模型》，以及《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。

  20世纪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，使之趋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。

  《石家庄市地F水资源科学管理研究》是我国较早完成的具有代表性的关于管理模型的研究成果。它按照系统化、模型化、最优化的总体构思，以水文地质模型为基础，把水量模型、水质模型和优化模型融合为一体，从而为控制石家庄市地下水降落漏斗的发展、防治地下水水质恶化，提供了切实可行的综合治理决策方案。

  在北京、西安、沈阳、新乡、平顶山等许多城市，都开展了管理模型的研究。根据不同目标与不同要求，分别建立了以城市供水为目标的水资源管理模型，包括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和生活用水优化分配的规划管理模型等。20世纪90年代出版的《地下水管理》、《实用地下水管理模型》以及《地下水资源管理》等专著，都是有关管理模型研究的重要成果。

  近一二十年来，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，发展成数学水文地质学。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。