随机水文学-第1章
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1.第一章2.水文学:研究地球上的性质,分布,循环,运动变化规律及其地理环境,人类社会之间相互关系的科学。
3.水文现象的特点:①水循环永无止尽:任何一种水文现象的发生,都是全球水文现象整体中的一部分和永无止境的水循环过程中的短暂表现。
②水文现象在时间上的变化既具有周期性又具有随机性。
周期变化的原因主要是地球公转及自转,地球和月球的相对运动,以及太阳黑子的周期性运动所导致的昼夜,四季交替的影响所致。
各因子本身在时间上也不断变化,因而又具有随机性。
③水文现象在地区分布上既存在相似性,又存在特殊性。
不同的流域、如果所处的地理位置相似,由于纬度地带性的影响,水文现象也就具有一定的相似性。
但由于各流域的地质、地形等非地带性下垫面条件的差异,水文现象就会有巨大的差异。
4.水温在3.98°C时,结合紧密的二水分子最多,故此时水的密度最大。
5.海水的温度分布:①水平分布。
(三大洋表面平均水温均为17.4°C,太平洋(19.1)>印度洋(17.0)>大西洋(16.9)。
北半球高于南半球,在南北纬0°-30°之间以印度洋水温最高,在南北纬50°-60°之间大西洋水温相差悬殊。
)从低纬向高纬递减,在南北回归线之间的热带海区水温最高,大洋东西两侧,水温分布有明显差异,寒暖流交汇处,水温水平梯度较大,夏季大洋表面水温普遍高于冬季,水温水平梯度冬季大于夏季。
②水温的垂直分布,从海面向海底呈不均匀递减趋势。
6.正温层:当湖水温度随水深的增加而降低时,即水温梯度呈负值时,将出现上层水温高下层水温低,但不低于4摄氏度,这种水温的垂直分布,称为正温层。
7.逆温层:当湖水温度随水深的增加而升高时,即水温垂直梯度呈正值时,将出现上层水温低,下层水温高,但不高于4摄氏度。
这种水温的垂直分布称为逆温层。
8.温跃层:在湖面以下一定深度常形成温跃层,即上下水温有急剧变化的一段。
9.同温层:当湖温上下层一致,上下层水温完全相同(同温层,4℃)。
随机水文学在农业水利工程中的应用研究一、对随机水文学的认识模拟水文过程有三种数学模型,分别是纯随机模型(不存在确定性因素),随机模型(确定性因素和随机因素共存)和确定性模型(不存在随机性因素)。
随机水文学的出现填补了确定性水文学(研究确定性过程)和概率性水文学(研究纯随机过程即概率过程)之间的缺口,随机水文学是将水文过程作为具有随机性的过程进行研究的学科。
随机水文学的发展史从马尔柯夫模型到非马尔柯夫模型,从纯数学模型到有一定物理基础的模型,从定参数模型到变参数模型,从单变量模型到多变量模型,从线性正态模型到非线性偏态模型。
特别是非线性偏态模型,更进一步大大拓宽了随机水文的实用领域。
但由于水文系列一般较短,据此进行随机水文分析而得到的结果会有较大的误差。
因此,随机水文分析工作受到一定的限制,其结果一定要进行多方面论证和合理性分析后才能应用。
二、对所学专业的认识本人所学的专业是水利水电工程,但实际上是农业水利工程。
农田水利专业的研究方向主要集中在:(1)研究农田水分运动规律,调节农田水分状况,探索土壤、作物和水分三者之间的关系,研究作物的需水量、灌水方法和灌水技术,农田排水原理及方法,灌溉和排水系统的规划设计、施工与管理,灌溉排水试验,灌溉排水工程经济效益分析等;(2)研究地区和流域农田水利规划的基础理论、方法和经验,调节地区水情,包括不同地区的蓄水保水措施,地面水、地下水联合开发和运用措施,跨地区或跨流域调水措施以及分洪减流和防洪除涝措施等,藉以改变水资源在时间上和地区上的分布状况,预防或减轻旱涝灾害。
我个人的研究方向是排水系统的规划与管理。
三、随机水文学在所学专业的可能应用1.作物需水量的随机模拟与预报研究对于排水工程的规划、设计和运行管理,常需要确定作物的需水量,这涉及到参考作物蒸发蒸腾量的模拟与预报问题,对参考作物蒸发蒸腾量进行随机模拟的模型可以运用自回归滑动平均模型、自回归模型、和倍加模型。