[科普中国]-农业水文学

农业水文学是研究农业生态系统中农业措施、农业工程方面各种水文现象的发生发展规律及其内在联系的一门学科。农田水文与区域农业水文是农业水文学的两个主要分支。

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。农业水文学是水文学与农业科学的边缘学科。指与农业活动有关的水文条件、水资源利用及其内在联系的研究。

概念农业水文学是指研究发生在农业区域的水文现象与农业的相互关系的学科。农业水文学是水文学的一个分支学科，从许多有关学科中吸收营养，同它们相互渗透结合，这些学科有：天气学、农业气象学、地理学、地质学、土壤学、植物学、生物学、微生物学、农学、流体力学以及数学等。1

发展简史水是生命的源泉。没有水就没有生命，也就没有地球上当今的这个生物世界，没有人类和人类文明。作为一种自然资源，水对地球上的生物其作用仅次予空气，并构成任何一种生态系统中的不可分割的组成部分。自然界的水情也并不常是有利的，也可产生自然灾害。人类为求得自己的生存，对自然界水文现象逐渐得到认识，运用水文知识来判断水的利害，开展水利建设以趋吉避凶，逐步发展了水文学，在农业用水领域内发展了农业水文学，用以探讨自然界的水情动态规律，把农田水利建设的理论基础放到农业水文学的基础上。2

就西方国家来看，资本主义的发展带来了产业大革命，大机器生产取代了小农经济和手工劳动，社会生产进入社会化、科学化的时代。科学技术成为推动社会发展的强大生产力，适应现代化工农业大生产需要的一系列新兴的科学技术应运而生，加速发展。水利科学技术也是这样，所以水文学得以在上一世纪中以工程水文面貌出现。

但是直到三十年代，在欧美国家还只有水文学专著而无农业水文学的概念。在工农业生产现代化的进程中，水利建设由早期的单项、单目标的，到三十年代美国提出流域开发、水资源综合的方向问题，在印度河和尼罗河两河下游出现了灌溉为主体的流域系统。在工农业用水加速增长，特别是农业用水的猛增下，仅地面水不能满足需水要求下，四十年代中开始大规模地开采地下水，向地下水要水。第二次世界大战后发展到跨流域、跨国、跨洲调水，在更广大的时一空范围内调动水资源，建立区域大体系；同时发展人工化雨技术，向大气水要水，发展劣质水利用技术，把海洋、地下咸水、污废水用起来。

水利建设这样地向多水源发展，促使水文学向大气水、地面水、地下水、土壤水各个领域发展。水利建设的这种突飞猛进，促进水文学的高速发展和分支的形成。作为研究水一土一植一气之间关系的农业水文学正是在这一形势下产生和发展起来的。当然，作为农业科学的范畴，农业水文学随着农业科学的前进而发展，也是势所必然的。2

研究内容农业水文学的宗旨是研究大气水、地面水、土壤水、地下水联合应用，以便更有效地协调水一土一植一气之间的关系，为科学治水、合理用水和农业持续发展提供理论依据和实施技术。

农业水文学的微观研究称之为农田水文研究，包括：土壤水文研究、植物水分条件研究和水文小循环研究等；其宏观研究称之为区域农业水文研究，包括：水文循环与降水研究、产流研究、早涝分析以及水环境研究等。

农业水文学的具体研究内容是：①降水或有效降水、地表水、土壤水、地下水及它们的动态与过程。如降水截留、土壤入渗、坡地径流、农田蒸发、地下径流等；②农业（大农业）用水的水文条件，植物用（耗）水的规律；③旱涝与土壤水盐动态；④农业用水管理的科学基础等。近代主要研究内容为水（分）—土（壤）—植（物）—（大）气之间的联系。3

研究目的农业水文学的研究目的是：运用水文学原理和方法，对农业水文现象的规律进行揭示和计算，为农业灌溉、排水、面源污染治理、农业增产等提供水文依据。1

基本原理①物理学原理

农业水文现象是一系列与水一土一植一气系统相联系的物理过程所形成的物理现象，它必然扎根于物理条件。它以能量守恒和质量守衡定理为根据，遵守热力学、流体力学的规律和有关定律，按热量平衡、水量平衡、水盐平衡的原则和辐射、混和的基本原理，在本书所列举各个主要环节中。运用数学法则，列出各项水文现象活动的数学方程式，概化为一定定解条件下的数学模型，说明物理过程的机制，得出定性，定量的求解公式，成为一个系统化的农业水文科学知识，表达为农业水文学。

②与其他学科的联系

农业水文学从许多有关学科汲取相关知识，同它们相互渗透结合。在水文学的领域内，它以不同深度分别联系于冰川水文、森林水文、河川水文、湖泊水文、沼泽水文乃至海洋水文等学科。在水文气象方面则借重于天气学、农业气象学，而这两者又密切联系于地理学、地质学，另外，地形地貌从多方面影响作用于河川的发育和河川水文特征，水文地质条件支配了地下水的水文状况。因此，农业水文学通过这些关系而同地学有着广泛的联系。联系于水一土一植一气系统的水文化学、水文物理、土壤学、植物学、生物学、微生物学以及有关的农学等，都从各该学科为农业水文学提供依据，而流体力学，特别是水力学，为水力计算提供工具，数学为农业水文分析所必不可少的手段。我国幅员辽阔，自然景观到处不同，在水文上，由南而北，由东向西，呈现由湿润、半湿润向半干旱、干旱过渡，形成南北、东西迥异的农业水文现象，都有赖从这些更基本的学科提供求解的理论依据，把农业水文学建立在多学科的、广泛的基础之上。

②实践基础

农业水文学作为一门应用科学，它在生产实践中涉及到与土壤学、植物水分生理学、耕作学、栽培学的联合运用，与灌溉学、排水学共同组成农业工程学的水利部分，所以又是扎根于生产实际的。例如，在中国黄淮海地区，在自然条件下，农业生产上洪涝旱碱(淤)灾害同时并存、交替出现，构成这里特定的农业水文现象，从水一土一植一气系统看其成因，从水一土一植关系中投对策，可从而看出其治理并不是单因素、单方面的，而是全局统筹、协调好内部矛盾关系的综合治理。说明，农业水文学的理论基础是同时建立在理论联系实际上的。4

本词条内容贡献者为:

郝庆菊 - 副教授 - 西南大学