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王文圣，李跃清，王浩 等 著

图书标签:

• 水文学
• 水文方法
• 基础篇
• 科学
• 工程
• 教材
• 学术
• 研究
• 环境科学
• 自然资源

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030402011

版次：1

商品编码：11440368

包装：平装

丛书名： 水文学方法研究丛书

开本：16开

出版时间：2014-04-01

用纸：胶版纸

页数：236

字数：300000

正文语种：中文

内容简介

　　人类发展和科学技术演变的历程表明：重大的历史跨越和重要的科技进步都与思维创新、方法创新、工具创新密切相关。2007年，在科技基础性工作专项支持下，由科技部、发改委、教育部和中国科协共同开展系列创新方法工作。创新方法工作是建设创新型国家的重要组成部分，是加强我国自主创新能力建设的重要基础。鉴于水文学研究对国民经济发展及水安全维系的重大支撑作用，科技部分别于2009年和2011年启动创新方法工作专项项目《我国水文学方法创新体系建设研究》和《新时期我国水文学集合方法研究与应用》作为试点研究。项目组对水文学方法发展的历史、需求和趋势进行了系统的挖掘、梳理与集成，在相关研究成果的基础上，组织编写了本书。

内页插图

目录

第1章 水文学概论
1.1水循环和水文学
1.2水文学研究对象的主要特性
1.3水文学的研究和分析方法
1.4水文学的核心内容和本书的目的

第2章 水文信息采集与整理方法
2.1概述
2.2降水的采集与整理方法
2.3蒸散发和下渗的收集与整理方法
2.4水位观测与整理方法
2.5流量测验与整编方法
2.6泥沙测验及计算
2.7水质监测
2.8水文调查和水文资料收集

第3章 水文分析计算方法
3.1概述
3.2水文相关分析法
3.3水文频率分析计算法
3.4水文比拟法和参数等值线图法
3.5推理公式法

第4章 水文过程分析方法
4.1概述
4.2水文序列相关分析
4.3水文序列的谱分析
4.4水文序列组成识别
4.5水文序列极差分析和轮次分析
4.6纯随机序列随机模拟
4.7随机模型

第5章 水文短期预报方法
5.1概述
5.2降雨径流预报方法
5.3河道洪水预报方法
5.4施工洪水预报
5.5实时洪水预报
第
6章 水文中长期预报方法
6.1枯水预报方法
6.2水文相似预测方法
6.3门限（自）回归模型
6.4人工神经网络模型

第7章 水资源评价方法
7.1概述
7.2贝叶斯评价法
7.3模糊评价方法
7.4灰色评价方法
7.5集对评价方法

第8章 结语
参考文献
附录

精彩书摘

　　1．3．2不确定性分析方法
　　根据不同的不确定性，出现了相应的不确定性分析方法(王文圣等，2011)。考虑随机性建立了水文随机分析法(丁晶和邓育仁，1988)。水文随机分析法是研究水文现象(单变量、多变量、随机过程)随机变化特性的系统方法，主要包括概率论及数理统计、随机过程理论和时间序列分析技术。水文随机分析法涉及水文频率分析计算、水文相关分析计算和水文过程随机分析j个方面的内容。考虑模糊性建立了水文模糊分析法。模糊分析法是探讨对象模糊性的系统方法。1965年美国著名教授Zadeh首次提出了模糊数学和模糊控制的概念，并给出了模糊集(fuzzy sets)、模糊算法(fuzzy algorithm)、模糊控制(fuzzy control)等相关理论。将模糊数学应用于水文水资源领域的分析计算、预测预报、评价决策和推理中．经过20年的深入探索，取得了显著的进展和成功的应用，已初步形成了水文模糊分析方法，主要包括水文模糊聚类与识别、水文模糊综合评价与决策分析和水文模糊预测与推理三个方面的内容(陈守煜，1998，2005)。考虑灰色性建立了水文灰色分析法。水文灰色分析法是利用灰色理论探讨水文现象灰色性的系统方法。灰色理论是20世纪80年代由中国学者邓聚龙教授首次提出的，包括灰元素、灰集合、灰参数、灰结构、灰模型、灰关系、灰拓扑空间等内容。随后将之引入水文学中并开展了一系列的探索和应用，初步形成了水文灰色分析法。水文灰色分析法的研究和应用包括灰色关联分析、灰色聚类分析、GM预测模型和灰色信息熵法几个方面的内容(夏军，2000)。
　　考虑综合不确定性建立了水文集对分析法。1989年在内蒙古包头召开的全国系统理论与区域规划会议上，中国学者赵克勤基于哲学中的对立统一和普遍联系的观点，提出了一种新颖的不确定性分析途径——集对分析法。集对分析法的核心思想是对不确定性系统的两个有关联的集合构建集对，再对集对的特性做同一性、差异性和对立性分析，然后建立集对的同异反联系度，其突出优势是能从整体和局部上分析研究对象间内在的“关系”。集对分析法可以同时考虑多种不确定性(王文圣等，2010)，本书暂称之为综合不确定性。目前，集对分析在信息科学、管理科学、地理科学、教育、医学等众多领域得到了广泛应用，取得了不少研究成果。近年来，集对分析在水文水资源学中的应用也取得了一些研究成果和进展，主要表现在基于集对分析的水文分析计算、基于集对分析的水文评价与决策分析和基于集对分析的水文预测等方面。考虑分形和混沌性建立了水文分形混沌分析法等。
　　……

前言/序言

　　水文科学既涉及大自然中水的变化规律，又关系到如何利用这些规律为人类服务、促进整个社会持续和谐发展，是一门众所周知的复杂科学。对于复杂水文现象的描述，通过大量的研究，取得了显著的进展。本书旨在归纳一些成熟的水文学方法，为初级水文学研究者提供入门的水文学知识，同时为基层水文学工作者开发利用水资源提供技术支撑。显然，这样的归纳工作无疑是十分必要的。
　　本书尽力突出水文学方法的基础性、综合性和实用性，其主要内容可归纳为如下几方面。
　　1)水文信息采集与整理方法：描述关于降水、蒸发、水位、流量、泥沙、水质等项目的观测、调查及资料整编的方法，为水文分析计算、水文预报、水资源科学利用和水灾害防治提供基础资料。
　　2)水文分析计算方法：根据水文现象的变化特性，描述各种资料条件下推求水文设计值的方法和途径，为涉水工程的规划、设计和施工提供水文依据。
　　3)水文过程分析方法：运用随机过程理论和时间序列分析技术对水文过程的随机变化特性进行分析的基本框架。
　　4)水文预报方法：介绍当前可行的洪水预报、枯水预报和中长期预报方法。
　　5)水资源评价方法：介绍水资源评价方法，包括随机评价法、模糊评价法、灰色评价法、集对评价法。
　　全书共分8章，由作者共同编写而成。
　　本书的撰写和出版既是集体智慧的结晶，又是各方关心、支持和帮助的结果。衷心感谢四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室、四川大学水利水电学院、中国水利水电科学研究院和成都高原气象研究所的大力支持、关心及帮助。
　　本书的大量资料引自有关高等学校、科研和生产单位以及个人出版的书籍、发表的论文和科技文献资料。在此对相关单位和作者一并致谢。
　　本书得到了国家重点基础研究发展计划(2013CB036401)、科技基础性工作专项(2009IM020100，2011IM011000)和国家自然科学基金项目(51179110)的资助。
　　由于时问紧迫和撰写人水平有限，书中不妥之处在所难免，诚请读者批评指正。联系方式：成都四川大学水利水电学院王文圣，邮编610065。
　　王文圣
　　2014年1月

水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇 本卷作为“水文学方法研究丛书”的开篇之作，系统地梳理和阐述了水文学研究中最核心、最基础的方法论体系。它并非一本简单的教科书，而是致力于为从事水文科学研究、工程实践以及相关领域工作的读者提供一个扎实、全面的方法论框架。本书内容聚焦于水文学研究的基石，旨在帮助读者建立清晰的研究思路，掌握科学的分析工具，并能有效地将理论知识应用于实际问题。 内容概览： 本书的结构设计旨在循序渐进地引导读者理解水文学方法的核心。 第一部分：水文学研究的科学基础与思维范式 水文学的学科定位与研究范畴： 详细介绍了水文学作为一门连接自然科学和社会科学的交叉学科，其研究对象、内容以及在国民经济中的重要作用。我们将探讨水文学研究如何理解和描述地球上的水循环过程，包括大气降水、蒸发蒸腾、地表径流、地下水运动、水体交换等各个环节。 科学研究的基本原则与水文学研究的特殊性： 阐述科学研究的基本方法论，如观察、实验、建模、验证等，并重点分析水文学研究在这些方面的独特挑战，例如数据的时空变异性、过程的复杂性、非线性的影响以及人类活动的干预等。 系统思维与水文学过程分析： 强调系统思维在水文学研究中的应用。水循环本身就是一个复杂的巨型系统，书中将引导读者如何将水文过程视为相互关联、相互作用的子系统，从而进行整体性、动态性地分析。 第二部分：数据获取、处理与分析的基础方法 水文数据的类型与获取途径： 全面介绍水文学研究中常用的各类数据，包括气象数据（降雨、温度、湿度、风速等）、水文观测数据（水位、流量、含沙量、水质等）、地下水数据（水位、涌水量等）以及遥感和GIS数据。重点讲解各类数据的获取方式，包括地面观测站网、遥感技术、数值模拟以及数据挖掘等。 数据质量控制与预处理技术： 数据是水文学研究的生命线。本部分将深入探讨数据质量控制的关键步骤，如异常值检测、数据插补、数据一致性检验等。并详细介绍数据预处理的常用方法，例如数据格式转换、单位统一、时间序列平滑、数据降噪等，以确保数据分析的可靠性。 统计分析在水文学中的应用： 统计学是水文学研究的基石工具。本书将系统介绍描述性统计（均值、方差、标准差、频率分布等）和推断性统计（假设检验、置信区间、回归分析、相关分析等）在水文学问题中的具体应用。例如，如何利用统计方法分析降雨的年际变化规律、河流流量的径流特征、水质指标的波动趋势等。 第三部分：模型构建与模拟的基础理论与实践 水文模型的基本概念与分类： 深入浅出地介绍水文模型的概念，包括模型的目的、构成要素以及不同分类方式（例如，物理模型、概念模型、数据驱动模型；确定性模型、随机性模型；集总式模型、分布式模型）。 参数率定与模型验证的原则： 模型是认识和预测水文过程的重要手段。本部分将重点阐述模型参数率定的基本原理和常用算法，以及模型验证的重要性、方法和常用指标。强调模型的可解释性、鲁棒性和预测能力。 常见水文模型的原理介绍（以基础模型为例）： 介绍几种具有代表性的基础水文模型，如单位线法、集总式径流模型、简单的地下水流动模型等，重点讲解其基本原理、数学表达式以及适用范围。 第四部分：水文学研究的典型应用场景与方法集成 区域水文分析： 介绍如何将上述基础方法集成应用于区域水文特征的分析，例如流域径流计算、地下水资源评价、洪水风险评估等。 水资源管理中的方法应用： 探讨水文学基础方法在水资源供需分析、水资源配置、水旱灾害预警等实际问题中的应用。 水环境模拟与评价： 简要介绍如何运用水文学方法进行水质模拟、污染物迁移评价等。 本书特点： 内容严谨，逻辑清晰： 本书遵循科学研究的逻辑顺序，从基础概念到具体方法，层层递进，确保读者能够系统地掌握水文学研究的方法论。 理论与实践相结合： 在讲解理论方法的同时，本书也注重结合实际案例和应用场景，帮助读者理解方法的实际价值和应用方式。 强调基础，为进阶研究奠定基石： 本卷聚焦于水文学方法的基础，旨在为读者提供一个扎实的理论基础和方法论框架，为后续深入学习更高级的水文学模型、专业技术以及前沿研究打下坚实的基础。 面向广泛读者： 无论是水文学专业的学生、科研人员，还是从事水利工程、环境保护、城市规划等相关领域工作的技术人员，都能从本书中获益。 阅读《水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇》，将帮助您系统地理解水文学研究的科学内涵，掌握核心的研究工具和分析方法，为应对日益严峻的水资源挑战、推动水科学和水利事业的进步，提供坚实的理论支撑和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇》是一本令人耳目一新的著作。我一直对水文学这个学科充满好奇，但苦于没有一个好的入口。市面上的一些科普读物往往过于浅显，而专业的学术著作又过于晦涩。这本书的出现，恰好弥补了这一空白。它以一种非常易于理解的方式，向读者展示了水文学的魅力。从最基本的“水从哪里来，到哪里去”的问题，到对各种水文现象的量化描述，书中都进行了详尽的阐述。我最喜欢的部分是关于水文模型构建原理的讲解，它将复杂的数学模型转化为生动的语言和形象的比喻，让我能够轻松地理解模型的逻辑和适用范围。书中对数据分析方法的介绍也十分全面，从基础的图表绘制到常用的统计检验，都提供了清晰的操作指南。此外，书中还涉及了一些与水文相关的交叉学科知识，例如水文地质学、水力学等，这使得这本书的视野更加开阔，也让读者能够从更宏观的角度理解水文学的地位和作用。这本书的排版设计也非常精美，大量的插图和表格清晰地展示了各种概念和方法，使得阅读过程更加轻松愉悦。

评分☆☆☆☆☆

翻开《水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇》，我立刻被其严谨又不失亲和力的学术风格所吸引。作为一名长期在学术界研究水文现象的学者，我深知一本扎实的基础教材对于学科发展的意义。这本书恰恰做到了这一点，它为水文学领域的研究者提供了一个坚实的地基。从最根本的水文循环概念的重塑，到各种基本水文要素（如降水、蒸发、径流）的观测方法和误差分析，再到水文资料的整理、统计和分析，每一个环节都梳理得井井有条，逻辑性极强。我尤其欣赏书中对各种经典水文模型原理的深入剖析，它没有停留在表面模型的介绍，而是深入挖掘了模型背后所蕴含的水文物理过程，这对于我们理解模型的适用性和局限性至关重要。书中对于不确定性分析的讲解也十分到位，在现代水文学研究中，量化不确定性已经成为不可或缺的一环，而这本书为我们提供了系统性的方法论。此外，书中还涉及了水文数据同化、遥感水文学等前沿领域的基础概念，虽然是基础篇，但已经为读者搭建了一个了解未来发展方向的窗口。对于年轻的研究者来说，这本书无疑是入门的绝佳选择，它能够帮助他们迅速建立起扎实的理论基础，为今后的深入研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

《水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇》这本书，如同一位耐心而博学的导师，引领我步入了水文学方法研究的殿堂。作为一名对科学研究充满热情，但尚处于探索阶段的学者，我一直在寻找一本能够系统性地阐述水文学研究方法，并兼具理论深度与实践指导意义的著作。这本书正是我的理想之选。它从最根本的水文循环原理讲起，将复杂的概念分解为易于理解的单元，并逐步深入到各种定量研究方法。我尤其欣赏书中对水文模型分类和构建原理的讲解，它清晰地勾勒出不同模型之间的逻辑关系，并为读者提供了如何根据实际问题选择和构建合适模型的指导。书中对水文数据分析方法的介绍也十分详尽，从基础的统计学原理到高级的数理模型，都进行了清晰的阐述，并辅以丰富的实例，使理论与实践紧密结合。更值得一提的是，本书在讲解过程中，始终贯穿着对不确定性分析的强调，这对于培养严谨的科学研究态度至关重要。这本书不仅是我学习水文学方法的宝贵财富，更是我未来学术研究的坚实基石。

评分☆☆☆☆☆

作为一名即将踏入水文领域的研究生，我对《水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇》充满了期待。在导师的推荐下，我提前拜读了这本书的部分章节，其内容之扎实，讲解之清晰，让我深感震撼。这本书不仅仅是一本教材，更像是一部水文学方法的“百科全书”。它从最基础的水文学概念入手，系统地介绍了水文循环的各个环节，以及如何对这些环节进行量化研究。我特别关注了书中关于降雨径流模型的部分，它详细阐述了各种经典模型的演变过程和核心思想，并对其优缺点进行了客观的评价。这对于我未来选择和应用水文模型具有重要的指导意义。此外，书中对水文统计方法的介绍也极其详尽，从基础的描述性统计到复杂的推断性统计，都提供了清晰的数学推导和实际案例。这为我今后的数据分析工作打下了坚实的基础。更让我惊喜的是，书中还涉及了一些与水文模拟和预测相关的基础概念，这为我今后深入学习相关领域提供了明确的方向。这本书的语言风格严谨而不失学术性，同时又兼具一定的可读性，使得即便是初学者也能轻松理解。

评分☆☆☆☆☆

拿到《水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇》这本书，我迫不及待地翻阅起来。作为一名在环保领域工作多年的技术人员，虽然经常会接触到与水相关的环境问题，但对水文学本身的系统知识一直了解不多。这本书的出现，正好弥补了我这方面的知识短板。书中最让我印象深刻的是，它将原本在我看来非常抽象和复杂的“水文学方法”讲解得如此生动形象。比如，书中对“水文年”这个概念的解释，就让我一下子明白了为什么我们需要按照“水文年”来划分和分析数据，这背后蕴含着对水文周期性规律的深刻理解。还有关于“产流”和“汇流”过程的讲解，书中用了很多流程图和示意图，让我能够非常直观地理解雨水是如何在流域内形成径流并最终汇入河流的。我特别关注了书中关于水文监测和数据采集的部分，它详细介绍了各种监测仪器的原理和使用方法，以及如何进行数据的质量控制，这对于我们理解和应用他人提供的数据非常有帮助。这本书让我对水文学有了全新的认识，也激发了我进一步学习和探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

终于，我拿到了《水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇》这本书，心中充满了难以言喻的激动。作为一名一直对水文学抱有浓厚兴趣，但苦于没有系统学习机会的爱好者，这本书对我来说，简直是开启新世界大门的钥匙。我特别喜欢书中对水文学基本概念的解释，那种深入浅出的讲解方式，让我这个非专业人士也能迅速抓住核心要点。比如，书中对“流域”这个概念的阐释，就非常到位，它不仅解释了流域的地理含义，还深入探讨了流域作为水文研究基本单元的重要性，以及流域的边界是如何形成的，这些细节的讲解，比我以往在其他地方看到的都要清晰透彻。还有对“蒸散发”这个复杂过程的拆解，书中将其分解为蒸发和植物蒸腾两个部分，并分别介绍了不同的计算方法，让我对这个看似抽象的概念有了具象的理解。书中的配图也做得非常好，各种示意图、流程图，都极大地帮助我理解了文字的含义，特别是关于地下水流动的示意图，让我对地下水文有了更直观的认识。这本书的出现，让我对水文学这门学科的认识，从模糊变得清晰，从零散变得系统。

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我是一位来自基层水文站的技术人员，平时的工作主要围绕着数据的采集、整理和一些基础的分析。以前，我对很多专业的水文方法都只是“听说过”，但真正要应用起来，总觉得缺了点什么。这次读了《水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇》，感觉像是找到了“武功秘籍”。书里讲的那些关于水位、流量观测的细节，比我平时工作中摸索出来的要系统和科学得多，尤其是在误差的识别和修正方面，给了我很大的启发。还有关于地下水文的一些基本概念，比如渗透系数、蓄水能力这些，以前只是模糊的理解，现在终于有了一个清晰的认识。书里用了很多图表来解释各种水文过程，特别是关于流域水循环的示意图，非常直观，让我一下子就明白了各种要素之间是怎么相互影响的。我特别关注了书中关于洪水预报方法的介绍，虽然只是基础的，但它把概念讲得很透彻，让我知道我们平时用的那些方法是怎么来的，以及它们可能存在的不足。这本书的内容对我来说，可以说是“接地气”的，它并没有讲太多高深的数学理论，而是把重点放在了方法本身的应用和理解上，这对于我们一线技术人员来说，是非常实用的。

评分☆☆☆☆☆

《水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇》这本书，是我近期读到的最让我印象深刻的水文学著作之一。我一直认为，一个学科的基础是否牢固，决定了其未来的发展高度。而这本书，恰恰在我看来，为水文学打下了极其坚实的基础。从水文学研究的起点——水文循环，到各种关键的水文要素的测量和分析，这本书都进行了非常详尽和系统的介绍。我尤其赞赏书中对水文数据处理的讲解，它不仅列举了各种常见的数据误差类型，还提供了系统的方法来识别和修正这些误差，这对于保证水文研究的准确性和可靠性至关重要。此外，书中对水文统计方法的介绍也十分详尽，从基本的数据描述到常用的统计检验，再到相关性和回归分析，每一步都提供了清晰的数学推导和实例演示。这让我能够更好地理解和应用这些统计工具来分析水文数据。这本书的逻辑结构非常清晰，章节之间的衔接自然流畅，使得读者能够循序渐进地掌握水文学方法。

评分☆☆☆☆☆

我是一名从事水资源管理工作的专业人士，长期以来，我深感在水文学方法论上的知识储备存在不足。《水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇》的出版，对我来说，无疑是雪中送炭。这本书以其严谨的学术态度和清晰的讲解方式，为我提供了系统学习水文学方法论的绝佳机会。我尤其欣赏书中对各种水文模型的详细介绍，它不仅仅是简单地罗列模型的公式，更是深入剖析了模型背后所蕴含的水文物理过程，以及模型在不同情境下的适用性。这让我能够更准确地理解和选择适合实际应用的水文模型。书中对水文数据分析和不确定性量化的讲解也十分到位，这对于提高水资源管理决策的科学性和可靠性具有重要意义。此外，书中还涉及了一些与水文相关的前沿技术，例如遥感水文学和 GIS 在水文学中的应用，这为我了解和掌握最新的技术发展方向提供了有益的参考。总而言之，这本书为我提供了一个坚实的水文学方法论基础，这将极大地提升我在实际工作中的能力。

评分☆☆☆☆☆

终于等来了《水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇》的出版，我简直迫不及待地打开了它。作为一名在水利领域摸爬滚打了几年，却总觉得自己在理论根基上不够扎实的工程师，这本书对我来说，简直是雪中送炭。还记得我刚入行的时候，面对各种水文模型、数据处理和分析方法，总是有一种手足无措的感觉。那些复杂的公式和抽象的概念，常常让我头大。但是，这本书的出现，彻底改变了我的学习体验。它从最基础的水文循环原理讲起，层层递进，将那些曾经让我望而却步的知识点，变得清晰易懂。作者的讲解方式非常巧妙，不是简单地罗列公式，而是通过大量的实际案例和图表，将理论与实践紧密结合。我特别喜欢书中对降雨径流生成机制的解析，它没有直接给出复杂的模型，而是先从宏观的水文要素之间的相互作用入手，然后逐步引入各种量化方法，让人能够理解为什么会有这样的模型，以及模型背后的物理意义。这种循序渐进的学习方式，让我能够真正理解每一个概念的来源和应用，而不是死记硬背。而且，书中对各种统计方法的介绍也非常到位，从基本的数据描述到假设检验，再到回归分析，每一步都讲解得非常详细，并提供了相应的计算步骤和注意事项。对于我这种需要经常处理水文数据的人来说，这简直是太有用了。这本书真的让我对水文学方法有了一个全新的认识，也极大地提升了我解决实际问题的能力。