【摘 要】自然氣候變化與人類(lèi)的社會(huì)活動(dòng)等都會(huì)對(duì)水文過(guò)程造成一定程度上的影響，使得水文系列的變化情況比較復(fù)雜。由于水文過(guò)程具有隨機(jī)性和確定性相互結(jié)合的特性，因此，我們可以運(yùn)用貝葉斯理論作為研究水文資源的理論依據(jù)，對(duì)水文頻率等情況作出準(zhǔn)確有效地計(jì)算與分析，為水利工程提供良好的信息依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】貝葉斯理論；水文頻率；不確定性

水文過(guò)程是一個(gè)相對(duì)較為復(fù)雜的自然演變過(guò)程，自然氣候的變化與人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)等都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響與作用。在水文資料的研究中，可以將水文學(xué)分為確定性的成分，以及隨機(jī)性的成分，這兩種成分都可以用來(lái)研究水文學(xué)的時(shí)間系列。人類(lèi)的社會(huì)活動(dòng)以及自然的氣候條件所影響的變化可以歸類(lèi)于確定性成分，氣候條件變化是一個(gè)循序漸進(jìn)的演變過(guò)程，對(duì)水文系列的影響有著一定的周期性作用。而一些沒(méi)有明確的變化規(guī)則或者是偶發(fā)性事件，我們可以把它歸類(lèi)于隨機(jī)性成分。由于水文過(guò)程極為復(fù)雜，再加上人類(lèi)在該領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)認(rèn)知比較有限，使得對(duì)于水文過(guò)程的分析與計(jì)算顯得不夠充分與全面。本文所研究的貝葉斯理論，就能很好地解決水文分析的不確定性因素，可以非常準(zhǔn)確地計(jì)算出水文頻率，以及預(yù)報(bào)水文過(guò)程。

一、貝葉斯理論分析法的簡(jiǎn)介

在分析水文頻率的過(guò)程中，一般我們會(huì)采用相關(guān)的模型來(lái)輔助計(jì)算與分析。但是這些模型在分析的過(guò)程中，具有一定的誤差，缺乏實(shí)際的依據(jù)，使得分析的結(jié)果存在不確定性。再加上人們對(duì)于水文領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)缺乏足夠的認(rèn)知，使得在分析的方法與參數(shù)的估計(jì)上也顯得較為片面。鑒于以上這些不確定性因素，一些國(guó)內(nèi)外知名的學(xué)者開(kāi)始針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行有效的研究。而貝葉斯理論是目前來(lái)說(shuō)研究水文過(guò)程的最佳分析方法。貝葉斯理論，是由國(guó)外學(xué)者伍德最早運(yùn)用于水文過(guò)程的分析過(guò)程中，該理論可以比較精確地對(duì)水文參數(shù)進(jìn)行確定，從而更好地分析水文過(guò)程。在運(yùn)用貝葉斯理論分析水位參數(shù)不確定性的函數(shù)可以表示為：

f（q）=■（q＼A）f″（A）dA

伍德（WOOD）在運(yùn)用貝葉斯理論的分析水文情況的過(guò)程中，已經(jīng)基本建立了一套對(duì)于水文過(guò)程的不確定性因素進(jìn)行有效分析的理論體系。但由于在當(dāng)時(shí)，專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平還比較有限，所以在分析的過(guò)程中，只是建立了一些較為簡(jiǎn)單的線(xiàn)性函數(shù)。

二、水文模型的分析

為了更加精確地分析水文過(guò)程，除了對(duì)于水文頻率等方面的不確定性進(jìn)行研究，還應(yīng)該做好水文過(guò)程模型的預(yù)報(bào)和模擬。（1）在貝葉斯理論的指導(dǎo)下，對(duì)于模型參數(shù)的不確定性進(jìn)行分析。水文模型的參數(shù)是非常客觀的。除去模型的輸入與結(jié)構(gòu)的不確定性，影響水文模型的模擬與預(yù)報(bào)的最主要因素就是模型的參數(shù)上面。通過(guò)運(yùn)用相應(yīng)的學(xué)術(shù)理論，可以較為準(zhǔn)確地得出一套最佳的模型參數(shù)，在最大程度上減少模型的輸入與實(shí)際數(shù)值之間的誤差。具體模型參數(shù)如下圖所示：

min■ε■■dt=min■q■-h（x■，η）■dt

其中，h（xt，η）為該水文模型中的輸出值，xt，η為該水文模型中的輸入值以及模型參數(shù)，而qt表示實(shí)際的測(cè)量值；k表示的一般就是正整數(shù)。但是，該模型只是對(duì)于水文模型中的參數(shù)的不確定性進(jìn)行了研究與分析，而忽略了模型的輸入與結(jié)構(gòu)方面的影響。而在運(yùn)用了貝葉斯方法進(jìn)行耦合之后，水文模型分析方法開(kāi)始逐步完善，效果也比較顯著。（2）模型的綜合性分析。在對(duì)水文模型的綜合不確定性方面的研究，主要是通過(guò)貝葉斯相關(guān)理論的水文預(yù)報(bào)、誤差分析法，以及綜合模型的結(jié)構(gòu)、輸入等方面的不確定性，來(lái)進(jìn)行分析和計(jì)算水文過(guò)程，以期得出最為有效的水文系列數(shù)據(jù)。

三、結(jié)語(yǔ)

由于水文過(guò)程極為復(fù)雜，自然氣候的變化與人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)等都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響與作用，使得水文過(guò)程具備了隨機(jī)性與確定性的雙重特性。再加上人類(lèi)在該領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)認(rèn)知比較有限，使得對(duì)于水文過(guò)程的分析與計(jì)算顯得不夠充分與全面。通過(guò)運(yùn)用貝葉斯理論作為研究水文資源的理論依據(jù)，對(duì)水文頻率等情況作出準(zhǔn)確有效地計(jì)算與分析，就能很好地解決水文分析的不確定性因素，可以非常準(zhǔn)確地計(jì)算出水文頻率，以及預(yù)報(bào)水文過(guò)程，為水利工程提供良好的信息依據(jù)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]梁忠民，戴榮，李彬權(quán).基于貝葉斯理論的水文不確定性分析研究進(jìn)展[J].水科學(xué)進(jìn)展.2010

[2]謝平，李德，陳廣才，葉愛(ài)中.基于貝葉斯公式的湖泊富營(yíng)養(yǎng)化隨機(jī)評(píng)價(jià)方法及其驗(yàn)證[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境.2009