水是人类赖以生存的最重要的物质之一，因此，水与人类的关系非常密切。这就迫使人们不得不对它进行研究。水文，就是自然界中水的分布变化规律，以及水与自然界相互作用与规律。水文现象异常复杂，不以完全了解，但通常可以借系统概念作简化处理。在这里，就水文现象的基本特点及研究方法做简要概述。

一、水文现象的基本特点

水文现象的基本特点可归纳为：在时程变化上存在着周期性与随机性的对立统一，在地区上存在着相似性与特殊性的统一。

（一）时程变化上的周期性与随机性

1 、周期性   由于地球的自转和公转，昼夜、四季、海陆分布。以及一定的大气环境。季风区域等，使水文现象在时程变化上形成一定的周期性。

在很多情况下，水文现象的变化规律对任何一个水体总是有以年为单位的周期性变化。例如，河流每年都有一个汛期与一个枯季，或两个汛期与两个枯季，一般夏秋为汛期，冬春为枯季；关于冰川补给地区，流量过程随气温周期性的变化甚为明显。又如潮汐，随月球运行周期的变化，能产生明显的潮位日变化过程，气温具有日变化的周期，收控制于气温的水文情势（如冰雪水源河流）也具有日周期性。从长期观测的某些资料中，还可发现水文现象具有多年变化的周期性。这种在一定条件下必然出现某种水文现象的特点，被称为水文现象的确定性。

2 、随机性   因为影响水文现象的因素众多，各因素本身在时间上不断的发生变化，所以受其控制的水文现象也处于不断变化之中，它们在时程上和数量上的变化过程，伴随周期性出现的同时，也存在这不重复性的特点，这就是所谓的随机性。如任一河流，不同年份的流量过程不会完全一致。即使在同一地区，由于大气环境的特点，有的年份汛期可能出现早些，有的年份则要迟些，汛期和枯季的水量，也可能各年份大小不同，它们在时间上和数量上都不可能完全重复。

因此，在时程上水文现象的周期性既是必然的，又是偶然的；有确定性的一面，又有随机性的一面。

（二）地区上的相似性与特殊性

1 、相似性   有些流域所处的地理位置（纬度或离海洋远近等）相似，气候与地理条件相似，因而所产生的水文现象在一定程度上有一定的相似性，即具有所谓的地带性。如湿润地区所有的河流，水量充沛，年内分配情势较均匀；干旱地区绝大多数的河流，水量不足，年内分配不均匀。

2 、特殊性   不同流域虽所处的地理位置、气候条件相似，但由于下垫面条件差异，而产生不同的水文变化规律。如在同一山区，山区河流与平原河流，其洪水运动规律就不相同；岩溶地区与非岩溶地区，河流水文规律也不相同。地下水源丰富的河流和地下水源贫乏的河流，其水文动态规律有很大的差别。

二、水文现象的研究方法

首先，水文现象的研究，必须建立在实测资料的基础上，以唯物论的认识论和方法论做指导，根据水文现象的基本特征进行分析研究，研究水文规律所需的实际资料，就是对大自然水文现象的实际反映，通常通过水文定位观测，实验研究和水文调查取得。

水文研究的方向，可分为物理方向和地理方向，分别研究水文现象的物理机制和地理分布规律，具体的方法可分为一下三种：成因分析法、数理统计法和地理综合法。

1 、成因分析法   按基本站网或室内外实验资料，从具体实际出发，研究水文现象的形成过程，揭示水文现象的本质及其相互关系，寻求其成因规律及各因素之间的内在联系，建立水文现象各要素与影响各要素变化的定性和定量关系。确定性的水文模型也属此类方法。

2 、数理统计法   基于水文现象特征值的出现具有随机性，以概率论为基础，根据长期的水文观测资料，运用数理统计方法，求得水文现象特征值的统计规律。或对主要水文现象与其影响因素之间进行相关分析，求出一定的经验关系以供应用，也是另一种统计规律。随机模型即属此类方法。

3 、地理综合法   从气候要素及其它地理景观要素的分布具有地区性的特点出发，求出各测站水文要素的分类地区特征值，建立地区经验公式，绘制各种特征值等值线图等，以分析水文现象的地区特征，揭示水文地区规律。

上述三种方法在实际工作中，常常同时使用，它们都各自针对着水文现象基本特点的一个侧面，它们应当是相辅相成，互为补充的，而不应当相互对立，相互排斥。

水文学在为水利工程规划设计和运行服务过程中，工程水文学又具有其特色，它是在研究水文现象规律的基础上针对着工程的需求有其特点，例如，它不单研究水文过程，而特别注意与工程有关的特征值（如最大流量、最高水位）；另一方面，不同的工程对水文特征值的要求也有差别，大水库注意洪水总量，小水库则注意洪峰流量。

遥感技术、核技术等新技术，近年来也用于水文研究，促进了水文学的发展，并逐渐形成了独立的学科方向。

但总的研究方向，仍属于物理方向和地理方向的范畴。

审稿：李书亮