这篇文章讲了什么:

  • 专业研究的都是什么?
  • 为什么需要研究这些?
  • 我们需要掌握哪些技能才能学好这个专业?
  • Tips——大局观比细节更重要

Part1 我们在研究些什么?

自从笔者开始活跃在知乎上后,接到很多私信,最开始的问题总是始于“这个专业到底是干什么的啊?”——网上对于“水文地质”或者“地下水科学与工程”专业的介绍很多,但大多冗长且对于初学入门者来说太长又太晦涩。那么,笔者争取用最短的篇幅,把它讲的明白些,且对于有志留学的朋友,笔者加入了所有专业名词的英文,希望可以让你们对专业术语的英文能有些最开始的感性认知。

嗯,首先让我们来看一张图(怕是一张在之后的专业课每个老师都会给你们看的图)

水文循环(water cycle/ hydrological cycle/hydrologic cycle)

改进自:https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/services/water-overview/basics/hydrologic-cycle.html

简单来说,这就是一滴水在地球上的命运,这个循环可以从任何一个环节开始然后周而复始。而对于水文地质学家(hydrogeologist),我们的主要关注的过程就是,雨水在落地后的入渗(percolation/infiltration)以及地下水(groundwater)在含水层(aquifer)里的形成、分布、运动和变化。然而水文循环的任意环节,都与地下水有着千丝万缕的紧密联系,尤其是与地表水之间的水量,水质的交换——是一定需要被统一起来的。在国内大部分情况下,地下水与地表水之间都是被分开研究,这实际上有点蠢哦。

那么,地下水究竟是什么?地下难道不是石头和土方吗?怎么会有水?

所以,下一个要科普的术语叫做 含水介质(aquifer media/medium)。

所谓含水介质,简单来说就是地下水在地下赋存的空间,水在岩土间的缝隙里绕着障碍物克服着艰险一直往前不停的流动,是不是感觉超牛X? 下图是含水介质的一种——孔隙介质(porous media)示意图。

引自 http://www.frackoptima.com/userguide/theory/fluidflow-porousmedium-carter.html

那么,我们对地下水的研究,都包括什么呢?首先要明确的一点,研究一定为了应用。我们不妨打开地下水科学与工程的教学大纲看看——

总的来讲,本专业的应用包括但不限于地下水资源的勘查(prospecting)、评价 (assessment/evaluation)、开发 (exploitation)、管理(management),地下水环境和地质环境的调查 (investigation)、监测 (monitoring)、评价和治理 (governance).

在此笔者引用了笔者本科母校中国地质大学(北京)的本科培养方案内容http://www.swre.cugb.edu.cn/jx/bksjy/406702.shtml

Part 2 我们研究它干嘛?

Part 1其实已经承上启下的讲明,研究(research)必是为了应用(application),而应用必是因为有需求(demand)。这种需求,有不同的层面。

首先,从基本生存需求上来讲,水乃生命之源。地球有多么缺水,我们的国家有多么缺水不需再赘述。供水(water production)是一个区域,国家社会经济发展的基本。下图为北京市2017年的供水结构,地下水供水占到了总供水量的45%,而这一比例在历史上的干旱年所占的比例甚至高达65%。可见,地下水作为人类重要的水源,需要被得到重视,对其的研究十分必要。

引自:北京市2017年度水资源公报

其次,地下水资源作为一种战略资源,其合理的开采利用,是对一个地区甚至国家的发展起到决定作用的。目前地下水资源超采、污染,是在我国甚至世界范围亟需解决的问题。我国如今更是将生态文明建设作为国家发展的重中之重,祥参(http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2018-05/20/nw.D110000renmrb_20180520_2-01.htm),那么,水文地质作为一个研究地下水为主体的学科,其研究的重要性与必要性,自然不必言说也显而易见。

再次之,对于地下水的研究,也是一些其他学科的辅助科学。如与地下水有密切联系的地质灾害、岩土工程等专业,在此先不一一赘述。但以此也可知,水文地质的触角不仅仅扎根于地质行业,更能触及到水利、城建、环保、交通等部门相关领域。

Part 3 我们需要有什么样的技能?

在这里,笔者想对技能(skill)先做一个简要的定义;在笔者看来,技能是承接“知识 (knowledge)”与“能力 (Capability)”的桥梁。纯熟的技能,可以将获取的知识转化为解决问题的能力。

知识可以通过教授或者自我学习在短时间内获得。而技能,确实需要在日久天长中慢慢培养与锻炼。而针对于初入水文地质行业的新人们,究竟有哪些技能需要被培养呢? 笔者自知粗浅,一直对于知识与技能之间的差异感觉很难界定。在这一部分里,欢迎大家与我进行更多的探讨,以进行添加与删减:

  • 理科思维——对于基础的工程科学的悟性
  • 地质人思维——对于地质现象,以及抽象的水文地质概念的想象与理解
  • 计算机操作——对于专业学科软件的熟练使用
  • 野外能力——对于体能还有方向感这种天生无解的东西
  • 语言能力——至少,好好学学英语吧?
  • 质感——

这里相对质感这个概念,想要做出一个解释。笔者认为,对于任何事物的学习,都很考验个体对于研究对象的灵性。我一直不知道质感在英文里的准确翻译,我暂且将其定为“sensation”。水文地质的研究,多数时候是不可见(invisible)不可触(untouchable)的。因此,对于藏于层峦叠嶂中的这一汪水的研究,说白了,大部分时候靠猜想。但就像天生有人对数字敏感,而有人就是数学白痴一样。对于事物的领悟能力,是存在个体差异的。但我不将它定义为“天赋”是因为,我认为“质感”也是可以靠后天培养的。针对此,我会在之后开一篇专栏文章展开来讲。

暂且先这么多吧,因为实际上每个所罗列的技能里,都包含着很多东西,而作为开篇,这里先简明扼要的罗列一下就好啦。

Part 4 一个Tip

自认为一篇文章超过2K字就已经不会有人再读下去了,那么最后给一个tips作为我们的结语好了。

笔者认为,学习水文地质,是一个“一眼万年”的事情;我们如今所看到的河流山川,惊奇地貌,是远古至今大自然的鬼斧神工,我们的地球母亲用46亿年造就了这样的神迹,我们却需要用相对于46亿年的须臾——几十年的时间去认知她,何其之难却又何其美妙。

在我们的学习过程中,一叶障目时常发生;但朋友啊,请用更广阔的眼光,用宏观的思维来看待它。我们不需搞懂每一次考试里的每一个复杂的公式,但希望每学完一门课程。你闭上眼睛,所有的关键,所有的要点全部都在你的脑子里能织成一张壮阔的蓝图。知识总会被忘,但是只要蓝图在,你总能再找到他。

以上。

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:刘大学 SidaLiu

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