研究湖泊和水库中水文现象的发生、发展和变化规律及湖泊、水（库）水资源开发利用和保护的学科，是水文学的一个分支。

天然湖泊指陆地上储蓄着大量水分，并不与海洋直接连通的低洼地区，中国各地有湖、泊、荡、淀、错、诺尔等名称；水库指拦河筑坝和人工挖掘的矿坑蓄水后形成的人工湖泊。

基本内容

现代湖泊（水库）水文学主要研究下述诸方面的基本现象和基本规律。

湖盆及其形态

湖泊是湖盆、湖水与水中所含物质的统一体。湖泊中各种现象的产生和变化与湖泊的成因、发展和形态有关。湖泊（水库）水文学首先探讨湖盆形成原因、条件、分类，湖盆发育后的演变与消亡，探讨库底与库岸地质、土壤等特性，水库水文情势与水库演变的关系。湖泊、水库的形态决定着它们的水文特性。湖盆一般分为湖滨、湖岸、岸边浅滩、浅滩外缘斜坡及湖盆底部等不同部位。湖泊、水库形态可以用形态度量参数表示。确定湖泊、水库形态度量参数，可以定量分析比较不同湖泊、水库在水文特征、水的物理性质、化学成分及水生生物种类、分布等方面的差异。

湖水的物理性质与水文混和

水是湖泊（水库）的主要组成部分，也是水文学的主要研究对象。湖泊、水库中各种水文现象与水的物理性质、水文混和作用有密切关系。研究它们，有利于阐明各种水文现象的规律与机制。就水的物理性质而言，由于水在4°C时密度最大，形成了湖泊、水库正温成层与逆温成层现象等。就水文混和而言，由于混和的作用，将其性能（如动量和热量）或所含的物质（如溶质、胶质、有机质和无机质等）进行混合，使湖水各层的水文理化性质的变化与分布趋向均匀。

水量与水位

研究湖泊、水库水量与水位变化规律。应用水量平衡原理，研究在一定时段内进出湖泊、水库的水量变化。平衡方程的收入项包括湖面降水量，入湖地面、地下径流量；支出项包括湖面蒸发量，出湖地面、地下径流量及工农业和生活用水量。两者之差即为湖泊、水库蓄水量的变化。湖泊、水库蓄水量的变化引起其水位的升降。但在蓄水量不变的情况下，由于波浪、增减水与波漾等动力作用，也会导致湖水位的变化。湖水位有日变化、年变化与多年变化。湖泊水位年变化常作为湖泊分类的根据。从湖泊水位容积曲线，可以估算湖泊蓄水量，而最高水位的确定，亦为湖泊堤防设计提供科学依据。水库水位是根据防洪、灌溉、发电、航运，城市给水及预估水库淤积等情况，综合考虑决定的。

湖水运动

研究湖泊、水库中水受力的作用引起的一系列运动（如沿一定方向流的湖流、在水质点平衡位置附近作周期性振动的波浪、长周期摆动的波漾、迎风岸水位上升及背风岸水位下降的增减水现象等）的发生、发展、消失的机制及各种运动相互间的关系。湖泊、水库中的水总是处在不断的运动过程中，有进退运动、升降运动；有的呈周期性， 有的为非周期性；有的出现在水面，有的发生在水内。湖水运动除受作用力大小、持续时间、周期性、空间分布以及进出径流和湖泊形态等外部因素影响外，尚受水面面积、深度、成层结构、密度分布等内部因素的制约。研究湖水运动，一般采取野外观测、室内物理模型试验与数学模型计算相结合的方法，以确定运动的规模与性质。通过研究，可以解释与预测湖岸、库岸演变，泥沙运动，水的物理性质、化学成分等规律；并为护岸工程提供设计数据，为船舶航行作出预报。

湖水光学

研究湖泊、水库水面辐射平衡，湖水对各种波长光线的吸收、散射及折射等光学特性。到达水面的太阳直接辐射和太阳散射辐射扣除水面对太阳短波辐射的反射，加上大气长波辐射扣除水面对大气长波辐射的反射率，减去水面辐射，组成水面辐射平衡。在湖泊、水库调查中一般采用白色透明度盘测定湖水透明度和用水色计比测水色，来了解湖泊、水库的一般光学特性，并分析影响透明度与水色的因素。如果用分光光度计或照度计，则能较为深入地研究湖水的各种光谱或可见光的特性。研究湖水光学特性，可以了解湖水中光线透射的深度与照度，阐明浮游生物、水生高等植物等的生产量与分布规律。

湖水热学

研究湖泊、水库中热量平衡、水温与冰情。湖泊、水库收支的热量除太阳辐射外，尚有湖水与大气、湖盆间交换的热量，地面、地下径流输入、输出的热量，人类活动输入的热量等。通过一定时段的热量平衡计算，可以确定湖泊、水库蓄热量的变化。湖泊、水库水温的升降反映蓄热量的增减。水温随时间的变化有月变化与年变化，呈单峰曲线。水温的垂向分布有分层现象。工业用冷却水注入湖泊、水库形成的温差异重流及湖面散热问题，是湖水热学的主要课题。秋冬之季，水温下降达到0°C并呈过冷却时，水面开始出现冰缘，以至水面形成封冻的薄冰层；经过冰层增厚过程，春季水温增高，达到0°C以上时，湖冰解冻。研究水温与冰情，可解释湖水运动、湖水化学成分与水生生物变化的分布，预测冰厚，便利冰上作业，防止产生破坏作用。

湖水化学

研究分析水中主要离子、生物营养元素、溶解气体、有机物质、微量元素和有毒物质，参考流域自然地理条件、进出湖泊和水库径流与泥沙年内变化情况、湖泊和水库中生物生长过程等资料，找出湖水化学成分变化与分布规律。湖水的矿化度、总硬度、总碱度、pH值、耗氧量等，常作为淡水湖、咸水湖与盐湖的分类标准。也有以氮、磷含量为指标，就湖泊营养化程度进行分类的。应用盐量平衡原理，可研究湖泊、水库矿化度的演变，作出水质预报。工农业废水排入湖泊、水库引起水污染，观测、分析水中的污染物质，研究稀释、扩散、降解规律并提出防治措施是湖水化学的迫切课题。

湖泊沉积

研究湖泊、水库中泥沙、生物遗体、化学成分等的沉积过程及其演变规律。进入湖泊、水库水流挟带的泥沙，由于流速骤减，依据泥沙颗粒粗细，先沉积在入湖河口和水库回水末端以下区域，形成三角洲，然后逐渐推向中部。由于地下水位抬高，风浪、湖流的侵蚀作用，库岸、湖岸崩坍的泥沙沉积在坡脚或湖泊、水库的其他部分。生物遗体多就地形成生物沉积。化学物质则形成化学沉积。应用沙量平衡原理，按时段内进出湖泊、水库的沙量，可以确定在其中冲淤的沙量，推算出冲刷或淤积的厚度，再考虑生物沉积和化学沉积，即可预测沉积变化趋势与湖泊、水库的寿命。应用¹4C、古地磁测定及孢粉分析可以确定沉积物质的沉积年代，推测历史气候变迁情况。

湖泊、水库对环境的影响

湖泊是一个生态系统。天然湖泊经过长期演变，自动调节，基本上处于生态平衡状态。如湖泊上修筑闸坝或在河流上兴建水库，会对环境产生一定的影响，打破原有的生态平衡。应研究湖泊、水库对于降水、蒸发、气温、湿度、风、雾等气候方面的影响；研究其对河川径流分配、河流水质、水温、冰情等的影响；研究其对上下游河道的河床演变及海岸变迁的影响；研究地下水位上升引起地面湿陷、冻胀、塌井、沼泽化、盐碱化、平原水库堤坝外低地土壤液化的可能性；研究水库蓄水后诱发地震、滑坡等的可能性；研究湖泊闸坝及水库工程对鱼类栖息、产卵、育肥、洄游及水生植物生长等的影响。从而根据研究成果，改变规划、设计方案或采取有效措施，减免不利影响。

研究方法 湖泊（水库）水文学以水文学、水力学为基础，应用地貌学的理论与方法，研究湖盆的成因与演变；结合气象学的知识，阐明水、气相互作用，计算热量平衡问题；应用水文地质学与水文计算方法，推算水量平衡与水位变化；应用流体力学、热力学等理论，研究湖水运动、水位与冰情等；应用化学理论与分析方法，研究湖水化学与湖水污染问题；应用生物学知识，阐明湖泊、水库作为生物环境条件的作用。此外，应用遥感技术、核技术、电子技术等学科的知识，搜集资料，探求水文现象的变化规律。

历史与展望

中国春秋时，越范蠡在太湖附近湖群进行养殖，已具备利用湖水资源的知识。《禹贡》记载:“大野既潴，东原底平”，意即大野泽蓄水后，除了东平水患，当时已认识到湖泊的调蓄作用。清《古今图书集成》汇考节及《行水金鉴》载有湖泊位置、面积、形势、河湖关系、水位涨落、含沙情况、垦殖过程等湖泊水文学的知识。

近代湖泊水文学，从搜集水文资料，定量分析开始。中国于1912年在江苏盱眙设站观测洪泽湖水位，20世纪30年代开始测量洞庭湖、鄱阳湖等的流量及含沙量。50年代开始在重要湖泊、水库观测水温，并进行水量平衡、水库坍岸、异重流、水库淤积、风浪、湖流等的研究。60年代初期，广泛开展湖泊综合调查研究，取得一些重要湖泊形态度量参数及水文要素资料。70年代，开展了西藏、西北、东北等边区湖泊综合调查、入湖三角洲沉积模式的研究，进行了冷却水散热系数、水面蒸发模型、水库泄流排沙、水库水源保护、湖泊环境质量综合评价等研究工作，为湖泊（水库）水文学充实了内容。

18世纪以前，许多国家多定性叙述湖泊水文知识，19世纪广泛开展湖泊调查测探工作；W.M.戴维斯进行湖泊成因分类；F.A.福雷尔完成了日内瓦湖的研究，并出版了《日内瓦湖:湖泊志》（共3卷），其中有2卷系统叙述了湖泊水文学的各个方面。当时学者先后著有德、奥两国湖泊志，着重论述水温分层理论。20世纪初，R.威廷提出湖流流速与风速关系式；E.A.伯奇根据热量平衡原理，确定湖泊蓄热量。20年代以后，由于建造大型水库，调节径流，发展水电与灌溉，推动了湖泊（水库）水文学的研究，广泛应用水量、沙量、盐量、能量、热量平衡原理，分析利用水资源，推算水库淤积，预测库水矿化度，改进风浪要素计算，研究水温与冰情等问题。50年代起，由于同位素与遥感等新技术的应用，电子计算机的发展，广泛应用数学模型以模拟湖泊、水库水文过程。Ъ.Д.扎伊科夫的《湖泊学概论》（共2卷）及G.E.哈钦森的湖泊学专论同时问世，总结了东西方的湖泊、水库水文研究成果。60年代以后，“国际水文十年”将湖泊、水库水文研究列入计划，开展了国际大湖年活动，推动了国际合作研究大湖水文。70年代，“国际水文计划”出版了《大湖与水库水量平衡计算方法手册》及《世界湖泊水库水量平衡概观》。

湖泊（水库）水文学的发展方向是:加强水文混和与水文平衡基础理论研究，以阐明水文现象的内在联系，提高组成要素的计算精度，推广系统分析方法、新技术特别是数学模型的应用；将湖泊、水库作为一个系统，了解其中所有因素之间的相互关系，湖泊、水库对于人类及环境的关系，研究湖泊、水库资源的综合开发、利用以及管理和保护。