聊城市雨量站网密度对报汛的影响分析

王 民，辛红兰，杨金波

（聊城水文水资源勘测局，山东 聊城 252000）

聊城市位于山东省西部，地处东经115°16′～116°30′、北纬 35°47′～37°03′。西靠卫运河，与河北省邢台、邯郸两市相望；南依金堤河，与河南省濮阳市毗邻；东部、东南部濒临黄河，与泰安、济南两市分界；北部、东北部与德州市接壤。全境南北长159km，东西宽114km，总面积8590km2，占全省面积的5.6%。境内地形平缓，除东南部沿黄河一带有古生地层出露的高不足百米的剥蚀残山 （主要分布在东阿县境内的位山、关山一带，约3.4km2）外，其余均为黄河冲积平原，地势西南高、东北低，地面坡降1/6500～1/7500，海拔高度一般在22.80～47.80m（黄海基面）。由于受黄河历次决口、改道和自然侵蚀的影响，形成了微度起伏，岗、坡、洼相间的平原地貌。

聊城市处于暖温带季风气候区，属于半干旱半湿润大陆性气候。多年平均气温13.1℃，光照充足，温度适宜，四季分明，春季南风大而多，降水稀少，空气干燥；夏季温度高，雨量大，雨热同步；秋季温和凉爽，降水减少；冬季寒冷干燥，雨雪稀少，常有寒流侵袭。这种气候属性和水文气象特征形成了 “春季易旱、夏季易涝、晚秋又旱”的自然特点。降水时空分布不均，空间上自东南向西北依次递减，时间上年际与年内变化很大，全市多年平均（1954—2010年）降水量559.7mm，最大为 926.1mm（1964年），最小为 307.0mm(2002 年)。全市多年平均水面蒸发量927.0mm，单站最大年蒸发量1320mm，最小年蒸发量661mm。

1 雨量站网现状

聊城市在2011年前设雨量站38处，2011年增至94处，较均匀分布，站网平均密度为91.4km2/站，大于国际气象组织雨量站密度最稀不得低于100km2/站的要求。94处雨量站均配备了报讯数传仪或固态存储，其中常年站24处，汛期站70处。

2 聊城市降水分布特点

1）从聊城市各雨量站历年平均年降水量等值线图可看出：历年平均降水量由东南向西北递减，聊城市中部、东部、南部地区年降水量较为充沛，年降水量比西部和北部多了50.0mm左右。东南部不仅地势低，且靠近黄河，地下水较为充沛，灌溉条件便利，水环境较好。西部则恰恰相反。

2）从聊城市各雨量站最大1日皮尔逊Ⅲ型曲线计算50年一遇雨量设计值等值线图中看出，聊城市中部、西北部的暴雨强度要明显高于东部、东南、东北部的降雨强度。2010年10·8暴雨主要分布在高唐、茌平、东阿、东昌府区一带，在聊城市的中、东南、东北部；2012年12·7暴雨主要分布在高唐、茌平一带，在聊城市的东部和东北部，两次暴雨均在空间分布、雨量、雨强上存在明显变化。

3）聊城市虽位于鲁西平原区，地形地貌较为一致，但降雨有时强度大、历时短、且时空分布极不均衡，仅从近几年的降雨情况可明显看出这一特点。

2010-06-30北馆陶雨量站日降水量227.5mm，为50年一遇。而16km之遥的南陶站只有128.5mm，其他临站冠县站、柳林站只有93.5mm和101.5mm。

2010-08-10乐平铺雨量站日降水量301.0mm，为200年一遇。而16km之遥的临站茌平站、东阿站只有174.5mm、161.5mm。

2011-08-23冠县雨量站日降水量20.0mm，和它最近的距离均为12km左右的临站斜店站、店子站、贾镇站均无降水。

3 不同雨量站网密度对降水指标的影响

3.1 不同雨量站网数据库的选取

分别选取8处、38处、94处雨量站2011年资料做为分析标本，n处雨量站在分布上均为均匀分布。随机抽样2011年10d与汛期各月降雨资料作为分析标本。

3.2 各项雨量指标统计比较

1）平均值：随着站网密度的增加，雨量平均值呈减少趋势。从随机抽样聊城市2011年10d降雨中和月雨量统计中看，大部分时段的平均值有这种趋势。

2）最大值：随着站网密度的增加，雨量最大值呈增大趋势。从随机抽样聊城市2011年10d降雨中和月雨量统计中看，大部分时段的最大值均有这种趋势。

3）最小值：随着站网密度的增加，雨量最小值呈减小趋势。从随机抽样聊城市2011年10d降雨中和月雨量统计中看，大部分时段的最小值均有这种趋势。

4）标准偏差：标准偏差是一种量度数据分布的分散程度之标准，用以衡量数据值偏离算术平均值的程度。标准偏差越小，这些值偏离平均值就越少，反之亦然。通过标准偏差计算，可粗略分析不同雨量站网密度下雨量平均值的代表性，以及反映不同时段各雨量站降水数据的离散程度。

通过对随机抽样聊城市2011年10d降雨中和月雨量统计的分析中发现，随着站网密度的增加，标准偏差呈减少趋势。这说明站网密度越大，其雨量平均值的代表性越强。

4 建议

1）聊城市虽位于鲁西平原区，地形地貌较为一致，但降雨有时强度大、历时短、时空分布极不均衡，高密度雨量站网对于决策防洪提供优质、高效的水文信息有着重要意义。

2）在全球性的气候异常大环境下，聊城市未来降雨趋势在区域、时间分布上愈发不规则。较高密度的雨量站网可更加及时有效地反映聊城市降雨分布的真实情况，有效地完成汛情、灾情信息检测，能提供全面、及时的水情信息服务，使防洪决策更加科学合理，最大限度地减少人员伤亡和财产损失，进一步提高水文服务质量。

3）21世纪，国民经济和社会发展对防洪、水资源、生态环境的要求越来越高，对增强防灾减灾能力要求越来越迫切。较高密度的雨量站网可为全市及各区、县政府防汛抗旱决策提供更深入、更精细、更准确、更及时的水文信息服务。