① 水文地質的計算方法
1.應用的技術手段:⑴調查、鑽探、地球物理勘探和遙感技術;⑵各種觀測和試驗技術(水位、流量等的觀測;抽水試驗、示蹤試驗和彌散試驗等);⑶各種地下水模擬技術(數值模擬用的較多);⑷同位素技術等。
隨著科學技術水平的不斷提高,水文地質計算方法也不斷發展。水文地質計算方法大致有:解析解法,物理模擬法,數值解法,系統分析方法,概率統計方法等等。
解析解法
60年代以前,解含水層地下水的水頭和流量問題,多偏重於解析解法。如「地下水動力學」課程中所述,無論是以穩定流為基礎的裘布衣公式,還是以非穩定流為基礎的泰斯公式,它們的推導都有許多假設,在水文地質條件滿足這些假設時,當然沒有問題。但要解決大范圍的地下水系統計算時,由於水文地質條件的復雜性,解析解法就無能為力了。
物理模擬法
物理模擬有電模擬、水力模擬、粘滯流模擬、薄膜模擬等等,以電模擬應用較多。早在本世紀的20年代,蘇聯的巴甫洛夫斯基提出了電解液模擬(arn A),它成為當時研究水工建築物地區滲捕問題的重要手段。以後叉發展到電阻網模擬,在50年代和60年代,R-C網路和R-R阿絡模擬也得到發展。60年代中期叉出現了與計算機結合在一起的混合機。
數值解法
60年代後期隨著電子計算機的發展,人們把數值模擬應用到水文地質計算中來。由於電模擬製作和參數調試都比數值法麻煩,所以應用更多的是數值解法。
在水文地質計算中應用的數值方法可大致歸納為5類。①有限差分法(簡稱有限差法);②有限單元法(簡稱有限元法);@邊界單元法(簡稱邊界元法);④特徵線法}⑥有限分析法。
有限差分法從60年代初就開始應用於水文地質計算。最初多用正規網格和鬆弛解法,1968年引入交替方向豫式差分法,以後又引入強隱式法,1973年被推廣到變格距情況,蘭馬特f Lemard)於1D79年提出了上游加權有限攔分法。
有限單元法從1968年開始應用於水史地質計算,1 972年弓1八等參數有限單元法,1977年休延康(Huyakorn)和尼爾康卡(lxlilkuka)等提出了上風有限單元法。
有限差分法和有限單元法是水一_上地質汁箅中最常用的數值計算方法。
邊界單元法是70年代中期發展起來的一種新的數值方法。
有限分析法是80年代發展起來的『種新的數值計算方法。它也是一種區域離散方法,它是通過某種解析途徑進行離散化,得到一一組方程,然後求得每一結點的水頭近似值和進一步算出流量。
其它方法
系統分析方法,是結合數學模型及計算機技術米進行分析的一種方法,在地下水資源管理中得到迅速發展。許多國家,叮i在用此方法實行大規模和大范圍的河水調用,以達到地下水和河水資源瓦相調劑,統一運行。系統方法叮以根據所在地區的氣象、地質、地貌等自然地理條件與系統的關系以及經濟、政治等社會環境條件,根據需要與可能,為該系統確定—個最優解。
隨機模型也在地下水資源管理中廣泛應用。如時間序列分析,也開始應用於地下水計算中。隨著計算機科學的發展,將使更多更新的方法應用於實際生產中去。
② 水文統計的方法,包括相關分析法,還有哪些
水文統計回歸分析,誤差分析,假設檢驗,
③ 水文計算的介紹
水文計算(hydrological computation)為防洪、水資源開發和某些工程的規劃、設計、施工和運行提供水文數據的各類水文分析和計算的總稱。
④ 水文計算的簡介
不同工程要求估算的水文設計特徵值不盡相同。橋梁工程要求估算所在河段可能出現的設計最高水位和最大流量,以便合理決定橋梁的高程和跨度;防洪工程為權衡下游和自身的安全、經濟和風險,要求估算工程未來運行時期可能遇到的各種稀遇的洪水;灌溉、發電、供水、航運等工程需要知道所在河流可能提供的水量和水能蘊藏量,以確定灌溉面積、發電量、城市或工礦企業供水量和航運發展規模。工程的運行時期可長達幾十至幾百年,不可能象水文預報那樣給出該時期內某一水文特徵值出現的具體時間和大小,而是用水文統計的方法,估算在該時期中可能出現的某一設計標準的水文特徵值。
一般說,運用水文統計方法所依據的樣本很少,抽樣誤差較大,往往不能滿足生產需要。因此,不能單純根據工程所在地點的水文資料進行計算,還必須對計算過程和計算結果進行充分的合理性分析,才能較可靠地求得工程所在地的設計水文數據。因此,也常稱水文計算為水文分析與計算。
⑤ 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。
⑥ 洪水調節計算的方法有哪幾種
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特小流域水文資料一般較為短缺、設計洪水計算較困難。作者結合戶 縣近期幾個特小流域設計洪水計算實例,通過分析戶縣特小流域設計洪水計算的幾種方法,並對設計洪水計算方法的成果進行橫向比較分析,尋找計算簡便、易被一 般水利技術人員掌握,且能保證一定精度的特小流域洪水計算方法,以便為缺乏水文資料的特小流域地區的設計洪水計算提供參考和借鑒。
⑦ 水文資料代表性分析的主要方法有哪些
豐枯統計對比,統計參數對比,模比差積曲線,累計平均值過程線
⑧ 水文計算的主要內容
即計算符合某一地點指定的防洪設計標準的洪水數值,為防洪規劃或防洪工程設計提供可靠的水文數據。
計算的主要內容有:①各種歷時的設計地點的雨量或流域平均面雨量;②它們的時程分配和地區分布;③大型工程和重要的中小型工程,還要求估算指定流域的可能最大暴雨,供推算可能最大洪水之用。 主要有:對北方結冰河流,要估算水工建築物施工和運行時期可能出現的河流冰情;對水質要求較高的工程,要估算工程運行時期內的水質狀況;在潮水河中修建水工建築物時,要推求設計最高、最低潮水位和潮型;在農業規劃和灌溉工程設計中;要估算某一地區的蒸發量;在地下水資源利用規劃中,要估算地下水可利用量及埋藏狀況等;在所有與水文有關的規劃和設計工作中,都必須預估人類活動對未來水文情勢的影響,因為人類活動是決定工程在未來是否正常發揮預期效益的重要因素。
⑨ 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。