沙河市某站點降水觀測資料“三性”淺析

呂正虎

(河北省邢臺水文水資源勘測局，河北 邢臺 054000)

沙河市某站點降水觀測資料“三性”淺析

呂正虎

(河北省邢臺水文水資源勘測局，河北 邢臺 054000)

在水文分析計算中，通常需要采用不同年限不同站點的降水資料系列，會產(chǎn)生不同的計算結(jié)果，資料系列的代表性在計算起到了非常重要的作用。現(xiàn)對河北省沙河市降水資料用不同方法分析了資料系列的代表性，為以后水文水資源分析計算提供依據(jù)。

降水資料系列；代表性；沙河市

沙河市在河北省的南部，太行山東部。有16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、總?cè)丝?7萬，沙河市東西為71.5 km，南北22 km，總的面積為983 km2。

境內(nèi)地勢西高東低，山區(qū)、丘陵、平原，面積各占33%。地貌特征顯著，主要表現(xiàn)為高低差別大，最高山地與最低平原相差1 383 m，地貌類別較多，有山地、丘陵、平原、河川、洼地、沙灘，地貌單元排列齊整，平原、丘陵、山地自東向西排列，級級上升，井然有序，這種地勢便于暖濕氣團深入，也利于各河川徑流匯聚平原，形成一個有山、水、林、田、路的完美的地理環(huán)境。

1 資料的收集和整理

為了提高降水量資料系列的計算精度和有利于繪制等值線圖的繪制，大量搜集了本地區(qū)和相鄰的區(qū)域水文局和氣象局的降水量觀測資料、參考了以往的分析成果及有關成果圖，并對資料系列進行了分析研究。所選的降水資料系列主要是整編后的資料。整理了15個雨量站的降雨資料，其中處于山區(qū)的雨量站10處，處于平原區(qū)的雨量站5處，站網(wǎng)密度為65.5 km2/站，站網(wǎng)密度統(tǒng)計見表1。

表1 沙河縣選用雨量站站網(wǎng)密度統(tǒng)計表

在選用的15處雨量站中，降雨量實測資料系列在30 a以上的雨量站2處，40 a以上的雨量站4處，達到50年以上的雨量站9處，占60%。

2 系列代表性分析

在不同長度的系列統(tǒng)計參數(shù)分析中都會出現(xiàn)抽樣誤差，為檢驗分析結(jié)果能否接近總體分布，需要進行代表性分析。

評價一個系列是否具有代表性，不僅需要看系列的長短，還要看系列本身的豐水期和枯水期的周期規(guī)律和統(tǒng)計參數(shù)相對穩(wěn)定的程度。選用系列年限在50 a以上的禪房、朱莊水庫、沙河3處雨量站降水資料進行長短系列統(tǒng)計參數(shù)對比分析，檢驗1956～2005年同步系列資料的代表性。

2.1 統(tǒng)計參數(shù)對比

采用水文頻率分析法和滑動平均值法對長短系列統(tǒng)計參數(shù)進行對比分析，結(jié)果見表2。

表2 代表站長短系列參數(shù)對比表

從計算結(jié)果表2可以看出， 1956～1979年24年系列均值與長系列均值比變化范圍在1.075～1.147之間，略偏大。通過分析可以看出，本次采用1956～2005年系列的均值與長系列均值基本一致。1956～2005年系列計算結(jié)果的代表性較好，在沒有足夠長系列資料的情況下，采用該系列進行統(tǒng)計參數(shù)計算是可行的。

2.2 模比差積曲線分析

差積曲線有關的計算公式如下：

按照上述方法，將各年(Ki-1)按年份倒著依次累加，可以得到年降水量模比差積曲線,禪房站、朱莊水庫、沙河3處代表站的年降水量模比系數(shù)差積曲線如圖1～圖3。從圖上看，有豐枯周期，代表性較好。

圖1 禪房站模比累積曲線圖

圖2 朱莊站模比累積曲線圖

圖3 沙河站模比累積曲線圖

2.3 豐枯統(tǒng)計分析

根據(jù)系列代表站1956～2005年的降水系列資料，統(tǒng)計標準采用河北省二次水資源評價標準，即：頻率小于37.5%為豐水年，頻率在37.5%～62.5%之間為平水年，頻率大于62.5%為枯水年，分別以F、P、K表示，在參加統(tǒng)計的禪房和沙河2處雨量站100站年的資料中，豐水年出現(xiàn)37次，占37%；枯水年出現(xiàn)38次，占38%；平水年出現(xiàn)25次，占25%。由此可以看出，1956～2005年同步系列中豐枯年份出現(xiàn)次數(shù)接近，系列代表性較好，年降水量豐枯統(tǒng)計見表3。

表3 代表站年降水量豐枯統(tǒng)計表

2.4 區(qū)域豐枯一致性分析

滏陽河山區(qū)與滏西平原間豐枯變化的一致性比較顯著，同豐、同枯出現(xiàn)機率較多，區(qū)域之間的相關系數(shù)一般為0.71。

3 結(jié)語

通過資料的豐平枯統(tǒng)計法、長短系列參數(shù)對比法和模比累積曲線法分析，沙河市的降水資料系列具有較好的代表性，為水資源分析計算提供依據(jù)。

[1]丁炳坤.工程水文學[M].中國水利水電出版社.1994.6.

[2]胡春歧，劉惠霞，胡軍波. 紫荊關以上流域下墊面條件變化對產(chǎn)匯流影響分析[J].南水北調(diào) 與水利科技. 2008, 5(1): 50-52.,2006，(6)：245-246.

2016-08-14

呂正虎(1981-)，男，河北廣宗人，助理工程師，主要從事水文分析計算工作。

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1004-1184(2017)01-0098-02