1.2 主要研究方法

《水文学概论》一书中介绍了水文现象的特点，即周期性与随机性、相似性与特殊性并存。

根据水文现象特点与水文水资源分析计算任务要求，水文水资源分析计算以实际观测资料为依据，对水文现象进行分析研究，主要研究方法可归纳为：成因分析法、数理统计法、地理综合法。

(1)成因分析法。水的运动和变化规律遵循连续性方程、能量方程、动量方程和物质迁移转化基本方程，使得水文现象在某个时刻或时段由于其确定的客观原因而表现出确定性的特征。例如，径流与降雨的对应关系，下游水位流量与上游水位流量的相应关系，水位与流量的对应关系，蓄、引、提水工程对水文现象的改变等。因此可采用成因分析法，成因分析方法是考虑到水文现象的产生是一种必然事件，从形成水文过程的机理研究水文事件，通过水文实验与实际观测，研究降雨径流之间的定量关系，分析影响因素的作用；根据水量平衡原理，分析计算目前难以观测的一些水文因子；根据物质转化与平衡原理分析河流水质变化规律。

（2）数理统计法。水文现象受到各种复杂因素的影响，而各因素不断变化、因素之间相互作用也异常复杂，其中降水是最重要最活跃的要素，具有很强的随机性，也由此导致水文现象具有随机变化的特性。因此水文现象表现出随机性的特征。例如，某河流断面下一个年份的最大流量、最高水位及最小流量、最低水位等数值及其发生时刻是不能够完全确定的，具有一定的随机性。水文特征的随机性，无疑增大了水文水资源分析计算的难度和复杂性。数理统计法将水文事件作为随机事件，设定水文变量变化规律服从概率分布律，采用概率论和数理统计方法对未来水文情势进行“概率预估”。与水文学中的确定性预报（如短期降雨径流预报）不同，水文频率分析提供的是对某事件未来出现可能性（概率）大小的估计，并认为该事件的具体发生时间是不确定的。因此可以采用水文频率分析方法对暴雨、洪水和径流事件进行概率预估。水文频率分析方法是对暴雨、洪水和径流事件进行概率预估的主要技术手段，除此而外，回归分析也应用得非常广泛。以上两种方法的基本原理和应用方法等，在《实用水文统计》均已作详细介绍。

(3)地理综合法。由于气象因素和地理因素具有区域性变化规律，因此，受其影响的水文现象在一定程度上也具有区域性的特征。若自然地理因素相近似，则水文现象的变化规律具有近似性。例如，同一自然地理区的两个流域，只要流域面积相差不悬殊，则其水文现象在时空分布上的变化规律较为近似，表现为水文现象变化的区域性。地理综合法的基本出发点是考虑水文现象的区域性特点，其主要内容是按照水文现象的地带性规律与非地带性的区域差异，运用地理比拟和地理综合的方法，以建立经验公式或绘制等值线图的形式来揭示水文特征值的区域分布特征。具体内容参考《水文学概论》。

水文水资源分析计算还包括涉及水资源的消耗及开发利用等方面的内容，主要研究人为活动对自然界水资源的干扰，例如各种用水的方式、数量、时程分配等，其基本原理仍然是水循环和水量平衡，但是具体的调查、分析计算方法与上述有所不同，将在有关章节中另行介绍。水质也是水资源的重要性质，其分析计算和研究方法，除了上述内容以外，还更多地需要其他学科和技术支撑。