水文学方法研究丛书·水文学方法：基础篇 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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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。
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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
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