水文科学水文科学研究特点水文科学研究同其他科学研究一样,循着通过实践获取信息、分析信息,得出规律性的认识,用来指导人们改造自然,同时促进水文科学自身发展,这样一条螺旋式上升的道路前进,使人类对于水的认识不断发展和深化
沿着这条道路,人们逐渐认识到,水文循环是自然界各种水体的存在条件和相互联系的纽带,是水的各种运动、变化形式的总和,是水文科学研究的主要对象和核心内容;而在水文循环过程中,水文现象所表现出的特点,则决定了水文科学研究的特点
首先,水文科学把各种水文现象作为一个整体,并把它们同大气圈、岩石圈、生物圈和人类活动对它们的影响结合起来进行研究
例如:在研究长江流域的旱涝变化时,除考虑长江流域的水文气象条件外,还考虑北太平洋海温异常对东亚大气环流和西太平洋台风活动的影响;在借助水量平衡方法研究某个流域的水量变化时,既考虑流域周围大气中水汽输送,也考虑流域上空大气中水分含量的变化,既考虑降水,也考虑蒸发,既考虑流域的地面径流,也考虑流域土壤含水量和流域内外地下水的交换,而且还考虑流域内水利工程以及其他人类活动的影响
第二,水文科学主要根据已有的水文资料,预测或预估水文情势未来状况,直接为人类的生活和生产服务
例如,提供洪水预报和各种水情预报,对旱涝灾害的发生作出中长期预测,为水利工程在未来数百年运转时期中可能遇到的特大洪水作出概率预估等
但是,在水文现象发展演变的时间长河中,人们只能获得它在一段极短时段内的信息
例如,即使获得100年的洪峰流量系列,也只是它庞大总体中的一个小小的样本
这种根据“短暂”时间内获得的信息对未来长期水文情势作出预测的方法是水文科学研究的又一特点
第三,水文科学主要靠建立从局部到全球的水文观测站网,通过对自然界业已发生的水文现象的观测进行分析和研究
水文现象在复杂的自然环境中演变着,无法在实验室内真实地模拟全球或者某一地区的水文循环系统,也无法重演某条河流多少年来的水文过程
各种水文实验,除少数在实验室内进行以外,主要是在自然界中,例如在实验流域中进行
同其他某些学科那种完全或主要靠在实验室内,根据实验者的意图“主动”地去影响和变革研究对象,进行科学研究的方式相比,水文科学的观测实验研究是采用一种“被动”的方式进行的
第四,在水文科学研究中广泛采用成因分析和统计分析的方法,并使二者尽量结合起来
成因分析主要以物理学原理为基础
通常建立某种形式的确定性模型,研究水文现象发展演变过程中的确定性规律
统计分析法以概率论为基础,通常建立某种概率模型(纯随机模型),探讨水文现象的统计规律
主要在20世纪60年代发展起来的随机水文分析方法,则是把水文现象的确定性和不确定性结合在一起进行研究
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