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“浓度单位线”与《计算水文学》

已有 5385 次阅读 2012-8-17 17:24 |个人分类:水文科学|系统分类:科研笔记| 如何, 计算水文学

    芮孝芳先生在力作《水文学原理》(2004年,中国水利水电出版社)中作了两个预言。他说:“凡属线性系统,不论何种现象,均可借助于单位线来解决实际问题。于是,河段单位线、坡地单位线、地下水单位线相继提出来了,泥沙单位线也提出来了,完全可以预言,用于河流水质模拟的浓度单位线也会提出来的。”网搜之下,“浓度单位线”作为一个词组似乎还不存在,看来仍然需要时日。
     从现有文献看,仅有一篇《西北水资源与水工程》杂志1991年第四期发表的、去世(2011.10.20)不久的著名水文学专家沈晋作为第二作者的《非点源污染负荷计算的单位线法》(第一作者李怀恩)曾探讨了与芮先生设想类似的“污染单位线”。文章写道:“暴雨产生的径流过程最常用的时段单位线UH(Unit Hydrograph)法推求。对于径流携带的营养物,提出了一个类似的方法来分析计算其时程变化,即特征污染单位线CPG(Characteristic Pollutiongraph)法。CPG是一条标准的负荷过程线,它是由一个单位(如1mm)的‘产污’(load yielding)降雨形成的。当UH的平均污染浓度Cs=1mg/L时,CPG就是水量单位线的污染负荷过程线。”
     芮先生是我敬佩的前辈,他在水文学理论方面进行了诸多的探索与思考。他的“浓度单位线”预言与沈先生等的“污染单位线”构想很可能说是出生不分先后,英雄所见略同。
     我认为CPG线就相当于芮先生所预言的浓度单位线,可能芮先生没有看过此文。我已对“浓度单位线”、“污染单位线”进行过中英文检索,李怀恩、沈晋合著的论文应是本领域既有创新性、但也可能是唯一的一篇。相信将来会逐步增加。
     芮先生所作的第二个预言是:“经典水力学与计算机技术的结合,已在20世纪70年代产生了计算水力学和计算河流水力学。随着流域水文模型研究的深入,必将导致水文学与计算机技术的更进一步的结合,计算水文学也将会以独立的分支学科问世。”
     就目前检索而言,中文冠以“计算水文学”的术语尚未正式出现。英文也只发现一本名为《Computational Hydraulics and Hydrology—An Illustrated Dictionary》(2004版)的书,然而它实际上是一本词汇手册。中文可译为《计算水力学与水文学词汇》。至于英文论文,我主要依据网络检索标题,没有进行详细的查询。
      该书(实为词典)主要是水力学与水文学数值计算所涉条目的解释,总目录如下:
      SECTION I(第一部分)
      Definitions(定义)......................................................................5
      SECTION II(第二部分)
      Examples of Computational Hydraulics Applications....................407
      SECTION III(第三部分)
      Additional Terms ......................................................................413
      SECTION IV(第四部分)
      Sources of Terms and Definitions .............................................449
    从《计算水力学与水文学词汇》第四部分所列的参考文献看,里面竟没有一部单行的水文学著作或辞典(比如,权威的《水文学手册》与《水文科学百科全书》),该书仅将水文学术语作为水力学名词的点缀。
    《计算水文学》如何计算,计算什么?何时成形?这是本文提出的问题。


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