水文随机过程

更新时间:2022-08-25 11:40

一个或多个水文随机变量随时间、空间的变化过程。主要用于研究水文变量的时间过程,描述、分析和模拟水文现象。这种过程一方面受天文、气象、地理等因素的作用,按一定的物理规律变化,即包含有确定性的成分;另一方面,由于水文现象在演变过程中,受到许多错综复杂因素的影响,使其含有随机性的成分。例如月径流过程,受地球绕太阳公转的影响,呈现出明显的周期性;

研究内容和应用

内容

水文随机过程主要分为两类:①连续型的,如自记水位计观测的水位过程;②离散型的,如定时段观测的水文记录。为便于分析计算,一般采用离散型过程,称为水文时间序列。水文时间序列的确定性成分,如周期性和趋势性,可按照水文现象的物理成因或实际出现情况加以分割计算。水文时间序列去掉确定性成分之后,余下的为随机性成分,可以用概率统计方法作分析处理。

应用

随机水文学的应用主要有:①根据水文时间序列的特性,建立模型,借助于统计试验法获得大量的随机模拟序列,进行水文计算,为规划设计等提供依据。②利用随机模型,通过统计试验法,近似求解难以用解析法计算的某些水文特征值或统计参数的分布规律。

历史回顾

20世纪初,海森(A.Hazen)等早就用概率统计方法来分析径流序列。50年代初,赫斯特(H.E.Harst)对降水、径流等地球物理现象的长期实测资料做了大量研究,发现序列的极差与样本容量关系中理论值与计算值的差异,即著名的赫斯特现象。这个研究,对随机水文学的发展有较大的影响。1 954年,巴尔纳( Barnes)应用正态随机数表生成径流,这是最早模拟水文序列的工作。60年代初,托马斯(H.A.Thomas)等提出了水文系列在时序上存在有相倚性的概念,从而采用了马尔柯夫模型,并用以模拟月径流序列。之后,新的模拟方法不断出现,应用愈来愈多,随机水文学得到了发展。

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