水文分析與計算

hydrologic analysis and computation

對防止水旱災害和開發、利用、保護水資源的工程或非工程措施的規劃、設計、施工以及管理運用，提供符合規定設計標準的水文數據的技術。其基本任務是對所研究的水文變數或過程，作出儘可能正確的概率描述，從而對未來的水文情勢作出概率性預估，以便在此基礎上作出最優的規劃設計和決策。這包括採用一定的數學模型及根據資料估計模型中所含的參數。由於對稀遇事件（如1000年一遇或 10000年一遇的洪水）數量估計的困難，有時亦採用一些非概率的設計計算方法，如可能最大暴雨和可能最大洪水的估算。

水文分析與計算的基本內容，包括設計洪水過程的分析計算、設計暴雨的分析計算和由設計暴雨推求設計洪水的計算、小流域設計洪水的計算、可能最大暴雨與洪水的估算、設計年徑流及其分配的計算、設計枯水流量計算及乾旱分析、排澇水量及流量的計算以及水資源量的估算等。

資料的數量與質量是影響水文計算成果的重要因素。因此，應力求收集充分的資料並對其合理性進行論證。由於人類活動的影響，或歷史上由於潰堤、分洪等事件的作用，使同一河流同一測流斷面所觀測的記錄，反映了不同的洪水形成條件。這時，在對資料進行統計分析之前，必須先對資料進行調整，使其具有一致的基礎。

除資料的數量與質量外，所用的數學模型（一般是概率分佈函數）與參數估計方法是決定計算結果質量的關鍵。為合理地選擇概率分佈函數，最好能推導出有物理依據的水文概率分佈函數。但由於問題複雜，至今仍處於研究階段(見水文隨機變數)。為降低由短期資料所得各種水文估計量的抽樣誤差，曾採用過兩種方法。一是設法增加本站的資料長度，主要是調查歷史洪水與資料插補延長；二是利用區域綜合方法（見設計洪水的區域綜合）。在缺乏實測水文資料時，也可應用一些簡化方法，如等值線圖法、水文比擬法、經驗公式法等，得到估算的結果，當然，這種結果的可靠性較低。

20世紀60年代以來，水文隨機模擬（包括年、月徑流及降雨枯水徑流以及逐日徑流與降雨的模擬）在水文分析與計算中得到越來越多的應用。應用隨機模擬，可望將防洪與興利的計算，特別是對於包括許多測站的多站問題，得到比現行方法更為合理的解決。

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