水文隨機過程

一個或多個水文隨機變數隨時間、空間的變化過程。主要用於研究水文變數的時間過程,描述、分析和模擬水文現象。這種過程一方面受天文、氣象、地理等因素的作用,按一定的物理規律變化,即包含有確定性的成分;另一方面,由於水文現象在演變過程中,受到許多錯綜複雜因素的影響,使其含有隨機性的成分。例如月徑流過程,受地球繞太陽公轉的影響,呈現出明顯的周期性;

同時它又受流域調節和許多因素的影響,顯示出隨機性。

基本介紹

  • 中文名:水文隨機過程
  • 外文名:stochastichydrology
  • 又稱:隨機水文學
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研究內容和套用

內容

水文隨機過程主要分為兩類:①連續型的,如自記水位計觀測的水位過程;②離散型的,如定時段觀測的水文記錄。為便於分析計算,一般採用離散型過程,稱為水文時間序列。水文時間序列的確定性成分,如周期性和趨勢性,可按照水文現象的物理成因或實際出現情況加以分割計算。水文時間序列去掉確定性成分之後,餘下的為隨機性成分,可以用機率統計方法作分析處理。

套用

隨機水文學的套用主要有:①根據水文時間序列的特性,建立模型,藉助於統計試驗法獲得大量的隨機模擬序列,進行水文計算,為規劃設計等提供依據。②利用隨機模型,通過統計試驗法,近似求解難以用解析法計算的某些水文特徵值或統計參數的分布規律。

歷史回顧

20世紀初,海森(A.Hazen)等早就用機率統計方法來分析徑流序列。50年代初,赫斯特(H.E.Harst)對降水、徑流等地球物理現象的長期實測資料做了大量研究,發現序列的極差與樣本容量關係中理論值與計算值的差異,即著名的赫斯特現象。這個研究,對隨機水文學的發展有較大的影響。1 954年,巴爾納( Barnes)套用正態隨機數表生成徑流,這是最早模擬水文序列的工作。60年代初,托馬斯(H.A.Thomas)等提出了水文系列在時序上存在有相倚性的概念,從而採用了馬爾柯夫模型,並用以模擬月徑流序列。之後,新的模擬方法不斷出現,套用愈來愈多,隨機水文學得到了發展。

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