0.2 水文现象及其研究方法
0.2 水文现象及其研究方法
水文现象是指自然界中的水，在太阳辐射和地心引力的作用下，发生转化、运动而产生的各种现象。
如蒸散发、降水、下渗、径流、冰情、泥沙径流、溶解质径流、潮汐、波浪、洋流、涡旋等。
1．水文现象的特点
◆ 水文现象的确定性
水文现象的确定性是指水文现象的过程，大致以某一时段为循环周期，一般以年为单位的周期性变化的特性。如一年四季中的降水有多雨季和少雨季的周期变化，河流中的水量则有相应呈现汛期和非汛期的的交替变化等。在水文学中通常按数学的习惯称这种必然性为确定性。
◆ 水文现象的随机性
水文现象的随机性是指水文现象在时程上、数量上都不会重复出现。其变化过程伴随着确定性出现的同时，也存在着偶然性，我们也称为水文现象的不重复性。如任一河流，不同年份的流量过程不会完全一致，某一断面的年最大洪峰流量有的年份大，有的年份小，而且各年出现的时间不会完全相同。
◆ 水文现象的地区性
水文现象的地区性是指水文现象在不同地区具有各自不同的特性，而在气候与地理条件相似的地区，则具有相似性。若气候因素和自然地理因素相似，则水文现象在时空上的变化规律具有相似性；若气候因素和自然地理因素不相似，则水文现象也具有比较明显的差异性。如我国南方湿润地区的河流，水量普遍比较丰沛；而北方干旱地区的河流，水量较少，且年内分配不均匀。
2．水文现象的研究方法
水文学的研究是在实测资料的基础上，根据水文现象的基本特征进行综合分析。它的特点是通过已获得的短暂的实测水文资料，把各种水文现象看作是一个整体，并把它们同大气圈、岩石圈、生物圈及人类活动结合起来，进行水文过程和水文规律的研究，同时，以此为
基础，对将来的水文状况进行预测预报。
根据水文现象的特点，其研究方法一般可以划分为成因分析法、数理统计法、地理综合法。
◆ 成因分析法
成因分析法以物理学原理为基础，利用实测资料研究水文现象的形成、演变过程，揭示水文现象的本质、成因，确定水文要素间的定量、定性关系，通常是建立某种形式的确定性模型。
这种方法的水文预报上应用较多，但是由于水文现象的影响因素非常复杂，使其在实际应用上受到了一定的限制，目前并不能够完全满足实际需要。
◆ 数理统计法
数里统计法是以概率论为基础，运用数理统计法，对水文观测资料进行分析处理，计算出水文现象特征值得统计规律，以及水文现象与各影响因素间的相关关系，求出其经验关系，得出经验性模型。
这种方法是目前水文分析计算的主要方法，不过这种方法只注重水文现象的随机性特点的研究，所得出的统计规律并不能揭示水文现象的本质和内在联系，因此在实际应用中通常要和成因分析法相结合。
◆ 地理综合法
地理综合法是按照水文现象的地带性规律和非地带性的地区差异，用各种水文等值线图表示水文特征的分布规律，或建立地区性的经验公式，揭示地区性的水文特征。
这种方法一般应用于对缺乏实测资料的工程进行水文分析计算，或与上述两种方法进行对比，分析成果的合理性。
以上三种方法相辅相成，互为补充。在实际运用中应结合工程所在地的地区特点以及水文资料的情况遵循“多种方法，综合分析、合理选用”的原则，以便为工程规划设计提供可靠的水文依据。