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人類水文效應及其研究方法

發布時間:2022-05-29 07:49:43

Ⅰ 水文現象有哪些基本規律和響應的研究方法

水文規律,基本上可分為成因規律和統計規律兩類,相應地,水文計算方法則分為成因分析法和數理統計法。也有將水文規律分為三類的,即成因規律、統計規律和地區綜合規律,相應地,水文計算方法則分為成因分析法、數理統計法和地區綜合法。

Ⅱ 水文現象有哪些基本規律和相應的研究方法

水文現象是指地球上的水受外部作用而產生的永無休止的運動形式,即降雨,入滲,徑流, 蒸發等現象的統稱。
1、水文現象的基本特徵
對水文現象的分析表明,水文現象的基本特徵具有如下。
(1)周期性。水文現象的周期性是指其在隨著時間推移的過程中具有周期變化的特徵。河、湖水體因受氣象因素影響總是呈現以年為周期的豐水期、枯水期交替的變化規律,如一年四季中的降水有多雨季和少雨季的周期變化,河流中來水則相應呈現豐水期和枯水期的交替變化。不僅如此,河、湖水文由於受長期氣候變化的影響還表現出多年變化的周期性特徵。
(2)確定性和隨機性。水文現象在某個時刻或時段由於其確定的客觀原因而表現出確定性的特徵。同時,水文現象受到各種復雜因素的影響,因而各因素不斷變化、各因素之間相互作用,因此表現出隨機性的特徵。例如,某河流斷面下一個年份的最大流量、最高水位及最小流量、最低水位等數值及其發生時刻是不能夠完全確定的,具有一定的隨機性。水文特徵的隨機性,無疑增大了水資源保護的難度和復雜性。
(3)區域性。由於氣象因素和地理因素具有區域性變化規律,因此,受其影響的水文現象在一定程度上也具有區域性的特徵。若自然地理因素相近似,則水文現象的變化規律具有近似性。例如,同一自然地理區的兩個流域,只要流域面積相差不懸殊,則其水文現象在時空分布上的變化規律較為近似,表現為水文現象變化的區域性。
2、水文現象的研究方法
以實際觀測資料為依據,對水文現象進行分析研究。按不同目的要求,水文學常用的分析方法可歸納為:成因分析法、數理統計法、地理綜合法。
(1)成因分析法:由觀測資料,從物理成因上研究水文變化規律,只定性分析,在定量上不能滿足工程設計要求。
(2)數理統計法:運用概率統計理論對長期觀測的資料進行統計計算,以尋求其規律性。
(3)地理綜合法:由地區經驗公式和等值線圖分析,揭示水文現象的地區分布規律。

Ⅲ 生態水文的生態水文學研究內容及研究方法

生態建設與水文水資源有著非常密切的關系,生態建設中的水科學問題及其研究已成為生產實踐中急需解決的問題之一。然而由於問題的復雜性、資料的有限性、方法的不成熟性,其研究有待進一步科學化、系統化。生態水文學一詞的英文為Eco—hydrology,是由ecology(生態學)和hydrology(水文學)兩片語合而成,它大約在20世紀80年代開始出現。在我國,劉昌明等1997年主編的《中國水文問題研究》一書中使用了「生態水文」一詞。近幾年,生態水文一詞頻頻出現,特別是已成為我國一些大學或研究所的研究領域和方向。英國學者,R.L.wilby等於1997年出版了《Eco-hydrology》專著,該書重點討論濕地生態系統中植物與水分的關系。Zalewski在1997年的一份水文學技術報告中指出,生態水文學概念是關於水生資源可持續利用的一個新轉變,他把生態水文學主界定在水生物學方面。
盡管「生態水文學」已在國內外各種報告中頻繁出現,但還沒有一個明確的定義,鑒於它的研究仍處於新發展狀態,可以這樣認為 :在科學體繫上,生態水文學屬於地球科學范疇,是水文學的一個分支,是生態學與水文學的交叉學科。生態水文學就是將水文學知識應用於生態建設和生態系統管理的一門科學。主要研究生態系統內水文循環與轉化和平衡的規律,分析生態建設、生態系統管理與保護中與水有關的問題。如生態系統結構變化對水文系統中水質、水量、水文要素的平衡與轉化過程的影響;生態系統中水質與水量的變化規律及其預測預報方法;水文水資源空間分異與生態系統對位關系。
長期以來,盡管人們一直在研究生態過程與水文過程的相互作用,但分屬不同的學科領域,而未形成統一的學科體系。按照不同的空間尺度,生態水文的研究內容可分為三個方面。以 SPAC 為基礎的植物與水分關系的研究,形成生態水文的微觀機理研究。伴隨土壤水動學發展及SPAC概念的提出,特別是20世紀80年代以來,在國際地圈生物圈計劃 (IGBP)的推動下,這方面研究非常活躍,並取得了較大進展。以SVAT(Soil——Vegetation—— Atmosphere——Transfer)為基礎的中尺度植被與水文研究,早期的研究 ,主要研究不同植被類型及結構內的水文規律形成如農田水文學、森林水文學和草地水文學等,重點研究不同植被群落中水量平衡、水分循環、水質及其變化等的規律,研究不同植被類型對水文系統、水行為的作用和影響。自20世紀80年代,SVAT概念的提出,特別是1991年國際大氣土壤植被關系委員會(ICASCR)成立以來,則更加重視植被(而非植物)、大氣與土壤界面之間水文過程,並把三者作為一個系統開展更加深入的、較大尺度的研究。第三,中大尺度地表覆蓋變化的水文系統研究,現代社會中,大尺度流域或區域內單純的一種植被是不存在的,實際存在的是由林、草、農田等不同植被復合而成,由於植被類型、土壤及氣候(特別是降水)的空間變異特徵,不同組合條件下流域或區域,產流和匯流過程不同,其水量平衡、水質及水循環模式也有很大的差異。因此,如何把小尺度、特高植被的水文行為放大到大尺度,研究不同植被覆蓋下大尺度水文系統變化是當前國內外研究熱點。
按照研究目的,生態水文的研究可分為兩類,即良性生態系統中水文規律的認知研究和生態建設中的水問題研究。前者以探索生態與水文過程相互作用的規律,研究二者相互作用機理,同時能為生態建設提供參照和參考,屬認識世界的范疇。生態建設中的水問題研究具有明確的應用目的,是生態水文學研究熱點之一。一方面要研究和認識生態建設中生態水分條件和生態水資源背景,如何開發和利用有利的水分條件,促進和加速生態恢復。在黃土高原乾旱缺水,氣候和植被的過渡特徵、丘陵地貌使水熱局地分異特徵,決定了生態恢復生態水文背景的復雜性,植被類型結構和布局確立的困難性。因此,只有在「拉網式」水分背景的地理分布規律的基礎上,才能明確回答黃土高原能不能造林?栽什麼樹和造什麼林以及種什麼草等生態建設中長期懸而未決的實際問題。另一方面,就是生態建設的水文效應研究,如同土壤水力曲線,其吸濕過程和退水過程並不一致,相同的水勢,吸濕過程與退水過程中土壤持水量並不一致。因此,流域或區域的生態建設與恢復的水文效應也是一個值得研究的問題。研究重點是評價流域或區域生態建設對水文系統的單項或綜合影響;預測不同建議模工對水文系統的可能影響,確定和選擇好的模式。
生態水文學研究方法
目前,國內外生態水文研究中普遍採用的研究方法有對比分析法、水文模型模擬法、水量平衡法。 對比分析法又可分為流域對比分析法和時間序列對比分析法。按研究尺度劃分,對比分析法可分為以下幾種類型:
(1)徑流小區對比法 通過有控制措施與實驗措施的一對徑流實驗場或徑流溝的同時對比觀測,來研究各個單項措施對於水環境的影響。在進行這樣的對比觀測時,一般應先進行空白的對比觀測,來觀測它們的基礎是否一致,然後再將其中的一個徑流場或徑流溝加上單項的人工措施,如植被種草等。這個方法的優點是可以把影響水環境的某些因素固定起來,單獨研究其中某一個因素對於水環境的影響。但這個方法是在小面積上所得的資料,不能隨便應用到大面積上去,主要原因是由於地下水層的深度與河床切割深度的相互關系在小面積上與大面積上有很大的不同;並且,大面積上各個不同部分的情況錯綜復雜,因此要確定小面積的代表性實際上是有困難的。總的來說,這種方法有利於確定人類活動中的某一單項措施對於水環境的影響,而應用到大面積的定量計算上還存在一定的困難。
(2)小流域對比觀測法 這種方法原理與上一種方法是相同的,不同的研究尺度和綜合程度不同。這種方法的優點是可以人工控制各項單項措施的組合,從而研究綜合生態建設的水文效應。同時它要求參證流域的資料具有一致性,即未進行水土流失治理,並且參證流域下墊面地形、地貌條件與本站相似。另一類方法是研究同一流域不同時間段的水文變化,分析生態與水文關系。如研究生態建設前後的資料,進行對比分析。一般採用趨勢法和相關分析法兩種方法。
(3)中、大流域的時段對比法 這種方法是根據有較長期記載的中、大流域控制站,按各流域內下墊面情況有顯著改變的各個不同歷史時期來研究人類活動對於水環境的影響。這種方法的優點是控制面積大,可以直接得出人類活動對於中、大流域所起的綜合影響。但它受到歷史資料的限制,並且難以排除氣候變化對水環境的影響。
以上這幾種方法歸納起來可以分為兩類:一類是小面積的典型試驗研究,一類是大面積的對天然流域的分析研究。由於流域內各部分的自然地理條件各不相同,而影響水環境的因素又復雜多樣,因此在計算一個大流域的人類活動對於水環境的影響時,不能機械的將小面積上所得的資料應用到大流域上。因此在不同尺度研究成果的互相借鑒應用中,應運用地理學區域性原則分析,它促進了區域生態水文的研究。 水量平衡法的基本原理是利用水量平衡方程,分析各要素受水土流失治理影響後的差異及其變化。多年平均情況下的流域水量平衡方程為:
R=P-E (1)
式中:R是徑流;P是降水;E是蒸發。受水土流失治理影響後的降水P'、徑流R'和流域蒸發E'仍然滿足方程(1),即:
R'= P'- E' (2)
根據研究流域水土保持的性質與主要變數,對(2)式中受影響很小的要素忽略其變化量。該法概念清晰,可逐項評價水土保持對水環境的影響,但該法所需資料多,工作量大。

Ⅳ 人類活動引起的水文效應主要有哪些

人類活動的水文效應可分直接與間接兩類,直接影響是指人類活動 使水循環要素的量、 質或時空分布直接發生變化, 如興建水庫、 跨流域引水工程、 作物灌溉、 城市供水或排水等。間接影響指人類活動通過改變下墊面狀況、局地氣候,以間接方式影響 水循環各要素。如植樹造林、發展農業、城市化等。

Ⅳ 自然界常見的水文現象有哪些其變化有哪些有哪些基本規律

表現為水文現象變化的區域性,
蒸發等現象的統稱。水文現象在某個時刻或時段由於其確定的客觀原因而表現出確定性的特徵。若自然地理因素相近似。水文現象的周期性是指其在隨著時間推移的過程中具有周期變化的特徵,因此表現出隨機性的特徵。(2)數理統計法、水文現象的研究方法以實際觀測資料為依據,河流中來水則相應呈現豐水期和枯水期的交替變化,受其影響的水文現象在一定程度上也具有區域性的特徵,則水文現象的變化規律具有近似性,徑流:由地區經驗公式和等值線圖分析。例如,只定性分析,同一自然地理區的兩個流域。(1)成因分析法。1,從物理成因上研究水文變化規律、湖水體因受氣象因素影響總是呈現以年為周期的豐水期:由觀測資料、各因素之間相互作用、最高水位及最小流量,水文學常用的分析方法可歸納為,入滲、水文現象的基本特徵對水文現象的分析表明、地理綜合法,河。由於氣象因素和地理因素具有區域性變化規律、數理統計法:成因分析法,水文現象受到各種復雜因素的影響。

Ⅵ 水文學涉及哪些方面知識

水文學

學科
水文學(hydrology)shuǐ wén xué 水文學是地球物理學和自然地理學的分支學科。研究存在於大氣層中、地球表面和地殼內部各種形態水在水量和水質上的運動、變化、分布,以及與環境及人類活動之間相互的聯系和作用。是關於地球上水的起源、存在、分布、循環、運動等變化規律,以及運用這些規律為人類服務的知識體系。
水的出現
地球表層的水由地球內部逸出,經過約35億年的積聚和演變,逐漸形成今天的水圈。水圈的形成不僅改變了岩石圈的面貌,使大氣圈中的現象變得復雜多樣,而且導致生物圈的出現。因此,水的出現和水圈的形成,是地球自然歷史中最重大的事件。
研究領域
水文學的研究領域十分寬廣。從大氣中的水到海洋中的水,從陸地表面的水到地下水,都是水文科學的研究對象;水圈同大氣圈、岩石圈和生物圈等地球自然圈層的相互關系,也是水文學的研究領域;水文科學不僅研究水量,而且研究水質,不僅研究現時水情的瞬息動態,而且探求全球水的生命史,預測它未來的變化趨勢。
陸地上的水量雖然只約佔全球總水量的3.5%,但淡水幾乎都分布在陸地。整個人類生活在陸地,最復雜的水文過程也發生在陸地,因此對陸地上的水的研究尤其受到人們的重視。陸地水文學是水文科學的主要組成部分。有關海洋和大氣中的水文知識,現已分別歸入海洋學和大氣科學的范疇里了。
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研究對象

動態系統
地球上現有約13.9億立方公里的水,它以液態、固態和氣態分布於地面、 地球表層大部分被海洋覆蓋地下和大氣中,形成河流、湖泊、沼澤、海洋、冰川、積雪、地下水和大氣水等水體,構成一個浩瀚的水圈。水圈處於永不停息的運動狀態,水圈中各種水體通過蒸發、水汽輸送、降水、地面徑流和地下徑流等水文過程緊密聯系,相互轉化,不斷更新,形成一個龐大的動態系統。
在這個系統中,海水在太陽輻射下蒸發成水汽升入大氣,被氣流帶至陸地上空,在一定的天氣條件下,形成降水落到地面。降落的水一部分重新蒸發返回大氣,另一部分在重力作用下,或沿地面形成地面徑流,或滲入地下,形成地下徑流,通過河流匯入湖泊,或注入海洋。從海洋或陸地蒸發的水汽上升凝結,在重力作用下直接降落在海洋或陸地上。
水文循環
水的這種周而復始不斷轉化、遷移和交替的現象稱水文循環。不過,上述只是全球水文循環輪廓的幾筆速寫,而水文循環的實際情況要復雜得多。在地面以上平均約11公里的大氣對流層頂至地面以下1~2公里深處的廣大空間,無處不存在水文循環的行蹤。
不同緯度帶的大氣環流使一些地區成為蒸發大於降水的水汽源地,而使另一些地區成為降水大於蒸發的水汽富集區;不同規模的跨流域調水工程能夠改變地面徑流的路徑,全球任何一個地區或水體都存在著各具特色的區域水文循環系統,各種時間尺度和空間尺度的水文循環系統彼此聯系著、制約著,構成了全球水文循環系統。
水文循環內因
全球每年約有577000立方公里的水參加水文循環。水文循環的內因,是水在自然條件下能進行液態、氣態和固態三相轉換的物理特性,而推動如此巨大水文循環系統的能量,是太陽的輻射能和水在地球引力場所具有的勢能。
水文循環是自然界最重要的物質循環,它成雲致雨,影響著一個地區的氣候和生態,塑造地貌和實現地球化學物質的遷移,像鏈條一樣連結著全球的生命,為人類提供不斷再生的淡水資源和水能資源。水文循環使我們生活的星球變得生機勃勃。倘若沒有水和水文循環,我們的星球會像月球一樣,是一幅沒有生命,寂靜荒漠的圖景。
各種形態
水在循環過程中的存在和運動的各種形態,如蒸發、降水、河流和湖泊中的水位漲落、冰情變化、冰川進退、地下水的運動和水質變化等,統稱水文現象。水文現象在各種自然因素和人類活動影響下,在空間分布或時間變化上都顯得十分復雜。
水文現象的時間變化過程存在著有周期而又不重復的性質,一般稱為「准周期」性質。例如,潮汐河口的水位存在以半個或一個太陰日為周期的日變化;河流每年出現水量豐沛的汛期和水量較少的枯季;通過長期觀測可以看到,河流、湖泊的水量存在著連續豐水年與連續枯水年的交替,表現出多年變化。
形成這種周期變化的基本原因,是地球的公轉和自轉、地球和月球的相對運動,還包括太陽活動,如太陽黑子的周期性運動的影響。它們導致太陽輻射的變化和季節的交替,使水文現象也出現相應的周期變化。當然,水文現象還受眾多其他因素的影響,這些因素自身在時間上也不斷地變化,並且相互作用和相互影響著。
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水文學簡史

追溯
人類探索除水害、興水利的歷史,猶如人類的文明史那樣悠久。在生產實踐中,特別在與水旱災害的斗爭中,人類不斷觀測各種水文現象,思考和研究它們的規律,積累起關於水的豐富知識,逐漸形成、並不斷發展了水文科學。
水文學源遠流長,經歷了漫長的醞釀時期,而它的飛躍發展則是最近一個世紀的事。同自然科學的許多學科相似,人們還難以找出公認的里程碑,把水文科學的歷史進程劃分成若干明 秦代李冰設都江堰的「石人」確的階段。我們只是順著它前進的足跡,大體劃分以下。
萌芽時期(遠古至約公元1400年)
在尼羅河、幼發拉底河、恆河和黃河這些古老文化發祥地的遺跡中,我們可以看到這一時期已經開始了原始的水文觀測。最早的水位觀測是在中國和埃及開始的。
約公元前22世紀,中國傳說中的大禹治水,已「隨山刊木」(立木於河中),觀測河水漲落。此後,戰國時李冰設於都江堰的「石人」,隋代的石刻水則,宋代的水則碑等,表明水位觀測不斷進步。
最早的雨量觀測於公元前四世紀首先在印度出現,中國於公元前三世紀的秦代已開始有呈報雨量的制度,到了公元1247年,已有了較科學的雨量器和雨深計算方法,並開始用「竹籠驗雪」以計算平地降雪深度。明代劉天和在治理黃河工作中,已採用手制「乘沙量水器」測定河水中泥沙的數量。
中國古籍《呂氏春秋》中寫道:「雲氣西行雲雲然,冬夏不輟;水泉東流,日夜不休,上不竭,下不滿,小為大,重為輕,國道也。」提出了樸素的水文循環概念。成書於公元約六世紀初的《水經注》中,記述了當時中國境內1252條河流的概況,成為水文地理考察的先驅。
誠然,這些原始的水文觀測和水文知識是膚淺零星的,但已為當時生活和生產提供了重要的水文資料。例如,根據雨量多少決定稅收的多少,根據上游的水位向下游傳遞水情等,標志著水文科學的萌芽。
奠基時期(約1400~1900)
歐洲文藝復興帶來的科學思想的解放和科學技術的進步,為水文科學發展成為獨立的學科奠定了基礎。這一時期,水文儀器的發明使水文觀測進入了科學的定量觀測階段。
1663年雷恩和胡克創制了翻斗式自記雨量計,1687年哈雷創制測量水面蒸發量的蒸發器,1870年埃利斯發明旋槳式流速儀,1885年普賴斯發明旋杯式流速儀。這些近代水文儀器使流量、流速、蒸發、降水的觀測達到了相當的精度,利用這些近代水文儀器進行水文觀測的各種水文站陸續出現。
1746年,中國在黃河老壩口設立了全國第一個正規水位站,開始系統觀測水位,並進行報汛。這些成就使水文現象的觀測視野在深度和廣度上空前擴大,為水文科學在理論上的發展創造了條件。
在這一時期,近代水文科學理論開始逐漸形成。1674年佩羅提出了水量平衡的概念,成為水文科學最基本的原理之一;1738年伯努利父子發表水流能量方程,1775年謝才發表明渠均勻流公式;1802年道爾頓建立了研究水面蒸發的道爾頓公式;1856年,達西發表了描述孔隙介質中地下水運動的達西定律;1851年莫萬尼提出了匯流和徑流系數的概念,並發表了計算最大流量的著名推理公式。
這些科學理論的創立,為水文科學在河道水流、蒸發、地下水運動、徑流形成和水文循環等領域的發展奠定了理論基礎,它表明人類對水文現象的認識已由萌芽時期那種膚淺零星的知識,發展到了比較深刻系統的知識。同時也表明,人類對地球上水的運動、變化規律的探索,已發展到以大量觀測事實為基礎,進行假說、演繹和推理,進而建立各理論體系的近代科學方法論。
19世紀末,專門水文研究機構開始出現,一些國家開始出版水文年鑒。弗里西著的《河流水文測驗方法》、福雷爾著的《日內瓦湖湖泊志》、馬略特著的《水的運動》等水文學專著陸續出版。這些著作總結了當時水文觀測和理論研究的成就,標志著水文科學作為一門近代科學已奠定基礎。
應用水文學興起時期(約1900~1950)
這一時期,水文科學在觀測方法,理論體系和研究領域等方面繼續取得新成就,但它最重要的進展是應用水文學的興起。
進入20世紀,特別是第一次世界大戰以後,大量興起的防洪、灌溉、交通工程和農業、林業乃至城市建設向水文科學提出越來越多的新課題,解決這些課題的方法也由經驗的、零碎的逐漸理論化和系統化,水文科學的應用特色逐漸表現出來。
首先,從1914年到1924年,經過黑曾、福斯特等人的工作,把概率論、數理統計的理論和方法系統地引入了水文科學,使水文變數(如洪峰和洪量)和它出現的機率聯系起來,為預估工程未來運行時期內可能出現的水文情勢開辟了道路。
接著,從1932年到1938年,謝爾曼、霍頓、麥卡錫、斯奈德等人在產流和匯流計算方面取得開拓性進展,為根據降雨推算洪水開辟了道路。隨後,克拉克、林斯雷等人在單位線、多個水文變數聯合分析和徑流調節的理論、方法等方面發展並豐富了上述的內容。
在此期間,水文站在世界范圍內發展成規模宏大的水文站網系統,這些成就為應用水文學的興起在理論上、方法上和資料條件方面奠定了基礎,並率先形成了它最重要的分支學科——工程水文學。接著,農業水文學、森林水文學、都市水文學也相繼興起。
1949年,林斯雷和柯勒、保羅赫斯合著《應用水文學》;同年,姜斯敦和克樂斯合著的《應用水文學原理、美國土木工程師學會編著的《水文學手冊》等應用水文學專著陸續問世,總結了這一時期的成就,標志著應用水文學的誕生。應用水文學,以它直接為生產和生活提供多方面服務這一鮮明特徵,獲得迅速發展,成為近代水文科學體系中最富有生氣的分支學科。
現代水文學
20世紀50年代以來,社會生產規模空前擴大,科學技術進入了新的發展時期,並正在出現新的技術革命,人類改造自然的能力迅速增強,人與水的關系已經由古代的趨利避害 地下水示意圖,和近代較低水平的興利除害,發展到了現代較高水平的興利除害的新階段。這個新階段賦予水文科學以新的動力和新的特色。
首先,由於人類對水資源的突出需求,水文科學的研究領域正在向著為水資源最優開發利用的方向發展,以期為客觀評價、合理開發、充分利用和保護水資源提供科學依據
其次,大規模的人類活動對自然水體,進而對自然環境正在產生多方面的影響。研究和評價人類活動的水文效應和這種效應的環境意義,揭示人類活動影響下水文現象的規律,進而探討水文分析的新方法和新途徑,防止人類活動對水文循環的影響朝著不利於人類生存環境的方向發展,這一切正在成為水文科學面臨的新課題。
另外,現代科學技術使獲取水文信息的手段和分析水文信息的方法有了長足的進步。例如,遙感技術的應用,使同時觀測大范圍內的宏觀水文現象成為可能;核技術的應用使人們能夠獲得微觀水文信息;水文模擬方法、水文隨機分析方法、水文系統分析方法,使人們研究水文現象的能力發展到新的水平;尤其是電子計算機的應用,使水文科學從水文觀測到基本規律的研究,由人力和機械操作,發展到以電子計算機為核心的自動化。
水文科學和其他科學之間的邊緣科學正在不斷興起,學科間的空隙逐漸得到填補。同時,人們開始看到,水已成為影響社會發展的重要因素。水在表現它的自然屬性的同時,它的社會屬性也日益表現出來,並逐漸為人們所認識。因此,水文科學將有可能發展成為具有自然科學和社會科學雙重性質的一門綜合性科學。
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研究特點

研究方向定位
水文循環是自然界各種水體的存在條件和相互聯系的紐帶,是水的各種運動、變化形式的總和,是水文科學研究的主要對象和核心內容;而在水文循環過程中,水文現象所表 水現出的特點,決定了水文科學研究的特點。
整體研究
首先,水文科學把各種水文現象作為一個整體,並把它們同大氣圈、岩石圈、生物圈和人類活動對它們的影響結合起來進行研究。例如,在藉助水量平衡方法研究某個流域的水量變化時,既要考慮流域周圍大氣中水汽輸送,也要考慮流域上空大氣中水分含量的變化;既要考慮降水,也要考慮蒸發;既要考慮流域的地面徑流,也要考慮流域土壤含水量和流域內外地下水的交換,而且還要考慮流域內水利工程,以及其他人類活動的影響。
資料數據輔助
其次,水文科學主要根據已有的水文資料,預測或預估水文情勢未來狀況,直接為人類的生活和生產服務。例如,提供洪水預報和各種水情預報,對旱澇災害的發生作出中長期預測,為水利工程在未來運轉時期中可能遇到的特大洪水作出概率預估等。
水文科學主要靠建立從局部到全球的水文觀測站網,通過對自然界業已發生的水文現象的觀測進行分析和研究。各種水文實驗,除少數在實驗室內進行以外,主要是在自然界中,例如在實驗流域中進行。
在水文科學研究中廣泛採用成因分析和統計分析的方法,並使二者盡量結合起來。成因分析主要以物理學原理為基礎,通常建立某種形式的確定性模型,以研究水文現象發展演變過程中的確定性規律。統計分析法以概率論為基礎,通常建立某種概率模型(純隨機模型),探討水文現象的統計規律。
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水文科學的分支

概論
由於水在人類生存和社會發展中的重要作用,所以水文科學不單純是一門基礎科學,也是一門廣泛為生產和生活服務的應用科學。
水文科學不斷從數學、物理學、化學等基礎科學中汲取養料。它運用數學力學定律和方法描述水的運動;運用物理學中的熱學、聲學和光學原理,研究水體的熱狀態和解釋水體中的聲學和光學現象;根據化學鍵和分子締合的理論,闡明水的液態、氣態和固態的轉化原因和方式等等。
因為水文循環使水圈、大氣圈和岩石圈緊密聯系,所以,水文科學又與地球科學體系中的大氣科學、地質學和自然地理學等的關系密切。
初級研究方向
水文科學開始主要研究河流、湖泊、沼澤、冰川和積雪,以後擴展到地下水、大氣中的水和海洋中的水。傳統的水文科學是按研究對象劃分分支學科的,主要有:河流水文學、湖泊水文學、沼澤水文學、冰川水文學、雪水文學、水文氣象學、地下水水文學、區域水文學和海洋水文學等。
河流水文學也稱河川水文學,研究河流的自然地理特徵、河流的補給、徑流形成和變化規律、河流的水溫和冰情、河流泥沙運動和河床演變、河水的化學成分、河流與環境的關系等。
湖泊水文學主要研究湖泊中的水量變化和運動,湖水的物理特性和化學成分、湖泊沉積湖泊的利用等。
沼澤水文學研究沼澤徑流、沼澤水的物理化學性質、沼澤對河流和湖泊的補給、沼澤改良等。
冰川水文學主要研究冰川的分布、形成和運動、冰川融水徑流的形成過程及其時空分布、冰川突發性洪水的形成機制和預測、冰川水資源的利用。
雪水文學主要研究積雪的數量和分布、融雪過程、融雪水對河流 分支學科—地下水水文學和湖泊的補給、融雪洪水的形成和預報,有時把雪水文學和冰川水文學合稱為雪冰水文學。
水文氣象學研究水圈和大氣圈的相互關系,包括大氣中水文循環和水量平衡,以蒸發、凝結、降水為主要方式的大氣與下墊面的水分交換,其中尤其著重研究暴雨和乾旱發生和發展的規律。
地下水水文學主要研究地下水的形成和運動,地下水與河流,湖泊的相互補給,地下水資源的評價和開發利用。
區域水文學著重研究某些特定地區的水文現象,如河口水文,坡地水文、平原水文、岩溶地區水文、乾旱地區水文現象等。
海洋水文學著重研究海水的物理性質和化學成分,海洋中的波浪、潮汐、洋流、海岸帶泥沙運動等。上述諸學科通常也統稱為普通水文學或水文學。
水文科學分支
水文科學主要通過定點觀測、野外查勘和水文實驗(主要是野外實驗)等手段,獲得水體時空分布和運動變化的信息,因而逐漸形成了水文測驗學、水文調查、水文實驗三個分支學科。
水文測驗學研究如何正確、經濟、迅速地測定各種水文要素的數量及其在時間和空間上的變化,主要包括站網布設、測驗方法和資料整編方法的研究。還包括測量儀器的研製和資料存儲、檢索、傳送系統的研究。
水文調查是水文科學的野外勘測和考察部分,旨在對水體形態和數量、集水面積內的自然地理條件等作出科學的分析和訐價。在中國,歷史大暴雨、歷史大洪水和枯水的調查是水文調查的重要內容。
水文實驗旨在通過野外和室內實驗,揭示水文循環過程各環節中水的運動、變化的某些規律,如水向土中下滲的規律,土壤水的運動規律、徑流形成規律、土壤和水面蒸發的規律,以及人類活動的水文效應等。
水文科學作為一門應用科學主要包括工程水文學、農業水文學、森林水文學、都市水文學、醫療(衛生)水文學等分支學科,其中以工程水文學發展最為迅速。
工程水文學包括水文計算、水利計算、水文預報等組成部分,水文計算和水利計算為各類防洪工程、灌溉工程、水力發電、航運工程、道路和橋捅工程、軍事工程等的規劃、設計提供水文依據。
水文預報為工程的施工和運轉及國民經濟各部門提供洪水、枯水、冰情等各種形式的水文預報。
農業水文學主要研究水分—土壤—植物系統中與作物生長有關的水文問題,尤其著重研究植物散發和土壤水的運動規律,為農業規劃和農作物增產提供水文依據。
森林水文學著重研究森林在水文循環中的作用即森林的水文效應,包括森林對降水、蒸發和徑流形成的影響。
都市水文學是應用水文學中較年輕的分支學科著重研究城市發展中的水資源、墟市排水的環境效應和城市對徑流形成的影響等問題。
分支研究
20世紀50年代以來,隨著科學技術的迅速發展,水文科學不斷引入許多其他學科的新成就,出現了一些新的分支學科,例如,在水文調查和水文預報中,研究遙感技術的應用,逐漸形成遙感水文學;在水文實驗、地下水運動研究中應用核技術,逐漸形成同位素水文學;隨機過程的理論和方法的引入,逐漸形成隨機水文學。
這些新的分支學科雖然在成熟程度上都還不能與水文科學體系中原有學科相提並論,但它們表明,水文科學在繼續分櫱、不斷萌發新的分支。

Ⅶ 水文效應的介紹

地理環境變化引起的水文變化或水文響應。環境條件變化可分自然和人為兩個方面。當代人類活動范圍和規模空前增長,對水文過程的影響或干擾越來越大。目前對水文效應的研究大多著重於各種人類活動對水循環、水量平衡要素及水文情勢的影響或改變,又稱為人類活動對水文情勢的影響。這種影響或改變,多遵循著水與環境關系的一般規律,但人為的水文變化比自然的水文變化快。

Ⅷ 水文觀測的方法

水文觀測直接觀測的有降水、水位、流量、土壤濕度、含沙量。你所提問的其他參數都是通過這些實測數據推算出來的。降水是測量雨量器乘水容器在相應時段內承接的液體降水的厚度。水位是觀測水面和固定點的高差再加上固定點的高程。流量常規測量是測量斷面上合理分布點的流速與各部分斷面面積的乘積,累加後就是當時水位下的流量。土壤濕度是烘乾法和含沙量是用烘乾的原理測量的。
林冠截留、林內降雨,樹干截然留,枯枝落葉截留,下滲,土壤含水量,坡面徑流,河川徑流,(侵蝕量),輸沙量都是通過上述實測數據用水文模型或經驗方法分析而來的。

Ⅸ 水文地質勘查步棸及方法

水文地質勘察步聚有:收集資料、踏勘、編寫設計、現場施工、報告編寫。
勘察過程包括:地面調查、地表(下)水動態長期監測、鑽探、物探、抽(注)水試驗、取樣、化驗(水、土、岩樣)、參數計算、水資源評價(包括水質、水量兩個方面)等,

Ⅹ 水文地理研究方面

本人對地理專業比較了解(其他不敢妄言)
回答如下:
1、先從興趣愛好考慮:地理學專業方向分為三支:自然地理學(研究方向有水文、地貌、氣候、生物、泥炭等)、人文地理學(研究方向有城市規劃、區域經濟、人口資源與環境等)、地理信息系統(研究方向有地圖、遙感、GIS等)。具體考試科目不同招考學校也不同,建議進一步咨詢,有的放矢。
2、再從從就業方面考慮:
1、中學教師(初中、高中地理教師)
2、大學教師(城鄉規劃、旅遊方向,大部分要求地理專業學士學位及以上)
2、城鄉規劃研究院(大部分要求地理專業碩士學位及以上,專業主要為城市規劃、地理信息系統等)
3、國土資源廳(局)(大部分要求地理專業碩士學位及以上,專業主要為自然地理學、城市規劃等)
4、公司(例如大名鼎鼎的北京超圖信息公司等,大部分要求地理專業碩士學位及以上,研究方向主要為城市規劃、地理信息系統等)
5、水文水利廳(局)(大部分要求地理專業學士學位及以上,專業主要為自然地理學等)
6、環境保護局(大部分要求地理專業學士學位及以上,專業主要為自然地理學,研究方向為綜合地然地理

等)
7、氣象局(大部分要求地理專業學士學位及以上,專業主要為自然地理學,研究方向為氣候學等)
8、研究所(大部分要求地理專業碩士學位及以上,各專業均需求)
9、其他就業方向(本人尚未了解到的)

3、從考不考高等數學考慮:據我了解東北師大三個專業都考高數(二),不考高數的我知道兩所學校:華中師范大學,華南師范大學等,當然到相關網站查詢各校的招生簡章才是關鍵。

希望對你有幫助!

個人宣言:我是hk——honest king——誠實的國王,不是香港的英文縮寫,切記切記……

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