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流域水文實(shí)驗(yàn)何處去：關(guān)鍵帶水文實(shí)驗(yàn)體——紀(jì)念中國徑流實(shí)驗(yàn)100周年和流域水文實(shí)驗(yàn)70周年

時(shí)間：2025-05-19 來源：

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論文題目：流域水文實(shí)驗(yàn)何處去：關(guān)鍵帶水文實(shí)驗(yàn)體——紀(jì)念中國徑流實(shí)驗(yàn)100周年和流域水文實(shí)驗(yàn)70周年

作者姓名：廖愛民1,2，王越3，楊俊杰3，馬濤1,2，劉九夫1,2，王國慶1,2，林錦1,2，劉宏偉1,2，王文種3，蔡釗1,2，胡鵬程1，蔣文航1，王琰1

作者單位：1.水利部安徽滁州現(xiàn)代水文學(xué)野外科學(xué)觀測研究站 安徽 滁州 239080；2.水災(zāi)害防御全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江蘇 南京 210029；3.水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所 江蘇 南京 210012

摘要：近60年，世界流域水文實(shí)驗(yàn)處于以實(shí)驗(yàn)流域（EB）為核心的發(fā)展階段；中國全國性的流域水文實(shí)驗(yàn)，迄今也已70年。這期間，在變化環(huán)境下水循環(huán)發(fā)生了重組，水文學(xué)基礎(chǔ)理論面臨著挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)EB概念隨之也需要調(diào)整和變革。經(jīng)過多年野外實(shí)驗(yàn)，建議用關(guān)鍵帶水文實(shí)驗(yàn)體（CZ-HEB）來更新EB概念。CZ-HEB是以環(huán)境為客體、設(shè)定邊界的地質(zhì)地塊為主體的開放系統(tǒng)，包含有處于相互關(guān)聯(lián)之中的物質(zhì)、非物質(zhì)類型的八項(xiàng)要素。CZ-HEB系統(tǒng)劃分為上、中、下三個(gè)層帶，各有物質(zhì)和非物質(zhì)的聯(lián)系通道，各有不同的水文耦合過程和水、固、氣的流率。作為研究系統(tǒng)整體的CZ-HEB，是充斥異質(zhì)性、有一定程度自組織功能的復(fù)雜性耗散系統(tǒng)。為認(rèn)識(shí)和研究這樣一個(gè)系統(tǒng)，可有從部分到整體或反向的上索、下索途徑，但都不可能實(shí)現(xiàn)直接由微觀到達(dá)宏觀系統(tǒng)的尺度跨越。實(shí)驗(yàn)表明必須要設(shè)置介于其間的“中觀體”才能實(shí)現(xiàn)，稱之為水文實(shí)驗(yàn)的中觀途徑，這是從還原論脫胎來的整體論。中觀體不僅是尺度上微觀體的組合，還維系著與其他中觀體以及整體的相互關(guān)系，還需要不同尺度和不同類型的中觀體以組成“中觀體鏈”，而且不僅需要天然的還特別需要有人工操控的中觀體。水文實(shí)驗(yàn)的終極目的是希望對(duì)變化環(huán)境下的關(guān)鍵帶水文過程，尋求其基礎(chǔ)理論的更新和發(fā)展，這除了需要適應(yīng)于關(guān)鍵帶的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還需要觀測手段和水文模擬，這三者相輔相成，才可能圓水文學(xué)進(jìn)步之夢(mèng)。